Introdução ao
Roteamento e ao
Encaminhamento de
Pacotes
Protocolos e Conceitos de
Roteamento – Capítulo 1
ITE PC v4.0
Chapter 1
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1
Objetivos

Identificar um roteador como um computador usando
um SO (Sistema Operacional [Operating System]) e
um hardware projetados para o processo de
roteamento.

Demonstrar a capacidade de configurar dispositivos e
aplicar endereços.

Descrever a estrutura de uma tabela de roteamento.

Descrever como um roteador determina um caminha
e comuta pacotes.
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Roteadores são Computadores
 Propósito de um Roteador
•Computadores especializados em encaminhar pacotes em
uma rede de dados
•Responsáveis em interconectar redes, através da seleção do
melhor caminho para o encaminhamento do pacote até o
destino
 Roteadores são o centro da rede
•Geralmente possuem 2 conexões
Conexões WAN (Conexão a um ISP)
Conexão LAN
ISP –
Internet
Service
Provider
Ver item
1.1.1 (4)
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Roteadores são Computadores
 O dado é enviado na forma de pacotes entre 2
dispositivos finais
 Roteadores são utilizados para direcionar os pacotes
para o destino correto
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Roteadores são Computadores
 O roteador examina o endereço IP de destino do
pacote e determina o melhor caminho com auxílio da
tabela de roteamento
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Roteadores são Computadores
 Sistema Operacional (IOS)
• Gerencia os recursos de hardware e de software do roteador,
inclusive a alocação de memória, os processos, a segurança e os
sistemas de arquivos
• Multitarefa
• Diferentes imagens para diferentes modelos e funcionalidades
• Quanto mais recursos, maior a
imagem
• Armazenado na Flash e
executado na RAM
• Interface própria (CLI)
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Roteadores são Computadores
 A interface do roteador é um conector físico que habilita o
roteador a enviar e receber pacotes
 Cada interface conecta a uma rede diferente
 Consiste em um socket ou jack encontrado do lado
externo do roteador
 Tipos de interfaces do roteador:
• Ethernet
• Fastethernet
• Serial
• DSL
• ISDN
• Cable
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Roteadores são Computadores
 Dois grupos principais de interfaces
Interfaces LAN:
Utilizadas para conectar o
roteador a uma LAN
Possuem endereço de camada 2
(MAC address)
Pode ser atribuido endereços de
camada 3 (Endereço IP)
 Usualmente consistem em
conectores RJ-45 (fêmea)
Interfaces WAN:
Utilizadas para conectar os roteadores a redes externas que
interconectam LANs
Dependendo da tecnologia WAN, endereços de camada 2
podem ser utilizados
Utiliza endereço de camada 3 (Endereço IP)
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Roteadores são Computadores
 Roteadores e a Camada de Rede
Roteadores utilizam o endereço IP de destino para encaminhar
pacotes
O caminho que o pacote segue é determinado depois que o
roteador consulta as informações da tabela de roteamento
Depois que o roteador determina o melhor caminho
O pacote é encapsulado em um frame
O frame é então colocado no meio físico em foma de bits
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Roteadores são Computadores
 Roteadores operam nas camadas 1, 2 e 3
O roteador recebe uma fluxo de bits codificados
Bits são decodificados e passados para a camada 2
O roteador desencapsula o quadro
O restante do pacote é passado para a camada 3
-A decisão de roteamento é realizada nesta camada através
da verificação do endereço IP de destino
O pacote então é encapsulado e enviado para pela interface
de saída
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Configuração e Endereçamento
 Implementando um esquema básico de
endereçamento (Documentação)
 Ao projetar uma nova rede ou mapear uma rede
existente, deve-se fornecer as seguintes informações
na forma de documento:
-Desenho da topologia ilustra as conexões físicas
–Tabela de endereços que fornece as seguintes
informações:
Nome do
Dispositivo
Interfaces
utilizadas
Endereços IP
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Gateway Padrão
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Estrutura da Tabela de Roteamento
 A Tabela de Roteamento é armazenada na RAM e
contém informações sobre:
Redes diretamente conectadas – ocorre quando o dispositvo é
conectado a outra interface de roteador
Redes conectadas remotamente – uma rede que não está
diretamente conectada a uma interface particular do roteador
Informações detalhadas sobre as redes como endereços de
rede e máscara de sub-rede e endereços IP do próximo salto
 Show ip route – comando utilizado para visualizar a
tabela de roteamento
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Estrutura da Tabela de Roteamento
 Adicionando uma rede conectada à tabela de
roteamento
-Interfaces do roteador
Cada interface do roteador é membro de uma rede
diferente
São ativadas utilizando o comando no shutdown
Para que rotas estáticas e dinâmicas existam na na tabela
de roteamento, deve-se ter redes diretamente conectadas
ao dispositivo
Atividade
1.3.2 (2)
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Estrutura da Tabela de Roteamento
 Rotas Estáticas na tabela de roteamento
-Incluem: Endereço de rede e máscara de sub-rede e endereço
IP do próximo salto ou interface de saída
-Denotada com o código S na tabela de roteamento
-Tabelas de roteamento devem conter redes diretamente
conectadas utilizadas para conectar a redes remotas antes de
ser possível usar rotas estáticas ou
 Quando utilizar rotas estáticas
-Quando a rede consiste de poucos roteadores
-A rede está conectada na internet somente através de um ISP
-Topologia Hub & spoke utilizada em grandes redes
Atividade
1.3.3 (2)
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Estrutura da Tabela de Roteamento
 Rotas Conectadas e Estáticas
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Estrutura da Tabela de Roteamento
 Protocolos de Roteamento Dinâmico
-Utilizado para adicionar redes remotas na tabela de
roteamento
-Utilizados para descobrir redes
-Utilizados para atualizar e manter tabelas de roteamento
 Descoberta Automática de Redes
-Roteadores podem descobrir novas redes através do
compartilhamento das informações da tabela de roteamento
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Estrutura da Tabela de Roteamento
 Mantendo Tabelas de Roteamento
-Protocolos de Roteamento Dinâmico são utilizados para compartilhar
informações de roteamento com outros roteadores e manter atualizada
a tabela de roteamento
 Protocolos de Roteamento. Exemplos:
-RIP
-IGRP
-EIGRP
-OSPF
-IS-IS
-BGP
Atividade
1.3.4 (2)
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Estrutura da Tabela de Roteamento
 3 Princípios da Tabela de Roteamento
Todos os roteadores tomam suas decisões sozinhos com
base nas informações presentes em sua própria tabela de
roteamento
O fato de um roteador ter determinadas informações em
sua tabela de roteamento não significa que todos os
roteadores tenham as mesmas informações
 A tabela de roteamento indica como alcançar o destino,
mas não como voltar até a origem
Ver
animação
1.3.5 (1)
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Atividade
1.3.5 (2)
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18
Estrutura da Tabela de Roteamento
 Efeito dos 3 princípios da Tabela de Roteamento
-Pacotes são encaminhados através da rede de roteador em
roteador, salto a salto.
-Pacotes podem tomar o caminho “X” até o destino e
retornar através do caminho “Y” (Roteamento Assimétrico)
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Determinação do Caminho e Comutação
 A Métrica é um valor numérico utilizado pelos protocolos
de roteamento para determinar o melhor caminho para
um destino
–Quanto menor o valor da métrica melhor o caminho
 2 tipos de métricas utilizadas são:
-Contagem de saltos – é o número de roteadores que um pacote
deve atravesar para alcançar o destino
-Bandwidth – é a “velocidade” de um link também conhecido como
a capacidade do link
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Determinação do Caminho e Comutação
 Métrica de mesmo custo é uma condição onde um
roteador possui multiplos caminhos para o mesmo
destino no qual todos com a mesma métrica
 Para resolver este dilema, o roteador utilizará
Balanceamento de Carga de mesmo custo. Significa
que o roteador enviará pacotes através das múltiplas
interfaces de saída listadas na tabela de roteamento
Atividades
1.4.2 (2) e
1.4.3 (2)
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Determinação do Caminho e Comutação
 Determinação do caminho é um processo utilizado
pelo roteador para obter o melhor caminho até o
destino
 Uma das três determinações de caminho resulta da
pesquisa:
Rede diretamente conectada
Rede remota
Nenhuma rota determinada
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Determinação do Caminho e Comutação
 Função de comutação de um roteador é o processo
utilizado para comutar o pacote de uma interface de
chegada para uma interface de saída no mesmo
dispositivo
-O seguinte acontecerá com um pacote recebido por um
roteador:
O cabeçalho de camada 2 é removido
Analisa endereço IP de destino localizado no
cabeçalho da camada 3 para obter o melhor caminho
até o destino
Re-encapsula o pacote de camada 3 em um quadro
de camada 2
Encaminha o quadro pela interface de saída
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Determinação do Caminho e Comutação
 Quando um pacote viaja de um dispositivo de rede a outro
-O endereço IP de origem e de destino NUNCA muda
-O endereço MAC de origem e de destino MUDA quando o
pacote é encaminhado de um roteador ao outro
-O campo TTL é decrementado em um a cada salto até o valor
alcançar zero, ponto no qual o roteador descarta o pacote
(previne que o pacote fique em loop na rede)
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