Roteadores: Determinação de Rotas e Algoritmos de Roteamento, Notas de estudo de Engenharia Informática

Baixe Roteadores: Determinação de Rotas e Algoritmos de Roteamento e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Informática, somente na Docsity! Existem duas atividades que são básicas a um roteador. São elas: A determinação das melhores rotas Determinar a melhor rota é definir por qual enlace uma determinada mensagem deve ser enviada para chegar ao seu destino de forma segura e eficiente. Para realizar esta função, o roteador utiliza dois conceitos muito importantes: o conceito de métrica e o conceito de tabelas de roteadores. O transporte dos pacotes Transportar os pacotes pela rede é uma função relativamente simples realizada pelos roteadores. Consiste em verificar o endereço de rede para quem a mensagem está destinada, determinar se conhece este endereço. E, por fim, traduzir para um novo endereço físico e enviar pacote. Métrica Definição Métrica é o padrão de medida que é usado pelos algoritmos de roteamento para determinar o melhor caminho para um destino. Pode-se utilizar apenas um parâmetro ou vários parâmetros. A utilização de vários parâmetros permite uma melhor modelagem da métrica e uma decisão mais eficiente de qual é o melhor caminho. Alguns parâmetros utilizados Tamanho do caminho Confiabilidade Atraso Largura de banda Carga Custo da comunicação Tabela de roteamento Os roteadores constroem tabelas de roteamento para realizarem as suas tarefas. Estas tabelas de roteamento contêm entradas que relacionam um determinado destino com um enlace e uma métrica. Dependento das implementações, podem apresentar mais dados, entretanto estes três são os dados essenciais. Abaixo é apresentada a tabela de roteamento do roteador A. Destino Enlace Métrica B 1 1 C 1 2 D 3 1 E 3 2 Requisitos de um roteador Para um roteador funcionar de forma adequada é necessário que ele faça algumas tarefas. O roteador deve conhecer a topologia da subrede e escolher os caminhos adequados dentro da mesma. O roteador deve cuidar para que algumas rotas não sejam sobrecarregadas, enquanto outras fiquem sem uso. O roteador deve resolver os problemas que ocorrem quando a origem e o destino estão em redes diferentes Algoritmo de roteamento Definição O algoritmo de roteamento é a parte do programa de nível de rede responsável por decidir para qual linha um pacote deve ser enviado a fim de chegar ao seu destino. Todos os roteadores executam um algoritmo de roteamento. Características desejadas em um algoritmo de roteamento Correção Simplicidade Robustez Neste tipo de algoritmo as informações de roteamento são organizadas hierarquicamente. Dependendo da hierarquia do roteador, a sua tabela de roteamento e a sua comunicação com outros roteadores são diferentes. Algoritmos intra-domínio Estes são algoritmos que são executados por roteadores de dentro de um determinado Sistema Autônomo (AS-Autonomous System). Permitem que sejam definidas as rotas para dentro da rede de uma determinada organização. Algoritmos inter-domínios Estes são algoritmos que são executados por roteadores que estão nos limites dos domínios. Permitem a definição das rotas que são utilizadas para a comunicação com equipamentos de fora de um determinado Sistema Autônomo. Dois algoritmos são os mais comumente utilizados por protocolos de roteamento: Vetor de Distância (Distance Vector Algorithm) e Estado do Enlace (Link State Algorithm). Para entender o funcionamento destes algoritmos clique nas opções abaixo relacionadas Vetor de Distância Estado do Enlace Algoritmo de Vetor de Distância (Distance Vector) Funcionamento O roteador apresenta em sua tabela a rota para os roteadores vizinhos. Em intervalos de tempo regulares o roteador envia toda a sua tabela de rotas para, e somente para, os seus vizinhos. Após algum tempo os diversos roteadores da rede convergem (ficam com as suas tabelas completas e atualizadas). As tabelas apresentam o endereço destino, a métrica, e o próximo roteador para onde a mensagem deve ser enviada. Exige menos recursos de memória e processamento do que o algoritmo de Estado do Enlace. Apresenta convergência mais lenta e alguns problemas enquanto o algoritmo não se estabilizou. Algoritmo de Estado do Enlace (Link State) Neste algoritmo o roteador faz as seguintes tarefas: Descobre quem são os vizinhos e qual o estado do enlace dos vizinhos. Mede os custos associados aos diversos enlaces que possui. Transmite as informações sobre os enlaces para todos os roteadores da rede. Recebe o estado de todos os enlaces da rede. Constrói um mapa completo da rede. Constrói o melhor caminhos para cada roteador da rede utilizando o algoritmo de Dijkstra. Protocolos de Roteamento Função A função dos protocolos de roteamento é construir as tabelas de roteamento completas nos diversos roteadores de uma rede através da troca de mensagens entre eles. Tipos igp (interior gateway protocol) - Estes são utilizados para realizar o roteamento dentro de um Sistema Autônomo. egp (exterior gateway protocol) - Estes são utilizados para realizar o roteamento entre Sistemas Autônomos diferentes. Protocolos de Roteamento Protocolos do tipo igp (interior gateway protocol) RIP (Routing Information Protocol) IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) Enhanced IGRP OSPF (Open Shortest Path First) IS-IS (Intermediate System-to-Intermediate System) Protocolos do tipo egp (exterior gateway protocol) EGP (Exterior Gateway Protocol) - este protocolo apresenta o mesmo nome que o seu tipo. BGP (Border Gateway Protocol) RIP (Routing Information Protocol) Características básicas Projetado como um protocolo intra-domínio (igp). Utiliza um algoritmo do tipo Vetor de Distância. A métrica utilizada é a distância da origem até o destino em número de enlaces que devem ser percorridos. Não permite o balanceamento do tráfego. A rota inatingível apresenta uma métrica igual a 16. Realiza atualizações a cada 30 segundos. RIP (Routing Information Protocol) Informações guardadas na tabela de roteamento endereço de destino endereço do próximo roteador interface do host a ser utilizada métrica da rota flags e timers que controlam tempos de atualização RIP (Routing Information Protocol) Dados transmitidos nas mensagens de atualização Comando (Request ou Response) Identificador da família de endereçoes Endereço destino Métrica Processamento do RIP Atualização da tabela de roteamento a cada chegada de um Response As atualizações sempre chegam por mensagens designadas como Response. Cada vez que chega uma atualização o roteador busca na tabela a entrada correspondente e modifica se as seguintes condições forem satisfeitas: