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Roteamento
Roteamento Intra-SA e Inter-SA
Claudio Jorge Eckert Junior
Ciências da computação
IFRS Campus Ibirubá-RS
Redes I
6º Semestre
SUMÁRIO
• Introdução
• Apresentação
• Roteamento e seus componentes
• Roteamento Intra-SA e Inter-SA
• Vantagens
• Conclusão
• Bibliografia
Introdução
Nesta oportunidade será introduzido conhecimentos sobre
protocolos de roteamento na internet e sistemas autônomos(SA)
internos e externos.
Veremos uma breve abordagem sobre os típos de protocolos
utilizados nos SA e algoritmos utilizados por esses protocolos.
Apresentação
Em se tratar de roteamento, inicialmente devemos entender que:
● A camada de rede provém a comunicação entre dois
hospedeiros, onde o papel desta camada é transportar pacotes
entre o computador remetente e o computador destinatário, além
de definir os padrões de endereçamento para prover esta
comunicação.
● A camada de transporte é responsável por fazer a comunicação
fim a fim entre os vários processos (programas que se
encontram em execução) que existem no hospedeiro remetente e
no hospedeiro destinatário.
Apresentação
A camada de rede é implementada tanto na borda da rede quanto
no núcleo da rede, ou seja, nos hospedeiros e nos roteadores.
Pode-se dizer que o principal dispositivo distribuído na rede e
responsável pelo sucesso dela é o roteador, com o papel principal de
transportar pacotes entre o remetente e o destinatário, e duas
principais funções que são:
● Repasse
○ Transportar o pacote de uma saída (entrada) para outra
saída.
Apresentação
● Roteamento
○ Determinar a rota a ser encaminhado o pacote com base
em:
■ Tabela de roteamento (repasse).
● Estática
○ Configurada manualmente (administrador).
● Dinâmica
○ Configurada por algoritmos
■ Algoritmos de roteamento.
● Deve construir e manter a tabela de roteamento
atualizada (dinâmica).
Roteamento e seus componentes
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
(com base na tabela de roteamento) e entrega. Este processo se
repete e assim segue até a entrega do pacote ao seu destinatário.
Para que isso aconteça, são necessários dois elementos:
● Tabelas de roteamento.
● Protocolos de roteamento.
Roteamento e seus componentes
● Tabelas de roteamento.
○ A tabela de roteamento deve conter a informação dos
seus vizinhos, endereço, estado da conexão e
performace.
○ Antes de enviar um pacote o roteador consulta a tabela
de roteamento e decide para qual conexão deve
encaminhá-lo (figura01).
Roteamento e seus componentes
Figura01
Roteamento e seus componentes
● Protocolos de roteamento.
○ Tem a função de construir e atualizar a tabela de
roteamento, existem dois tipos de algoritmo atualmente
em uso pelos protocolos de roteamento:
■ Algoritmo baseado em Vetor de Distância (Distance-
Vector Routing Protocols)
■ Algoritmo baseado no Estado de Enlace (Link State
Routing Protocols).
Sistema Autônomo - SA
● AS Autonomous System Sistema Autônomo
○ Um Sistema Autônomo (AS) é um grupo de redes IP, abaixo
de uma única gerência técnica e que compartilham uma
mesma política de roteamento.
● Autonomous System Number ASN
○ ASN é uma identificação única e global de um AS, e foi
inicialmente definido na RFC1930 como um número inteiro
de 16 bits, variando assim de 0 a 65535. A RFC 4893
ampliou o espaço de endereçamento do ASN de 16 para 32
bits (4octet), variando assim de 0 a 4294967295.
Sistema Autônomo - SA
O Internet Assigned Numbers Authority (IANA) reservou os seguintes
bloco de ASN para uso privado e para documentação, respectivamente
(não devem ser anunciados na Internet) na RFC1930 e na RFC5398:
64512 65535
64496 64511
e
65536 65551
Sistema Autônomo - SA
Sistema Autônomo - SA
Exemplos de AS (https://bgp.he.net/)
Sistema Autônomo - SA
Roteamento Intra-SA e Inter-SA
Existem protocolos de roteamento do tipo:
● IGP (Interior Gateway Protocols)
○ desenhados para atuação dentro de um mesmo
Sistema Autônomo (AS)
■ ( RIP, OSPF, ISIS e EIGRP)
● EGP (Exterior Gateway Protocols)
● BGP (Border Gateway Protocol)
○ desenhados para a comunicação entre sistemas
autônomos distintos.I
■ (BGP4 ou o ISO-IDRP)
Roteamento Intra-SA e Inter-SA
● IGP (Interior Gateway Protocols)
○ RIP
■ O protocolo RIP (Routing Information Protocol) utiliza o algoritmo
vetor-distância.
■ 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.
○ OSPF
■ O protocolo OSPF (Open Shortest Path First) utiliza o algoritmo SPF
- Shortest Path First - Dijkstra
■ 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. Cada rota contém o identificador de interface, o
número do enlace e a distância ou métrica.
Roteamento Intra-SA e Inter-SA
● EGP (Exterior Gateway Protocols)
○ 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 define as informações a serem trocadas entre
basicamente as tabelas de roteamento e os elementos de protocolo
necessários à troca dessas informações.
○ 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. As informações
trocadas neste protocolo não impedem que ocorram loops no
roteamento. Uma situação de loop pode ocorrer, por exemplo,
quando uma tabela de roteamento de um gateway G indica o
gateway G' como a melhor saída para uma rede N, e a tabela de
roteamento de G' indica G como a melhor saída para a rede N.
Roteamento Intra-SA e Inter-SA
● BGP (Border Gateway Protocols)
○ 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.
○ O protocolo BGP foi projetado para permitir muitos critérios de
roteamento a serem aplicadas no tráfego entre SA's. Critérios típicos
envolvem considerações de ordem política, de segurança, ou
econômicas. Alguns exemplos de limites de roteamento são: nunca
coloque o Iraque na rota para o Pentágono; tráfego iniciando ou
terminando na IBM, não trafega para Microsoft.
○ Os critérios são configurados manualmente em cada roteador BGP
Roteamento Intra-SA e Inter-SA
Roteamento Intra-SA e Inter-SA
Roteamento Intra-SA e Inter-SA
Vantagens
● Melhor escolha de rota: com o uso de protocolos de roteamento modernos,
pode-se ter múltiplos caminhos operando em paralelo, distribuindo tráfego
(multiplexando caminhos) de acordo com critérios especificados pelo
administrador da rede ou dos próprios softwares envolvidos
● Adaptação a diferentes tecnologias de redes físicas: sistemas de comunicação
de longa distância (ponto-a-ponto) e sistemas de comunicação de curta
distância (os mais variados), com características de performance e forma de
transmissão variadas podem ser integrados facilmente
● Confiança e controle: roteadores normalmente não propagam dados oriundos
de difusão (“broadcast” ou “multicast”) a nível de enlace de dados; agem como
barreiras entre redes distintas prevenindo a propagação de alguns tipos de
falhas (por exemplo, uma tempestade de difusão) ou mesmo de alguns tipos
de acessos indevidos (baseado em endereços de origem/destino dos dados)
● Reportagem de erro: roteadores usam o protocolo ICMP (“Internet Controle
Message Protocol”) para relatar/tratar condições de erro (por exemplo,
congestionamento de rede).
Conclusão
O roteamento de pacotes que trafegam na internet é
cada vez maior, utilizando cada vez mais grandes números de
equipamentos e de grande capacidade, este tráfego é possível
graças a os Sistemas Autônomos.
Tudo está organizado em duas grandes categorias,
IGP(configuração de rotas no interior dos SA) e
EGP(configuração de rotas entre SA).
Existem vários protocolos de roteamento que são
utilizados nesses SA, cada protocolo é baseado em um tipo de
algoritmo, em alguns caso é necessário que ambos os
roteadores se comuniquem pelo mesmo algoritmo, e em
outros casos não. (EGP não é preciso ser o mesmo algoritmo
(http://www.cricte2004.eletrica.ufpr.br/edu/anterior/cd00/trab/roteamento/)).
24
Bibliografia
http://sabercomlogica.com/pt/ebook/roteamento-intra-sa-e-inter-sa/
https://pt.slideshare.net/softpalm/wans-e-roteadores-cap-6-roteamento-e-
protocolos-de-roteamento-ccna-31-wellington
http://memoria.rnp.br/newsgen/9705/n1-1.html
http://www.politecnica.pucrs.br/~decastro/pdf/Redes_Comutadas_Cap2_1.
pdf
http://www.dsc.ufcg.edu.br/~peter/cursos/rc/material/p4c.pdf
http://www.cricte2004.eletrica.ufpr.br/edu/anterior/cd00/trab/roteamento/
http://www.ppgia.pucpr.br/~jamhour/Pessoal/Atual/SARoteamento.pdf

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Roteamento Intra-SA e Inter-SA

  • 1. Roteamento Roteamento Intra-SA e Inter-SA Claudio Jorge Eckert Junior Ciências da computação IFRS Campus Ibirubá-RS Redes I 6º Semestre
  • 2. SUMÁRIO • Introdução • Apresentação • Roteamento e seus componentes • Roteamento Intra-SA e Inter-SA • Vantagens • Conclusão • Bibliografia
  • 3. Introdução Nesta oportunidade será introduzido conhecimentos sobre protocolos de roteamento na internet e sistemas autônomos(SA) internos e externos. Veremos uma breve abordagem sobre os típos de protocolos utilizados nos SA e algoritmos utilizados por esses protocolos.
  • 4. Apresentação Em se tratar de roteamento, inicialmente devemos entender que: ● A camada de rede provém a comunicação entre dois hospedeiros, onde o papel desta camada é transportar pacotes entre o computador remetente e o computador destinatário, além de definir os padrões de endereçamento para prover esta comunicação. ● A camada de transporte é responsável por fazer a comunicação fim a fim entre os vários processos (programas que se encontram em execução) que existem no hospedeiro remetente e no hospedeiro destinatário.
  • 5. Apresentação A camada de rede é implementada tanto na borda da rede quanto no núcleo da rede, ou seja, nos hospedeiros e nos roteadores. Pode-se dizer que o principal dispositivo distribuído na rede e responsável pelo sucesso dela é o roteador, com o papel principal de transportar pacotes entre o remetente e o destinatário, e duas principais funções que são: ● Repasse ○ Transportar o pacote de uma saída (entrada) para outra saída.
  • 6. Apresentação ● Roteamento ○ Determinar a rota a ser encaminhado o pacote com base em: ■ Tabela de roteamento (repasse). ● Estática ○ Configurada manualmente (administrador). ● Dinâmica ○ Configurada por algoritmos ■ Algoritmos de roteamento. ● Deve construir e manter a tabela de roteamento atualizada (dinâmica).
  • 7. Roteamento e seus componentes 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 (com base na tabela de roteamento) e entrega. Este processo se repete e assim segue até a entrega do pacote ao seu destinatário. Para que isso aconteça, são necessários dois elementos: ● Tabelas de roteamento. ● Protocolos de roteamento.
  • 8. Roteamento e seus componentes ● Tabelas de roteamento. ○ A tabela de roteamento deve conter a informação dos seus vizinhos, endereço, estado da conexão e performace. ○ Antes de enviar um pacote o roteador consulta a tabela de roteamento e decide para qual conexão deve encaminhá-lo (figura01).
  • 9. Roteamento e seus componentes Figura01
  • 10. Roteamento e seus componentes ● Protocolos de roteamento. ○ Tem a função de construir e atualizar a tabela de roteamento, existem dois tipos de algoritmo atualmente em uso pelos protocolos de roteamento: ■ Algoritmo baseado em Vetor de Distância (Distance- Vector Routing Protocols) ■ Algoritmo baseado no Estado de Enlace (Link State Routing Protocols).
  • 11. Sistema Autônomo - SA ● AS Autonomous System Sistema Autônomo ○ Um Sistema Autônomo (AS) é um grupo de redes IP, abaixo de uma única gerência técnica e que compartilham uma mesma política de roteamento. ● Autonomous System Number ASN ○ ASN é uma identificação única e global de um AS, e foi inicialmente definido na RFC1930 como um número inteiro de 16 bits, variando assim de 0 a 65535. A RFC 4893 ampliou o espaço de endereçamento do ASN de 16 para 32 bits (4octet), variando assim de 0 a 4294967295.
  • 12. Sistema Autônomo - SA O Internet Assigned Numbers Authority (IANA) reservou os seguintes bloco de ASN para uso privado e para documentação, respectivamente (não devem ser anunciados na Internet) na RFC1930 e na RFC5398: 64512 65535 64496 64511 e 65536 65551
  • 14. Sistema Autônomo - SA Exemplos de AS (https://bgp.he.net/)
  • 16. Roteamento Intra-SA e Inter-SA Existem protocolos de roteamento do tipo: ● IGP (Interior Gateway Protocols) ○ desenhados para atuação dentro de um mesmo Sistema Autônomo (AS) ■ ( RIP, OSPF, ISIS e EIGRP) ● EGP (Exterior Gateway Protocols) ● BGP (Border Gateway Protocol) ○ desenhados para a comunicação entre sistemas autônomos distintos.I ■ (BGP4 ou o ISO-IDRP)
  • 17. Roteamento Intra-SA e Inter-SA ● IGP (Interior Gateway Protocols) ○ RIP ■ O protocolo RIP (Routing Information Protocol) utiliza o algoritmo vetor-distância. ■ 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. ○ OSPF ■ O protocolo OSPF (Open Shortest Path First) utiliza o algoritmo SPF - Shortest Path First - Dijkstra ■ 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. Cada rota contém o identificador de interface, o número do enlace e a distância ou métrica.
  • 18. Roteamento Intra-SA e Inter-SA ● EGP (Exterior Gateway Protocols) ○ 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 define as informações a serem trocadas entre basicamente as tabelas de roteamento e os elementos de protocolo necessários à troca dessas informações. ○ 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. As informações trocadas neste protocolo não impedem que ocorram loops no roteamento. Uma situação de loop pode ocorrer, por exemplo, quando uma tabela de roteamento de um gateway G indica o gateway G' como a melhor saída para uma rede N, e a tabela de roteamento de G' indica G como a melhor saída para a rede N.
  • 19. Roteamento Intra-SA e Inter-SA ● BGP (Border Gateway Protocols) ○ 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. ○ O protocolo BGP foi projetado para permitir muitos critérios de roteamento a serem aplicadas no tráfego entre SA's. Critérios típicos envolvem considerações de ordem política, de segurança, ou econômicas. Alguns exemplos de limites de roteamento são: nunca coloque o Iraque na rota para o Pentágono; tráfego iniciando ou terminando na IBM, não trafega para Microsoft. ○ Os critérios são configurados manualmente em cada roteador BGP
  • 23. Vantagens ● Melhor escolha de rota: com o uso de protocolos de roteamento modernos, pode-se ter múltiplos caminhos operando em paralelo, distribuindo tráfego (multiplexando caminhos) de acordo com critérios especificados pelo administrador da rede ou dos próprios softwares envolvidos ● Adaptação a diferentes tecnologias de redes físicas: sistemas de comunicação de longa distância (ponto-a-ponto) e sistemas de comunicação de curta distância (os mais variados), com características de performance e forma de transmissão variadas podem ser integrados facilmente ● Confiança e controle: roteadores normalmente não propagam dados oriundos de difusão (“broadcast” ou “multicast”) a nível de enlace de dados; agem como barreiras entre redes distintas prevenindo a propagação de alguns tipos de falhas (por exemplo, uma tempestade de difusão) ou mesmo de alguns tipos de acessos indevidos (baseado em endereços de origem/destino dos dados) ● Reportagem de erro: roteadores usam o protocolo ICMP (“Internet Controle Message Protocol”) para relatar/tratar condições de erro (por exemplo, congestionamento de rede).
  • 24. Conclusão O roteamento de pacotes que trafegam na internet é cada vez maior, utilizando cada vez mais grandes números de equipamentos e de grande capacidade, este tráfego é possível graças a os Sistemas Autônomos. Tudo está organizado em duas grandes categorias, IGP(configuração de rotas no interior dos SA) e EGP(configuração de rotas entre SA). Existem vários protocolos de roteamento que são utilizados nesses SA, cada protocolo é baseado em um tipo de algoritmo, em alguns caso é necessário que ambos os roteadores se comuniquem pelo mesmo algoritmo, e em outros casos não. (EGP não é preciso ser o mesmo algoritmo (http://www.cricte2004.eletrica.ufpr.br/edu/anterior/cd00/trab/roteamento/)). 24