Protocolos de

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Protocolos de Roteamento

Prof. Kleber Carrhá www.carrha.com.br

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Roteamento

◼ Tabelas de roteamento

– São tabelas armazenadas nos roteadores que listam rotas para vários destinos da rede,

armazenando muitas vezes o custo de cada rota

– Quando um roteador necessita enviar um

pacote a outro nó da rede, ele precisa saber por onde deve enviar a mensagem

– A construção de tabelas de roteamento é o objetivo principal do protocolos de

roteamento

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Roteamento

– Informações básicas:

• Id da rede de destino

• Custo (ou métrica)

• Próximo nó (ou hop)

– Informações adicionais:

• Qualidade do serviço, que indica por exemplo se o nó está “up”

• Interface de envio

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Roteamento

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Roteamento

◼ Métrica

– Contagem de Saltos (Hop Count) – Largura de Banda (Bandwidth) – Carga

– Confiabilidade – Custo

– Métrica composta

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Roteamento

◼ Roteamento Estático

– É o método preferencial para um ambiente estável, com poucas mudanças de rotas

– Os caminhos são fixos e as tabelas de roteamento são definidas manualmente

– Ocupa pouco processamento do roteador, já que não tem que ficar recalculando a tabela de rotas constantemente

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Roteamento

– Não é tolerante a falhas, se acontecer de um host não estar roteado, ele simplesmente não pode ser acessado

– Por conta disso, normalmente mais de uma rota é definida para os hosts

– Pode ser melhor em performance em redes simples, confiáveis e bem definidas

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Roteamento

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Roteamento

◼ Roteamento Dinâmico ou Adaptativo

– Alteram as tabelas de roteamento de acordo com as condições da rede

– Têm a capacidade de contornar danos na

rede, como nós que possam perder a conexão repentinamente ou diminuição de banda

entre nós

– A entrada de nós na rede também é coberta automaticamente por estes protocolos

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Roteamento

◼ Roteamento Dinâmico ou Adaptativo

– Existem duas classes principais de protocolos de roteamento:

– Algoritmo Vetor de Distância

• RIP V1, RIP V2, IGRP, EIGRP – Algoritmo Estado de Link

• OSPF e EIGRP

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Roteamento

◼ Algoritmo Vetor de Distância

– Requer que um nó informe periodicamente aos seus vizinhos sobre as mudanças de topologia – Um espaço de tempo é estipulado e quando

expira, toda a tabela de roteamento de um nó é enviada a todos os seus vizinhos imediatos

– As informações da rede são enviadas mesmo quando esta se apresenta estável

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Roteamento

– O termo se refere ao fato de que o algoritmo

manipula vetores (arrays) de distância aos outros nós da rede

– O cálculo da distância entre os nós depende do protocolo utilizado, mas é normalmente calculada com base na quantidade de saltos (hops), o delay e a largura de banda entre os nós da rede

– O número de hops não é uma métrica muito boa, pois normalmente a largura de banda também influencia

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Roteamento

– Problema de contagem ao infinito

• O algoritmo padrão possui o problema da contagem ao infinito

• Imagine uma rede com os nós A-B-C-D-E-F

conectados nesta ordem. Suponha que a conexão com A seja perdida. O nó B passa então a não

receber updates de A e supõe que a conexão foi perdida. Logo depois, recebe um update de C dizendo que tem um caminho para A, e que o pacote necessita de 2 passos para chegar até lá

• A informação errada se propaga pela rede até o contador de passos até A atinja o infinito

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Roteamento

⚫ Routing Information Protocol (RIP)

– Criado para atender ao Xerox Network

Services (XNS) e incluído no Berkley UNIX (BSD 4.2)

– Implementa a contagem de saltos (hop count) como métrica de distância entre os nós

– Envia toda a tabela de roteamento a cada 30 segundos

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Roteamento

– Evita a contagem ao infinito limitando o

número máximo de hops em 15, ou seja, se um nó estiver a 16 hops de distância ele é

considerado inalcançável

– O RIP é conselhável apenas para pequenas e médias redes, já que sua escalabilidade e

tempo de convergência são muito ruins comparadas à outros protocolos

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Roteamento

– Parâmetros

• Tempo de atualização de rotas: 30s

• Tempo de espera de queda: 180s

• Tempo para determinar rota inválida: 180s ou 16 hops

• Tempo para exclusão de rota: 240s

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Roteamento

⚫ Routing Information Protocol Ver. 2 (RIP V2)

– Na versão 2, o RIP trouxe suporte à subredes e melhora na segurança com o advento da

autenticação e criptografia do roteamento

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Roteamento

⚫ Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)

– É um protocolo proprietário desenvolvido pela CISCO em meados dos anos 80

– Foi criado para ser um protocolo robusto para roteamento dentro de um sistema autônomo – O IGRP também foi concebido para suprir as

deficiências do RIP

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Roteamento

– Utiliza várias métricas, pode ser inclusive

configurado para estabelecer uma métrica para cada rota

– A contágem máxima de hops pode ser de até 255 hops, mas é atribuído para 100 por padrão – As tabelas de rotas são distribuídas em

broadcast a cada 90 segundos.

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Roteamento

– Parâmetros

• Tempo de atualização de rotas: 90s

• Tempo de espera de queda: 3xTA+10=280s

• Tempo para determinar rota inválida:

3xTA=270s ou 100 hops

• Tempo para exclusão de rota: 7xTA=630s

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Roteamento

⚫ Algoritmos de Estado de Link

– São extremamente escalonáveis

– Utilizam atualização incremental: não enviam atualizações periódicas para os vizinhos;

enviam sempre uma mensagem quando

ocorre algum evento na rede, sem esperar por um timeout

– Estas mensagens contém somente as

informações relevantes ao evento e são chamadas Link State Advertisement (LSA)

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Roteamento

– Os LSAs contém as seguintes informações:

• O endereço do nó que produziu a mensagem

• Uma lista de nós aos que o nó que gerou o evento se conecta

• Um número sequencial que é incrementado a cada versão nova da mensagem

– A mensagem é repassada em modo flood para todos os nós da rede

– Ao fim das transmissões, cada roteador tem um mapa da rede

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Roteamento

– A quantidade de dados transmitidos na rede é bem menor do que os algoritmos de Vetor de Distância

– Ao receber uma mensagem sobre algum

evento, os roteadores atualizam somente uma entrada do seu mapa

– Por outro lado, a utilização do processador aumenta muito pois os roteadores devem

calcular as alterações para cada mensagem recebida

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Roteamento

⚫ Open Shortest Path First (OSPF)

– Foi baseado no algoritmo que Edsger Djikstra propôs em 1956 chamado Shortest Path First (SPF)

– Detecta muito rapidamente alterações de topologia e converge para uma estrutura de rede sem loops em questão de segundos

– Envia o estado atualizado da rede a todos os roteadores periodicamente

– Pode ser dividido em áreas

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Roteamento

⚫ Open Shortest Path First (OSPF)

– Terminologia:

• Vizinhos: roteadores que usam OSPF e compartilham entre si a mesma área

• Roteador Designado (DR) e Roteador

Designado de backup (BDR): roteadores eleitos para gerenciar a troca de

informações

• Área 0: backbone da topologia OSPF

• Mensagens de Hello: usados para eleger DR/BDR, formar a tabela de vizinhos e

realizar atualizações periódicas

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Roteamento

⚫ Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)

– Desenvolvido pela CISCO vagamente inspirado pelo IGRP para suprir algumas

necessidades de robustez e escalabilidade

– É um protocolo híbrido de Vetor de Distância e Estado de Link

– Utiliza as mesmas métricas do IGRP (largura de banda, delay, carga, confiabilidade)

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Roteamento

– Características:

• Rápida convergência

• Menos oneroso para o roteador se comparado ao OSPF

• Menos oneroso para a rede se comparado ao IGRP

• Suporte a atualizações incrementais

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Roteamento

– Assim como o OSPF, é composto por diversas tabelas de controle, onde temos as tabelas de vizinhos, roteamento e topologia

– Somente as informações de eventos são trocadas elos roteadores, que já recebem também todas as informações de rota,

economizando processamento

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Roteamento

⚫ Leitura:

Capítulo 2 – Tecnologias de Roteamento

Projetos Avançados de Redes IP, Dhiman Chowdhury

Capítulo 7 – Roteamento IP

Certificação CISCO, Yuri Diógenes