O documento trata dos protocolos de roteamento, com foco no RIP e OSPF, explicando conceitos fundamentais como roteadores, tabelas de roteamento e algoritmos de roteamento. O protocolo RIP utiliza um algoritmo de vetor de distância que promove a troca regular de informações entre roteadores, enquanto o OSPF, um protocolo de estado de enlace, analisa a topologia da rede para encontrar o caminho mais eficiente. O OSPF oferece vantagens significativas em termos de velocidade de convergência e eficiência na utilização de múltiplos caminhos em comparação ao RIP.

1. Protocolos de Roteamento
Protocolo RIP
Prof. Dely Lima

2. Cronograma
1. Definição
2. Algoritmos de Roteamento
3. Protocolos de Roteamento
4. Demonstração Protocolo RIP no Cisco Packet Tracert

3. Definições
• Protocolo é o “idioma” utilizado para que 2
ou mais dispositivos consigam comunicar-se e
compartilhar recursos e serviços.
• Rede de Computadores é um conjunto de
dois ou mais dispositivos (também chamados
de nós) que usam um conjunto de regras
(protocolo) em comum para compartilhar
recursos (hardware, troca de mensagens, etc)
entre si, através de uma rede.

4. Definições
• Roteador é um computador que trabalha
como um gateway entre duas redes na
camada 3 do modelo de referência OSI e que
encaminha e direciona pacotes de dados entre
redes.

5. Definições - Roteador
• Dispositivo que encaminha tráfego entre
redes. A decisão de encaminhamento é
baseada na informação da camada de rede e
tabelas de roteamento frequentemente
construídas por protocolos de roteamento.

6. Definições
• O roteamento é a principal forma utilizada na
Internet para a entrega de pacotes de dados
entre hosts (equipamentos de rede de uma
forma geral, incluindo computadores,
roteadores etc.).

7. Definições
• O modelo de roteamento utilizado é o do
salto-por-salto (hop-by-hop), onde cada
roteador que recebe um pacote de dados,
abre-o, verifica o endereço de destino no
cabeçalho IP, calcula o próximo salto que vai
deixar o pacote um passo mais próximo de
seu destino e entrega o pacote neste próximo
salto.

8. Definições
• Este processo se repete e assim segue até a
entrega do pacote ao seu destinatário. No
entanto, para que este funcione, são
necessários dois elementos: tabelas de
roteamento e protocolos de roteamento.

9. Definições
• Tabelas de roteamento são registros de
endereços de destino associados ao número de
saltos até ele, podendo conter várias outras
informações.
• Protocolos de roteamento determinam o
conteúdo das tabelas de roteamento, ou seja,
são eles que ditam a forma como a tabela é
montada e de quais informações ela é composta.
Citaremos 2 tipos de algoritmos atualmente em
uso pelos protocolos de roteamento:

10. Definições
• O algoritmo baseado em Vetor de Distância
(Distance-Vector Routing Protocols) e o algoritmo
baseado no Estado de Enlace (Link State Routing
Protocols).

11. Sistemas Autônomos – A.S.
(Autonomous System)
• Trata-se de um grupo de redes IP que é gerenciada
por um ou mais operadores de rede que possuem
uma clara e única política de roteamento.
- NÚMERO DE A.S.
- ROTEAMENTO EXTERNO – BGP
- FAIXA DE IPS PRÓPRIOS (SEM ALTERAÇÕES DE IP)
- REDUNDÂNCIA E BALANCEAMENTO

12. Sistemas Autônomos – A.S.
(Autonomous System)

13. Algoritmos
• Algoritmo baseado em Vetor de Distância
(Distance-Vector Routing Protocols).
• Algoritmo baseado no Estado de Enlace (Link State
Routing Protocols).

14. Vetor de Distância
EQUAÇÃO DE BELLMAN-FORD
Dx(y) = custo de caminho de menor custo de x para y
Então:
Dx(y) = MINv {c(x,v) + Dv(y)}
Em que MIN é calculado para todos os vizinhos v de x

15. Vetor de Distância

16. Problemas no - Vetor de
Distância
“Em particular, ele reage com rapidez a boas notícias,
mas reage devagar a más notícias (TANEMBAUM, 2003,
p. 381).”
A B C D E
0 1 2 3 4

17. Problemas no - Vetor de
Distância
Problemas
- Em ambientes dinâmicos as informações demoram a se
propagar
- Mensagens de atualizações enormes
- Inconsistências de tabelas de roteamento
A B C D E
0 2 3 4
3 4 5 6

18. Estado de Enlace
Link-State (Shortest Path First)
Neste algoritmo, cada gateway deve conhecer a topologia
completa da rede.
Cada gateway exerce duas funções principais:
• Testar continuamente o estado dos enlaces com os
gateways vizinhos.
• Enviar periodicamente os dados de estado de seus
enlaces a todos os outros gateways da rede internet.

19. Protocolos IGPS
O termo IGP é utilizado para designar o protocolo usado
na troca de informações de roteamento entre Interior
Gateways (IG).
É usado para referenciar qualquer protocolo de
roteamento entre interior de gateways.
Mais conhecidos:
- RIP – Routing Information Protocol
- OSPF – Open Shortest-Path-First Protocol

20. Protocolo RIP
• O protocolo RIP (Routing Information Protocol) utiliza
o algoritmo vetor-distância.
• Este algoritmo é responsável pela construção de uma
tabela que informa as rotas possíveis dentro do AS.

21. Protocolo RIP
• O protocolo RIP utiliza o conceito broadcast, desta
forma um roteador envia sua tabela para todos os
seus vizinhos em intervalos predefinidos de tempo
(geralmente 30 segundos). Estas mensagens fazem
com que os roteadores vizinhos atualizem suas tabelas
e que por sua vez serão enviadas aos seus respectivos
vizinhos.

22. OSPF
• É um protocolo de roteamento dinâmico
• De forma geral, podemos compará-lo com um
GPS que observa as rotas para se chegar a um
determinado destino e opta por aquela que será
concluída em menor tempo ou sem trânsito.
• Assim, o protocolo OSPF consegue analisar,
interpretar e registrar dados dos roteadores
conectados a um servidor, para, posteriormente,
escolher um melhor caminho para entregar os
pacotes da rede.

23. OSPF
• Todos os protocolos que priorizam a observação
da quantidade de roteadores até chegada do
destino são conhecidos como de vetor distância,
como RIP, RIPv2 e EIGRP, enquanto os que
priorizam chegar mais rápido de acordo com a
banda são chamados de protocolos link state
(estado de link), como o OSPF e IS-IS.

24. OSPF
• Dessa forma, o Protocolo OSPF é aquele do tipo
link state que, antes de tomar qualquer decisão,
irá avaliar a topologia de todos os roteadores
integrados aos seus processos, optando pela
jornada mais curta para encaminhamento dos
pacotes.

25. OSPF – Como funciona
• Para que o Protocolo OSPF consiga executar essas
análises ele faz uso de um programa nomeado
como algoritmo Dijkstra – nome do cientista que
o desenvolveu, Edsger Dijkstra. Tal algoritmo tem
como objetivo registrar um banco de dados
central/local com mensagens emanadas de todos
os roteadores.

26. OSPF – Como funciona
• A partir daí o OSPF lança mão do algoritmo open
shortest path first (OSPF) de Dijkstra para criar
uma árvore SPF, que preenche uma tabela de
roteamento IP conduzindo os pacotes de rede
pelos melhores caminhos.

27. OSPF – Como funciona

28. OSPF – Como funciona
• Quando as redes são configuradas fazendo uso
deste protocolo, cada roteador tem uma
identificação e todos eles trocam alguns tipos de
mensagens entre si. A exemplo disso temos
Hello, DBD, LSR, LSU e LSAck.
• As identificações dos roteadores podem ser
definidas manualmente, por meio de interface de
Loopback de maior IP, ou em caso de falta de
interface de loopback configurada, o roteador
utilizará o maior IP entre as suas interfaces.

29. OSPF – Como funciona
• Além disso, o Protocolo OSPF usa a menor
distância administrativa (AD), ou seja, a
confiança (ou preferência) da origem da rota,
para enviar os pacotes. O padrão desse processo
é de 110.

30. OSPF – Como funciona
• O Protocolo OSPF usa o “custo” como métrica. O
custo significa, por sua vez, o tempo que uma
mensagem gasta para chegar ao seu destino.
Assim, quanto menor o custo, melhor o caminho
e o OSPF irá sempre optar por esta opção.
• É nesse contexto que há a divisão da topologia
dos roteadores em diversas áreas para que elas
sejam capazes de contribuir com a sumarização
das rotas entre eles e melhore o processamento
desses roteadores.

31. OSPF – Como funciona
• Portanto o Protocolo OSPF também atua por meio
de hierarquia estruturada através dessas áreas,
avaliando nesse processo o melhor caminho entre
os roteadores e o servidor. Pode ser utilizado para
projetar e construir redes amplas e complexas.

32. OSPF – Como funciona

33. OSPF – Como funciona

34. RIP X OSPF
VANTAGENS DO OSPF SOBRE O RIP:
- Convergência rápida e sem loop:
Enquanto o RIP converge proporcionalmente ao número
de nós da rede, o OSPF converge em uma proporção
logarítmica ao número de enlaces. Isto torna a
convergência do OSPF muito mais rápida.

35. RIP X OSPF
VANTAGENS DO OSPF SOBRE O RIP:
- Caminhos múltiplos
Nem sempre a melhor rota entre X e Y deve ser a única
utilizada, pois isso pode implicar em sua sobrecarga.
Análises matemáticas provaram que a divisão do tráfego
em duas rotas é mais eficiente. Por isso o OSPF utiliza
esse método de divisão de caminhos.

36. RIP X OSPF
Nota:
O conceito de convergência - Tempo que todos os
roteadores de uma rede levam para compartilhar uma
visão consistente da rede.

38. Obrigado!
dely.neto@ftc.edu.br