Este documento apresenta conceitos sobre roteamento de redes, incluindo: 1) definições de termos como protocolo, rede, roteador e roteamento; 2) algoritmos de roteamento como vetor de distância e estado de enlace; 3) protocolos como RIP, OSPF e BGP. O documento também discute demonstrações práticas no Packet Tracer.

1. ROTEAMENTO

2. INFORMAÇÕES DO GRUPO
FRANCISCO MARCELO CORRÊA DA SILVA
1 – Francisco Marcelo C. da Silva
GILBERTO MEIRA DA SILVA
2 – Gilberto Meira da Silva
FUNDAMENTOS DE REDES
4º SEMESTRE – FATEC

3. CRONOGRANA
–
11 – DEFINIÇÕES Marcelo C. da Silva
Francisco
2 – ALGORITMOS DE ROTEAMENTO
2 – Gilberto Meira da Silva
3 – PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO
4 – DEMONSTRAÇÕES NO PACKET TRACER – CISCO

4. DEFINIÇÕES
Protocolo é o “idioma” utilizado para que 2 ou
mais dispositivos consigam comunicar-se e compartilhar
recursos e serviços.
1 – Francisco Marcelo C. da Silva
2 – Gilberto Meira da Silva
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.
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5. 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.
Internet Security Glossary (RFC2828)
1 – Francisco Marcelo C. da Silva
2 – Gilberto Meira da Silva
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.
Internet Security Glossary (RFC1983)

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.).
1 – Francisco Marcelo C. da Silva
2 – Gilberto Meira da Silva
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.
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.

7. DEFINIÇÕES
Tabelas de roteamento são registros de endereços de
destino associados ao número de saltos até ele, podendo conter
várias outras informações.
1 – Francisco Marcelo C. da Silva
2 – Gilberto Meira da Silva
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:
O algoritmo baseado em Vetor de Distância (Distance-Vector
Routing Protocols) e o algoritmo baseado no Estado de Enlace (Link
State Routing Protocols).

8. DEFINIÇÕES
Sistemas Autônomos – A.S. (Autonomous System)
1 – Francisco Marcelo C. da Silva ou mais
Trata-se de um grupo de redes IP que é gerenciada por um
operadores de rede – Gilbertoclara e única política Silva
2 que possuem uma Meira da de roteamento.
- NÚMERO DE A.S.
- ROTEAMENTO EXTERNO – BGP
- FAIXA DE IPS PRÓPRIOS (SEM ALTERAÇÕES DE IP)
- REDUNDÂNCIA E BALANCEAMENTO

9. SISTEMAS AUTÔNOMOS
1 – Francisco Marcelo C. da Silva
2 – Gilberto Meira da Silva

10. ALGORITMOS
1 – Francisco Marcelo C. de Distância
- Algoritmo baseado em Vetor da Silva
(Distance-Vector Routing Protocols)
2 – Gilberto Meira da Silva
- Algoritmo baseado no Estado de Enlace
(Link State Routing Protocols).

11. VETOR DE DISTÂNCIA
EQUAÇÃO DE BELLMAN-FORD
1 – Francisco Marcelo C. da Silva
Dx(y) = custo de caminho de menor custo de x para y
2 – Gilberto Meira da Silva
Então:
Dx(y) = MINv {c(x,v) + Dv(y)}
Em que MIN é calculado para todos os vizinhos v de x

12. VETOR DE DISTÂNCIA
1 – Francisco Marcelo C. da Silva
2 – Gilberto Meira da Silva

13. PROBLEMAS NO VD
“Em particular, ele reage com rapidez a boas notícias, mas reage
devagar a más notícias (TANEMBAUM, 2003, p. 381).”
A
0
1 – Francisco Marcelo C. da Silva
C
D
B
2 – Gilberto Meira da Silva
1
2
3
E
4

14. PROBLEMAS NO VD
A
0
B
C
D
1 – Francisco Marcelo C. da Silva
2
3
3
4
5
2 – Gilberto Meira da Silva
E
4
6
PROBLEMAS:
- Em ambientes dinâmicos as informações demoram a se propagar
- Mensagens de atualizações enormes
- Inconsistências de tabelas de roteamento

15. ESTADO DE ENLACE
Link-State (Shortest Path First)
1 – Francisco Marcelo C. da Silva
2 – Gilberto Meira da Silva
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

16. PROTOCOLOS IGPS
O termo IGP é utilizado para designar o protocolo usado na
troca de informações de roteamento entre Interior Gateways (IG).
1 – Francisco Marcelo C. da Silva
É usado para referenciar qualquer protocolo de roteamento
entre interior2 – Gilberto Meira da Silva
de gateways.
Mais conhecidos:
- RIP – Routing Information Protocol
- OSPF – Open Shortest-Path-First Protocol

17. PROTOCOLO RIP
O protocolo RIP (Routing Information Protocol) utiliza o
algoritmo vetor-distância.
1 –algoritmo é responsável pela construçãoSilva tabela
Francisco Marcelo C. da de uma
Este
que informa 2 – Gilbertodentro do AS. Silva
as rotas possíveis Meira da
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.

18. PROTOCOLO OSPF
O OSPF é um protocolo especialmente projetado para o
ambiente TCP/IP para ser usado internamente ao AS.
1 – Francisco Marcelo C. da Silva
Sua transmissão é baseada no Linkda Silva
2menor caminho éMeira State Routing Protocol o
– Gilberto computada localmente, usando e
a busca pelo
algorítmo Shortest Path First - SPF.
O SPF funciona de modo diferente do vetor-distância, ao
invés de ter na tabela as melhores rotas, todos os nós possuem
todos os links da rede.

19. RIP X OSPF
VANTAGENS DO OSPF SOBRE O RIP:
1 – Francisco Marcelo C. da Silva
Enquanto oGilberto Meira da Silva número de
converge proporcionalmente ao
2o – RIPconverge em uma proporção logarítmica ao
nós da rede,
OSPF
- Convergência rápida e sem loop:
número de enlaces. Isto torna a convergência do OSPF muito mais
rápida.
- 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.

20. RIP X OSPF
Nota:
1 – Francisco Marcelo C. da Silva
O conceito de convergência - Tempo que
todos os 2 – Gilberto Meira da Silva
roteadores de uma rede levam para
compartilhar uma visão consistente da rede.

21. PROTOCOLOS EGP
EGP – EXTERIOR GATEWAY PROTOCOL
1 – Francisco Marcelo C. da Silva
2 – Gilberto Meira da Silva
O protocolo EGP não está vinculado a nenhum algoritmo de
roteamento. Isto é, para que dois gateways se comuniquem através
do EGP não é necessário que eles executem um mesmo algoritmo
de roteamento.
O EGP é um protocolo de roteamento elaborado para uma
rede de sistemas autônomos organizados em uma estrutura tipo
árvore, ou seja, uma rede sem loops (ciclos) na sua topologia.

22. PROTOCOLO BGP
BGP – BOARDER GATEWAY PROTOCOL
Com o crescimento da Internet, o uso do EGP tornou-se
limitado. Existia a necessidade de acrescentar funções de
policiamento no roteamento e o protocolo devia suportar topologias
complexas. Consequentemente surgiu o BGP, para suprir as
deficiências do EGP no roteamento entre sistemas autônomos.
1 – Francisco Marcelo C. da Silva
2 – Gilberto Meira da Silva
Roteadores com BGP se preocupam com critérios políticos de
roteamento. Um sistema autônomo (SA) deve querer habilidade de
enviar pacotes para algum site e receber pacotes de outro site de
seu interesse.

23. PROTOCOLO BGP
O protocolo BGP foi projetado para permitir muitos critérios
de roteamento, como de:
1 – Francisco Marcelo C. da Silva
2 – Gilberto Meira da Silva
- POLÍTICA,
- SEGURANÇA
- ECONÔMICOS
POR EXEMPLO:
- Nunca coloque o Iraque na rota para o Pentágono.
- Tráfego iniciando ou terminando na IBM ou na Apple, não
trafega para Microsoft.

24. PROTOCOLO BGP
O BGP usa TCP como o protocolo de transporte. Dois
roteadores BGP formam uma conexão TCP entre um e outro. Esses
roteadores são de PARES. Os roteadores de pares trocam
mensagens para abrir e confirmar os parâmetros de conexão.
1 – Francisco Marcelo C. da Silva
2 – Gilberto Meira da Silva
Roteadores BGP trocam informações de alcançabilidade de
rede. Esta informação é principalmente um indício dos caminhos
completos que uma rota deve tomar para alcançar a rede de
destino.
Os caminhos são números de AS de BGP. Esta informação
ajuda na construção de um gráfico de ASs sem loop.
O gráfico também mostra onde aplicar políticas de rota para
reforçar algumas restrições ao comportamento de roteamento.

25. EGPS X IGPS
1 – Francisco Marcelo C. da Silva
2 – Gilberto Meira da Silva

26. PACKET TRACER
1 – Francisco Marcelo C. da Silva
2 – Gilberto Meira da Silva