1) O documento discute conceitos de redes de computadores como roteadores, gateways, protocolos de roteamento e tabelas de roteamento. 2) Roteadores determinam a melhor rota entre redes usando tabelas de roteamento e protocolos como RIP, OSPF e BGP. 3) Gateways conectam redes diferentes traduzindo protocolos e sinais para garantir a interconectividade.

1. Redes de computadores
Por: Henrique Quirino Silva
Aula 03.1
• Roteadores
• Gateways

2. Conectividade - Roteadores
◉ Camada de rede do modelo OSI
◉ Além das funções do switch, consegue determinar a
melhor rota para determinado destino
◉ Vantagens
• Melhor gerenciamento do tráfego
• Compartilhamento de status de conexões com outros
roteadores para evitar rotas lentas ou instáveis
• Uso mais inteligente dos links
• Não permite broadcasts ou pacotes corrompidos
• Filtra o tráfego de broadcast
◉ Desvantagens
• Processamento dos dados é mais lento que nos switches

3. Roteadores - Funcionamento
◉ Tabela de roteamento contém, dentre outros:
• Redes conhecidas
• Instruções para conexões com outras redes
• Default Gateway
• Caminhos possíveis entre os roteadores
• Custo de envio dos dados para cada caminho
◉ Não procuram pelo computador e sim pela rede de
destino
◉ Hops–número de roteadores entre a rede de origem e
destino
◉ Problema do extra hop
◉ Um roteador não participante do grupo de roteamento
encaminha pacotes ao caminho mais longo

4. Tabela de roteamento

5. Tabela de roteamento

6. Tipos de rotas
◉ Estáticas:
• Criadas e mantidas de forma manual
• Não há tolerância a falhas – se houver problemas, a rota
não será reconfigurada.
• Default route – Quando não há rotas conhecidas para
determinada rede
• Normalmente aponta para o gateway externo da organização
• Notação: 0.0.0.0/0
• Para criar: Ip route <prefixo> <máscara><gateway>
◉ Dinâmicas
• Roteadores “aprendem” as rotas, baseados em protocolos
de roteamento

7. Protocolos de roteamento
◉ Finalidades:
• Aprendizado dinâmico das rotas
• Determinação da melhor rota
• Atualização da tabela de roteamento
• Evitar loops
• Utilizar caminho alternativo, caso haja problema em links
◉ Sistema autônomo
• Conjunto de Redes cou roteadores com políticas de
roteamento comuns
◉ Podem ter Interior ou Exterior Gateway Protocols
• IGP: Dentro de um sistema autônomo
• EGP: Entre sistemas autônomos
• Um roteador pode usar 2 protocolos diferentes ao mesmo
tempo: um para EGP e outro para IGP

8. Prot. Roteamento – Distance Vector
◉ Leva em conta o número de hops entre origem e
destino
◉ Número máximo de hops: 15
◉ Atualizam os demais roteadores via broadcast
◉ Roteador não conhece a topologia nesse protocolo
◉ Vantagens
• Implementação simples
◉ Desvantagens
• Funcionamento em casos de trocas constantes de rotas
• Nem sempre o menor caminho é o melhor
• Troca de mensagens grandes entre roteadores

9. Roteamento – Link State
◉ Algoritmo realiza 2 tarefas básicas
• Verifica status de roteadores vizinhos
• Propaga a informação aos demais roteadores
◉ Mensagens trocadas entre roteadores não especificam
rota – apenas comunicação entre switches
◉ Vantagens
• Roteador conhece a topologia de rede
• Cada roteador calcula suas rotas com independência
• Melhor escalabilidade–troca de dados é menor
◉ Leva em conta largura de banda e carga do link
◉ Possui balanceamento de carga

10. BGP
◉ Sistema de roteamento entre sistemas autônomos
◉ Não é considerado distance vector “puro” mas utiliza
princípios similares
◉ 2 tipos de BGP
• IBGP (Internal) – raro, dentro do mesmo sist. Autônomo
• BGP (External) – Entre sistemas autônomos
◉ Usa o CIDR e suporta route aggregation
◉ Orientado a conexão –TCP Port. 179
◉ Updates nas tabelas de roteamento são incrementais
◉ Aceita autenticação

11. BGP - Funcionamento
◉ Cada sistema autônomo elege um roteador para
contatar outros SAs
• Roteador é chamado de border gateway (conversam BGP)
◉ Obtém rotas de outros roteadores BGP
◉ Escolha do melhor caminho
• Path atributes–next hop; lista de SAs; Origem do caminho
◉ Suporta apenas o IP (não é multiprotocolo)
◉ Cabeçalho tem 19 bytes
• Marker (16 bytes) Identificador. Usado para autenticação
• Length (2 bytes) Tamanho da mensagem
• Type (1 Byte): Tipo da mensagem
• Data (variável): Informação em si
• Tamanho do pacote: Entre 19 (min) e 4096 (max) bytes

12. BGP – Tipos de mensagem
◉ OPEN – Inicia a comunicação entre BGP routers
◉ UPDATE – envia informações de alcance de rotas
◉ NOTIFICATION – Reporta erros

13. BGP – Restrições
◉ Um EGP não comunica ou interpreta métricas de
distância
• BGP não compara o custo de 2 rotas, a menos que as
obtenha do mesmo SA
◉ Um BGP pode reportar múltiplos caminhos para uma
rede, mas só usa um de cada vez
◉ Não suporta balanceamento de carga em sistemas
autônomos
• Inadequado para roteamento em uma rede que possui
conexão com 2 WANs diferentes

14. RIP – Routing Information Protocol
◉ Aplicação direta de distance vector
◉ Um dos primeiros IGP´s
◉ Participantes
• Roteadores: Ativos – publicam as rotas
• Hosts: Passivos – “escutam” e atualizam suas tabelas
◉ Distância é medida em hops
• “Nem sempre o caminho mais curto é o menor”
• Limite: 15 hops (evita loops; restringe atuação)
◉ Não orientado a conexão (usa UDP porta 520)
◉ Tabela só é alterada se a distância for menor
◉ Mensagens via broadcast(v1) ou multicast(v2)
◉ Suporte a CIDR(v2)

15. OSPF – Open shortest patch first
◉ Família link state
◉ Funciona apenas dentro de um AS
◉ Suporte a CIDR
◉ Mensagens podem ser autenticadas
◉ Rotas podem ser importadas de outros protocolos
(Ex. BGP)
◉ Suporte a métrica: Um custo pode ser atribuído a
cada rota

16. Tunelamento
◉ Nem todos os protocolos são roteáveis
◉ Encapsulamento de um protocolo camada 3
(NetBEUI, por exemplo) dentro de um protocolo
roteável
◉ O desencapsulamento é feito pelo roteador destino
◉ Bastante útil, mas causa significativo overhead

17. NAT (Network Address Translation)
◉ Redes com Ips privados não acessam a internet
◉ Os Ips das redes privadas são traduzidos para um IP
válido (configurado no roteador) via NAT
◉ Otimizou alocação de Ips
• Agora, basta ter apenas 1 IP válido na internet para toda
rede
◉ Contribui para segurança da rede privada
• O endereço interno não é conhecido na internet

18. NAT (Network Address Translation)

19. ACL (Access Control List)
◉ Implementa segurança em um roteador
• Agrega algumas funções de firewall
◉ Gerencia tráfego IP à medida que a rede cresce
◉ Filtra pacotes que passam pelo roteador
◉ Controla o acesso à console administrativa
◉ Dois tipos
• Padrão: Examina o IP de origem e permite ou nega tráfego
• Estendida: Idem acima, mas examina também o IP destino

20. Conectividade ‐ Gateways
◉ Podem operar em qualquer camada do modelo OSI
◉ Contém todo o necessário para assegurar a
interconectividade entre redes distintas
• Tradutores de protocolo
• Tradutores de sinal
• Isoladores de falha
◉ A maioria dos roteadores de hoje incorpora a função
de gateway
◉ Pode ser implementado em hardware ou software

21. Gateways - Diagrama