Roteamento em Redes de Computadores II

Redes de Computadores II Bruno B Stoll Roteamento Bruno 2023 Objetivo Compreender sobre Roteamento Entender na prática algumas topologias de redes roteadas Bruno 2023 Agenda Introdução Roteadores Protocolos de Roteamento Bruno 2023 Introdução Introdução Roteador Protocolos Exemplo O que é roteamento Roteamento é a transferência de informação da origem até o destino através de mais de uma rede Bruno 2023 Introdução Introdução Roteador Protocolos Exemplo Funcionamento O protocolo IP é a base de tudo O host ao enviar o pacote verifica se o host de destino se encontra na mesma subrede Se sim realiza a entrega direta Caso não esteja na mesma subrede ele encaminha o pacote para o seu gateway O gateway ao receber o pacote verifica por onde deve encaminhar Quando o roteador final receber o pacote entrega diretamente ao host de destino Bruno 2023 Introdução Introdução Roteador Protocolos Exemplo Entrega Direta ocorre quando ambos os hosts estão na mesma subrede Indireta ocorre quando os dois hosts não estão na mesma subrede Bruno 2023 Introdução Introdução Roteador Protocolos Exemplo Visão do usuário Bruno 2023 Introdução Introdução Roteador Protocolos Exemplo Visão real Bruno 2023 Roteadores Introdução Roteador Protocolos Exemplo O Roteador conecta e permite a comunicação entre duas redes Determinar o melhor caminho São os dispositivos que compõem o backbone das grandes intranets e da Internet Bruno 2023 Roteadores Introdução Roteador Protocolos Exemplo Sistema Operacional Os roteadores precisam do IOS Internetwork Operating System Sistema Operacional de Interconexão de Redes para executar as funções definidas nos arquivos de configuração Bruno 2023 Roteadores Introdução Roteador Protocolos Exemplo Arquivo de Configuração Os arquivos de configuração contêm as instruções e os parâmetros que controlam o fluxo de tráfego que entra e sai dos roteadores Bruno 2023 Roteadores Introdução Roteador Protocolos Exemplo Componentes internos de um roteador Memória principal RAM Memória de acesso aleatório nãovolátil NVRAM Memória flash Memória somente de leitura ROM Interfaces Bruno 2023 Roteadores Introdução Roteador Protocolos Exemplo Memória principal possui as seguintes características e funções Armazena tabelas de roteamento Mantém a cache do ARP Mantém a cache de fastswitching comutação rápida Armazena pacotes em buffers RAM compartilhada Mantém filas para armazenamento temporário de pacotes queues Fornece memória temporária para o arquivo de configuração do roteador enquanto ele estiver ligado Perde seu conteúdo quando o roteador é desligado ou reiniciado Bruno 2023 Roteadores Introdução Roteador Protocolos Exemplo A NVRAM tem as seguintes características e funções Armazena o arquivo de configuração que será utilizado na inicialização startup configuration Retém seu conteúdo quando o roteador é desligado ou reiniciado Bruno 2023 Roteadores Introdução Roteador Protocolos Exemplo A memória Flash tem as seguintes características e funções Mantém a imagem do sistema operacional IOS Permite que o software seja atualizado sem remover nem substituir chips do processador Retém seu conteúdo quando o roteador é desligado ou reiniciado Bruno 2023 Roteadores Introdução Roteador Protocolos Exemplo A memória somente de leitura ROM tem as seguintes características e funções Mantém instruções que definem o autoteste realizado na inicialização do roteador Poweron self test POST Armazena o programa de bootstrap e softwares básicos do sistema operacional Bruno 2023 Roteadores Introdução Roteador Protocolos Exemplo As interfaces têm as seguintes características e funções Conectam o roteador à rede para entrada e saída de pacotes Podem ficar na placamãe ou em um módulo separado Bruno 2023 Roteadores Introdução Roteador Protocolos Exemplo Interfaces Um roteador pode ser usado para segmentar segmentar redes locais mas seu principal uso é como um dispositivo WAN Os roteadores têm tanto interfaces para LANs como para WANs Bruno 2023 Roteadores Introdução Roteador Protocolos Exemplo As duas principais funções de um roteador são Determinação do melhor caminho Comutação de pacotes para a interface correta Bruno 2023 Roteadores Introdução Roteador Protocolos Exemplo Uma internetwork corretamente configurada oferece as seguintes funcionalidades Endereçamento fimafim consistente Endereços que representam topologias de rede Seleção do melhor caminho Roteamento dinâmico ou estático Comutação Bruno 2023 Roteadores Introdução Roteador Protocolos Exemplo A camada física da WAN descreve a interface entre o equipamento terminal de dados DTE e o equipamento de terminação do circuito de dados DCE Geralmente o DCE é o provedor de serviços e o DTE é o dispositivo conectado Bruno 2023 Roteamento Protocolos de Roteamento Bruno 2023 Protocolos de Roteamento Introdução Roteador Protocolos Exemplo A Internet foi criada pelo Departamento de Defesa dos EUA em 1969 com o objetivo de construir um sistema de comunicação digital para tempos de guerra Entretanto havia um grande problema se uma das estações de transferência fosse atacada Houve então a necessidade de que as informações pudessem ser rapidamente redirecionadas Bruno 2023 Protocolos de Roteamento Introdução Roteador Protocolos Exemplo A solução encontrada foi a criação de protocolos de roteamento que permitissem a construção e atualização de tabelas de roteamento entre os gateways Com o crescimento da rede e consequentemente das tabelas de roteamento foi necessário a implantação de protocolos de roteamento hierárquicos Bruno 2023 Protocolos de Roteamento Introdução Roteador Protocolos Exemplo Os roteadores foram divididos em regiões chamadas Autonomous System AS onde cada roteador conhecia todos os detalhes de sua própria região e não conhecia a estrutura interna de outras regiões Bruno 2023 Protocolos de Roteamento Introdução Roteador Protocolos Exemplo Dois níveis de comunicação para uma rede local Interna ao AS Interior Gateway Protocol IGP Externa ao AS Exterior Gateway Protocol EGP Bruno 2023 Protocolos de Roteamento Introdução Roteador Protocolos Exemplo Calcula qual é o melhor caminho para cada subrede Pode ser Estático Dinâmico Bruno 2023 Protocolos de Roteamento Introdução Roteador Protocolos Exemplo Roteamento estático O administrativo configura cada rota em cada roteador Alta probabilidade de erro humano Trabalho muito custoso Imagine configurar 30 roteadores cada um com 60 rotas Única vantagem baixo uso de recursos Bruno 2023 Protocolos de Roteamento Introdução Roteador Protocolos Exemplo Roteamento estático Bruno 2023 Protocolos de Roteamento Introdução Roteador Protocolos Exemplo Roteamento dinâmico Cada roteador informa aos seus vizinhos sobre suas redes Calcula a melhor rota com base nas informações recebidas pelos seus vizinhos Adiciona a rota na sua tabela de roteamento Bruno 2023 Protocolos de Roteamento Introdução Roteador Protocolos Exemplo Roteamento dinâmico Escolha da rota Cada algoritmo utiliza suas próprias métricas Existem duas classes de algoritmos Link state estado do link Distance vector Vetor de distância O roteador escolhe a melhor rota para um determinado destino Bruno 2023 Protocolos de Roteamento Introdução Roteador Protocolos Exemplo Roteamento dinâmico Routing Information Protocol RIP O protocolo RIP utiliza o algoritmo vetordistância Este algoritmo é responsável pela construção de uma tabela que informa as rotas possíveis dentro do AS Bruno 2023 Protocolos de Roteamento Introdução Roteador Protocolos Exemplo Roteamento dinâmico Routing Information Protocol RIP Utiliza o protocolo de transporte UDP na porta 520 tanto para transmissão como para recepção Se uma rota não é atualizada dentro de 180 segundos sua distância é colocada em infinito e a entrada será mais tarde removida das tabelas de roteamento Bruno 2023 Protocolos de Roteamento Introdução Roteador Protocolos Exemplo Roteamento dinâmico Routing Information Protocol RIP Características Utiliza a contagem de salto como métrica Limite de 15 saltos Utiliza a porta 520 UDP Muito utilizado no passado RIPv1 Classfull RIPv2 Classless v2 Bruno 2023 Protocolos de Roteamento Introdução Roteador Protocolos Exemplo Roteamento dinâmico Open Shortest Path First OSPF O OSPF é um protocolo especialmente projetado para o ambiente TCPIP para ser usado internamente ao AS Bruno 2023 Protocolos de Roteamento Introdução Roteador Protocolos Exemplo Roteamento dinâmico Open Shortest Path First OSPF Características Tipo Link State Baseado no algoritmo SPF Shortest Path First Os nós contém todos os dados sobre os links hierarquicamente Os roteadores conseguem calcular sozinhos a melhor rota Bruno 2023 Roteamento Ambiente de exemplo para aprendizado Bruno 2023 Exemplo Introdução Roteador Protocolos Exemplo Contexto Bruno 2023 Exemplo IMPORTANTE 1 Salve a configuração de todos os roteadores Introdução Roteador Protocolos Exemplo enable copy runningconfig startupconfig ENTER Bruno 2023 Exemplo 2 Verificar a tabela de roteamento Introdução Roteador Protocolos Exemplo enable configure terminal do show ip route Bruno 2023 Exemplo 3 Para cada roteador adicione o HWIC2T Lembre de desligar o roteador antes e ligar novamente 4 Conecte os roteadores com o cabo serial Introdução Roteador Protocolos Exemplo Bruno 2023 Exemplo 5 Adicione o IP na porta serial de cada Roteador Tem que ser de endereço de rede diferente de todas as LANs Respeite os endereços IPs da planilha 6 Teste a conexão entre os roteadores Introdução Roteador Protocolos Exemplo Bruno 2023 Exemplo 7 Configure o roteamento com o protocolo RIP Observação anunciar as redes Introdução Roteador Protocolos Exemplo enable configure terminal route rip network XXXXXX0 version 2 exit