ESTRUTURA DE
COMUNICAÇÃO DE DADOS
Professor Victor Sotero
ESTRUTURA DE COMUNICAÇÃO DE
DADOS
1
Roteadores e Roteamento
Roteadores
• O QUE SÃO?
Hardware processados que são utilizados para
interligar escritórios ou filiais à matriz de uma
empresa. Além de prover a comunicação
remota, possibilitam também otimização de
recursos e segurança.
Roteadores
•Atividades básicas do roteador:
Para um roteador funcionar de forma adequada é
necessário que ele faça algumas tarefas:
Conhecer a topologia da subrede e escolher os
caminhos adequados dentro da mesma.
Cuidar para que algumas rotas não sejam
sobrecarregadas, enquanto outras fiquem sem
uso.
Roteadores
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:
• Métrica
• Tabela de Roteamento
Métrica
Métrica é o padrão de medida que é usado
pelos algoritmos de roteamento para
determinar o melhor caminho para chegar a
um determinado destino.
Pode-se utilizar apenas um parâmetro ou
vários parâmetros para uma decisão mais
eficiente.
Métrica
• Alguns parâmetros utilizados pela métrica:
•
•
•
•
Tamanho do caminho (custo)
Confiabilidade
Atraso
Largura de banda
Tabela de roteamento
São tabelas internas dos roteadores que contém
informações das redes que eles conhecem e o
caminho a ser seguido para os pacotes alcançarem
estas redes (destino)
Roteamento
• O que é roteamento?
É o processo de escolher o melhor caminho, entre os
disponíveis, para o envio de pacotes.
Podem ser:
Estáticos
Dinâmicos
Roteamento Estático
• Um roteador que trabalha com tabelas de
roteamento estático só pode se comunicar com
outras redes se esta nova rota for adicionada
manualmente na tabela de roteamento.
Roteamento Estático
• Vantagem
Rotas previsíveis, uma vez que são computadas com
antecedência podendo ser melhor controladas;
• Desvantagem
Necessidade de ajustes na tabela em caso de
mudanças na rede, o que pode ser muito trabalhoso
dependendo do tamanho da rede.
Roteamento Dinâmico
• Os roteadores automaticamente trocam entre si as
rotas para as redes conhecidas. Em caso de mudança
em alguma rota, os protocolos de roteamento
atualizam a tabela de um roteador e informam as
mudanças aos demais roteadores que estão
próximos.
Roteamento Dinâmico
• Vantagens
Escalabilidade que permitem um crescimento rápido
da rede, sem problemas decorrentes de mudanças;
• Os roteadores aprendem rapidamente a topologia da
rede, ao trocarem informações com outros
roteadores;
Roteamento Dinâmico
• Desvantagens
Maior complexidade na
implementação/configuração;
Overhead na rede decorrente das mensagens
trocadas pelos roteadores.
Obs.: overhead quer dizer processamento armazenamento em excesso, seja
de tempo de computação, de memória, de largura de banda ou qualquer
outro recurso que seja requerido para ser utilizado ou gasto para executar
uma determinada tarefa.
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.
Algoritmo de roteamento
• Características desejadas em um algoritmo de
roteamento:
•
•
•
•
•
•
Correção
Simplicidade
Robustez
Estabilidade
Consideração com o usuário
Eficiência global
Características do Algoritmo de
roteameto
• Correção:
O algoritmo de roteamento tem de calcular
rotas corretas para todos os destinos, não
pode falhar para nenhum e não pode indicar
uma rota inexistente.
Não basta que o algoritmo descubra uma rota
para um destino, é necessário que ele
descubra a melhor rota possível.
Características do Algoritmo de
roteameto
• Simplicidade:
Tem de ser eficiente sem sobrecarregar a
máquina. Além disso, é importante que o
administrador da rede possa entender como o
algoritmo é executado.
Características do Algoritmo de
roteameto
• Estabilidade:
O algoritmo tem de convergir rapidamente.
Convergir é ficar em um estado correto.
Por exemplo, quando acontece alguma
modificação na topologia da rede, as tabelas de
roteamento de alguns roteadores apresentarão
uma informação errada. No momento em que
todos os roteadores da rede estiverem com suas
tabelas certas, diz-se que o algoritmo convergiu.
Quanto mais rápido for este processo, melhor.
Características do Algoritmo de
roteameto
• Robustez
Uma vez que a rede entrar em operação, deve
permanecer assim durante anos, sem que
ocorram falhas de todo o sistema. Durante este
período, ocorrerão falhas isoladas de hardware e
software e a topologia da rede irá se modificar
diversas vezes. O algoritmo de roteamento deve
ser capaz de resolver estas modificações sem
requerer uma reinicialização.
Características do Algoritmo de
roteameto
• Consideração com o usuário e eficiência
global:
Estes dois requisitos são, de certa forma,
contraditórios. Às vezes, para melhorar o fluxo da
rede, seria necessário terminar com o fluxo de
dados entre duas máquinas específicas
prejudicando os usuários destas duas máquinas.
Desta forma a eficiência global só seria alcançada
a partir da desconsideração de alguns usuários.
Um algoritmo de roteamento deve melhorar a
eficiência da rede sem deixar de levar em conta
os diversos usuários.
Tipos de algoritmos de roteamento
Vetor de Distância (Distance Vector)
Estado do Enlace (Link State)
Algoritmo de Vetor de Distância
Funcionamento:
O roteador periodicamente informa aos seus
“vizinhos” algumas informações.
• 1. O roteador apresenta em sua tabela a rota para os
roteadores vizinhos.
• 2. Em intervalos de tempo regulares o roteador envia
toda a sua tabela de rotas para, e somente para, os
seus vizinhos.
Algoritmo de Vetor de Distância
• 3. Após algum tempo os diversos roteadores
da rede convergem (ficam com as suas tabelas
completas e atualizadas).
• 4. As tabelas apresentam o endereço de
destino, a métrica, e o próximo roteador para
onde a mensagem deve ser enviada.
Algoritmo de Estado do Enlace
Funcionamento:
O roteador periodicamente informa aos seus
“vizinhos” algumas informações.
• 1. Descobre quem são os vizinhos e qual o estado do
enlace dos vizinhos.
• 2. Mede os custos associados aos diversos enlaces
que possui.
Algoritmo de Estado do Enlace
• 3. Transmite as informações sobre os enlaces
para todos os roteadores da rede.
• 4. Recebe o estado de todos os enlaces da
rede.
• 5. Constrói um mapa completo da rede.
DUVIDAS