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CCNA 1CCNA 1Conceitos Básicos de Redes
Módulo 10Módulo 10Fundamentos de Routing e de Fundamentos de Routing e de
SubSub--redesredes
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Protocolos Roteados(Routed Protocols)
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Protocolos Protocolos Protocolos Protocolos RoteáveisRoteáveisRoteáveisRoteáveis e e e e RoteadosRoteadosRoteadosRoteadosProtocolos Protocolos Protocolos Protocolos RoteáveisRoteáveisRoteáveisRoteáveis e e e e RoteadosRoteadosRoteadosRoteados
Routable and Routed ProtocolsUm protocolo roteado permite ao router encaminhar
dados entre nós de diferentes redes. Um protocolo roteável tem a capacidade de
atribuir um número de rede e um número de host a cada dispositivo.
Alguns protocolos, como o IPX, exigem apenas um número de rede, porque utilizam o endereço MAC do host para o número do host.
Outros protocolos, como o IP, exigem um endereço completo, que consiste numa parte da rede e uma parte do host.
Esses protocolos também exigem uma máscara de rede para diferenciar os dois números.
O endereço de rede é obtido pela operação AND do endereço com a máscara de rede.
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Protocolos Protocolos Protocolos Protocolos RoteáveisRoteáveisRoteáveisRoteáveis e e e e RoteadosRoteadosRoteadosRoteadosProtocolos Protocolos Protocolos Protocolos RoteáveisRoteáveisRoteáveisRoteáveis e e e e RoteadosRoteadosRoteadosRoteados
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Protocolos Protocolos Protocolos Protocolos RoteáveisRoteáveisRoteáveisRoteáveis e e e e RoteadosRoteadosRoteadosRoteadosProtocolos Protocolos Protocolos Protocolos RoteáveisRoteáveisRoteáveisRoteáveis e e e e RoteadosRoteadosRoteadosRoteados
A razão para a utilização de uma máscara de rede é permitir que grupos de endereços IP sequenciais sejam tratados como uma única unidade.
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IP como Protocolo IP como Protocolo IP como Protocolo IP como Protocolo RoteadoRoteadoRoteadoRoteadoIP como Protocolo IP como Protocolo IP como Protocolo IP como Protocolo RoteadoRoteadoRoteadoRoteado
O IP (Internet Protocol) é um protocolo de entrega não orientado à ligação, não fiável e com entrega de melhor esforço.
Não orientado à ligação
Não é estabelecido nenhum circuito antes da transmissão
Entrega de melhor esforço
O IP não verifica que a informação chegou ao destinatário.
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IP como Protocolo IP como Protocolo IP como Protocolo IP como Protocolo RoteadoRoteadoRoteadoRoteadoIP como Protocolo IP como Protocolo IP como Protocolo IP como Protocolo RoteadoRoteadoRoteadoRoteado
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IP como Protocolo IP como Protocolo IP como Protocolo IP como Protocolo RoteadoRoteadoRoteadoRoteadoIP como Protocolo IP como Protocolo IP como Protocolo IP como Protocolo RoteadoRoteadoRoteadoRoteado
Informação
Transporte
Rede
Dados
Físico
Trama MACd MACs IPd Portos Portod InformaçãoIPs
Datagrama InformaçãoPortos PortodIPdIPs
Segmento InformaçãoPortos Portod
Aplicação
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Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouterPropagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouter
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Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouterPropagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouter
O router recebe um pacote de informação de uma das suas interfaces:
O datagrama é extraído da Trama.São analisados os endereços IP do datagrama.O datagrama é encapsulado numa trama.A nova Trama é transmitida por uma das interfaces
do router.
Rede
Dados
Físico Trama MACd MACs
Datagrama InformaçãoPortos PortodIPdIPs
A Trama vazia é descartada
O Datagrama é extraído da Trama
Endereço MAC do Router ou de Broadcast
Endereço MAC do Host ou Router de origem
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Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouterPropagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouter
Os endereços MAC são alterados de cada vez que um datagrama passa por um router.
Rede
Dados
Físico Trama MACd MACs
Datagrama InformaçãoPortos PortodIPdIPs
É criada uma nova Trama
Endereço MAC do Router
Endereço MAC do Host ou Router de destino
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Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouterPropagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouter
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Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouterPropagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouter
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Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouterPropagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouter
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Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouterPropagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouter
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Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouterPropagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouter
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Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouterPropagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouter
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Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouterPropagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouter
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Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouterPropagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouter
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Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouterPropagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouter
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Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouterPropagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num Propagação de Pacotes e Comutação num RouterRouterRouterRouter
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Internet Internet Internet Internet ProtocolProtocolProtocolProtocol (IP)(IP)(IP)(IP)Internet Internet Internet Internet ProtocolProtocolProtocolProtocol (IP)(IP)(IP)(IP)
O IP é um serviço não orientado à ligação.A rota dos pacotes é determinada pelos
routers.
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Anatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IP
Version HLen Type of Servive Total Lenght
Identification Fragment Offset
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DF
MF
TTL Protocol Header Checksum
Source IP Address
Destination IP Address
Options (if any)
Data
20 bytesHeader
0
0
16 314 8
Datagrama IP
32 bits
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Anatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IP
Version (4 bits )– especifica a versão do protocolo IP.4 se for um pacote IPv4 6 se este for um pacote IPv6.
O campo Tipo de protocolo no cabeçalho da camada 2 é utilizado para este efeito.
HLen (4 bits) –Header Lenght , indica a dimensão do cabeçalho do datagrama em palavras de 32 bits.Type of Service (8 bits) – especifica o nível de importância atribuído ao datagrama.Total Lenght (16 bits) – especifica a dimensão total do pacote em octetos.
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Anatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IP
Identification (16 bits) – contém um número inteiro que identifica o datagrama. Todos os fragmentos do mesmo datagrama têm a mesma identificação. Flags (3 bits) – Os dois bits de ordem inferior controlam a
fragmentação.DF - indica se o pacote pode ser fragmentado;MF- indica se este é o último fragmento de uma série
de fragmentados de um pacote.Fragment Offset (13 bits) – Indica a localização do fragmento no datagrama original.TTL (8 bits) – Especifica o número de saltos que o datagrama pode efectuar.
Este número é decrementado de cada vez que o pacote passa por um router.
Quando chega a zero, o pacote é descartado.
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Anatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IPAnatomia de um pacote IP
Protocol (8 bits) – Indica o protocolo da camada de transporte, por exemplo, TCP ou UDP. Header Checksum (16 bits) – Verifica a existência de erros no cabeçalho IP.Source IP Address (32 bits) - Endereço IP de origem, especifica o endereço IP do emissor. Destination Ip Address (32 bits) - Endereço IP de destino, especifica o endereço IP do destinatário. Options (variável) – Opções, permite ao protocolo IP suportar várias opções. Data (variável) – Contém as informações das camadas superiores.
Dimensão máxima 64 Kb.
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Protocolos de Routing IP
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RoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRouting
Routing
Função da camada de Rede.
Processo de localizar o caminho mais eficiente entre dois dispositivos.
O dispositivo que executa o processo de routing é o router.
����
�����
����
� ����� ��
������
�� ���������
��������
������
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RoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRouting
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RoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRouting
Tabelas de routing
Quando um pacote chega a uma interface, o router utiliza a sua tabela de routing para determinar por que interface deve enviar o pacote.
Os routers podem comunicar entre si de modo a trocarem informação de routing.
Esta função é executada por um protocolo de routing.
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RoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRoutingRouting
Métricas de RoutingUm router utiliza uma ou mais métricas para
determinar o caminho ideal por onde o tráfego da rede deve ser encaminhado.
Métricas de routing são valores utilizados para determinar a vantagem de uma rota sobre a outra.
Os protocolos de routing utilizam várias combinações de métricas para determinar a melhor rota.
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Routing versus Routing versus Routing versus Routing versus SwitchingSwitchingSwitchingSwitchingRouting versus Routing versus Routing versus Routing versus SwitchingSwitchingSwitchingSwitching
O Routing ocorre no nível de rede.O Switching ocorre no nível de dados.
Não utilizam a mesma informação para o encaminhamento das mensagens.
Routing – endereços IP.Switching – endereços MAC.
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Routing versus Routing versus Routing versus Routing versus SwitchingSwitchingSwitchingSwitchingRouting versus Routing versus Routing versus Routing versus SwitchingSwitchingSwitchingSwitching
Os endereços IP têm uma estrutura hierárquica de endereçamento.
A numeração dos telefones tem uma estrutura semelhante.
Os endereços MAC não têm qualquer estrutura.
Os switches têm de manter uma entrada na sua tabela de endereços MAC para todos os endereços MAC da rede.
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Routing versus Routing versus Routing versus Routing versus SwitchingSwitchingSwitchingSwitchingRouting versus Routing versus Routing versus Routing versus SwitchingSwitchingSwitchingSwitching
Tabelas ARP e Tabelas de RoutingCada interface dos computadores ou routers mantêm
uma tabela ARP.Os routers mantêm tabelas de routing.
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Routing versus Routing versus Routing versus Routing versus SwitchingSwitchingSwitchingSwitchingRouting versus Routing versus Routing versus Routing versus SwitchingSwitchingSwitchingSwitching
Comparação entre Routers e SwitchesOs switches não bloqueiam os broadcasts.
Como resultado, os switches podem ficar sobrecarregados por tempestades de broadcast.
Os routers bloqueiam os broadcasts da rede local.Uma tempestade de broadcast afecta apenas o domínio
de broadcast que a originou.Como os routers bloqueiam os broadcasts fornecem um
nível de segurança e de controlo de largura de banda superior ao dos switches.
Recurso Router SwitchVelocidade
Camada OSI
Endereço
Broadcast
Segurança
Mais lento
Rede (3)
IP
Bloqueia
Mais alta
Mais rápido
Dados (2)
MAC
Encaminha
Mais baixa
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RoteadoRoteadoRoteadoRoteado versus Routingversus Routingversus Routingversus RoutingRoteadoRoteadoRoteadoRoteado versus Routingversus Routingversus Routingversus Routing
Protocolos RoteadosOs protocolos utilizados na camada de rede que
transferem dados de um host para outro através de um router são chamados protocolos roteados ou roteáveis.
Os protocolos de routing permitem aos routers escolher o melhor caminho para os pacotes.
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RoteadoRoteadoRoteadoRoteado versus Routingversus Routingversus Routingversus RoutingRoteadoRoteadoRoteadoRoteado versus Routingversus Routingversus Routingversus Routing
Protocolos de RoutingOs routers utilizam protocolos de routing para troca
de informação de routing.Os protocolos de routing permitem aos routers
direccionar protocolos roteados.Funções de um protocolo de routing:
Fornecer métodos para a partilha de informações de rotas.
Permitir aos routers comunicar entre si de modo a actualizarem e manterem as suas tabelas de routing.
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RoteadoRoteadoRoteadoRoteado versus Routingversus Routingversus Routingversus RoutingRoteadoRoteadoRoteadoRoteado versus Routingversus Routingversus Routingversus Routing
Protocolos de RoutingExemplos de protocolos de routing que suportam o
protocolo roteado IP:RIP - Routing Information ProtocolIGRP - Interior Gateway Routing ProtocolOSPF - Open Shortest Path FirstBGP - Border Gateway ProtocolEIGRP - Enhanced IGRP
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RoteadoRoteadoRoteadoRoteado versus Routingversus Routingversus Routingversus RoutingRoteadoRoteadoRoteadoRoteado versus Routingversus Routingversus Routingversus Routing
Protocolos de Routing
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Determinação do CaminhoDeterminação do CaminhoDeterminação do CaminhoDeterminação do CaminhoDeterminação do CaminhoDeterminação do CaminhoDeterminação do CaminhoDeterminação do Caminho
O caminho é determinado pelo router a partir da comparação do endereço IP do destinatário e das rotas disponíveis na sua tabela de routing.
Rotas estáticas - Rotas configuradas manualmente pelo administrador.
Rotas dinâmicas - Rotas aprendidas com o recurso a um protocolo de routing.
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Determinação do CaminhoDeterminação do CaminhoDeterminação do CaminhoDeterminação do CaminhoDeterminação do CaminhoDeterminação do CaminhoDeterminação do CaminhoDeterminação do Caminho
Qual a melhor rota até à Universidade? Existem várias escolhas possíveis mas qual é a mais rápida, a mais segura, a mais curta ou a mais fiável?
As mesmas questões são colocadas e respondidas no routing de pacotes de informação.
������������ ������ �����
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Determinação do CaminhoDeterminação do CaminhoDeterminação do CaminhoDeterminação do CaminhoDeterminação do CaminhoDeterminação do CaminhoDeterminação do CaminhoDeterminação do Caminho
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Tabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de Routing
As tabelas de Routing contêm:
Tipo de protocolo – Protocolo de routing que criou a entrada da tabela de routing.
Associação destino/próximo salto – Indica se um destino específico está directamente ligado ao router ou se pode ser alcançado com o recurso a outro router, chamado próximo salto no trajecto até o destino final.
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Tabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de Routing
As tabelas de Routing contêm:
Métrica – Protocolos de routing diferentes utilizam métricas de routing diferentes.
RIP - Routing Information Protocol, utiliza a contagem de saltos como única métrica de routing.
IGRP - Interior Gateway Routing Protocol, utiliza uma combinação de métricas (largura de banda, carga, atraso e fiabilidade) para criar um valor de métrica composto.
Interface de saída– A interface na qual os dados devem ser enviados, para que cheguem ao destino final.
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Tabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de Routing
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Tabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de RoutingTabelas de Routing
Os routers comunicam uns com os outros de modo a manterem as suas tabelas de routing actualizadas.
Trocam mensagens de actualização de routing.
As mensagens são enviadas:
Periodicamente;
Quando há alterações na topologia da rede.
Os routers enviam:
Toda a tabela de routing em cada actualização;
Somente as rotas que sofreram alterações.
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Algoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de Routing
As métricas de Routing são os valores utilizados para a determinação do melhor caminho até ao próximo salto.
Protocolo Métrica Número Máximo de saltos
RIP
IGRP
Contagem de saltos
Largura de BandaCargaAtraso
Fiabilidade
15
255
Origem
Xerox
Cisco
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Algoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de Routing
Optimização – A optimização descreve a capacidade do algoritmo de routing para seleccionar a melhor rota. A rota escolhida dependerá das métricas e dos pesos das métricas utilizadas no cálculo.
Por exemplo, um algoritmo pode usar métricas de contagem de saltos e de atraso, mas considerar as métricas de atraso mais importantes no cálculo.
Simplicidade – Quanto mais simples o algoritmo mais eficientemente será processado pelo router.
Isto é importante para o dimensionamento da rede de grandes proporções.
Robustez e estabilidade – Um algoritmo de routing deve funcionar correctamente caso enfrente circunstâncias anormais ou imprevistas.
Por exemplo: falhas de hardware, condições de cargas elevadas ou erros de implementação.
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Algoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de Routing
Flexibilidade – Um algoritmo de routing deve adaptar-se rapidamente a diversas alterações da rede.
Estas alterações incluem disponibilidade e memória do router, alterações na largura de banda e atraso da rede.
Convergência rápida – Convergência é o processo de concordância de todos os routers nas rotas disponíveis.
Quando um evento de rede altera a disponibilidade de um router, são necessárias actualizações para restabelecer a conectividade da rede.
Algoritmos de routing com convergência lenta podem impedir a entrega de pacotes.
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Algoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingLargura de banda – A capacidade de transmissão de uma ligação.
Uma ligação Ethernet a 10 Mbps é preferível a uma linha alugada de 64 kbps.
Atraso – O tempo necessário para entregar um pacote ao destino.
O atraso depende da largura de banda das ligações intermediárias, da quantidade de informação que pode ser armazenada temporariamente em cada router, do congestionamento da rede e da distância física.
Carga – Actividade num recurso da rede como, por exemplo, um router ou uma ligação.
Fiabilidade – Normalmente, uma referência à taxa de erros de cada ligação.
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Algoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingAlgoritmos e Métricas de RoutingContagem de saltos – Número de routers até ao destino. Cada router pelo qual os dados passam é igual a um salto.
Se vários caminhos estão disponíveis para um destino, o preferido será aquele com o menor número de saltos.
Ticks – O atraso numa ligação que utiliza clock ticks(impulsos do relógio) do PC IBM.
Um tick corresponde a aproximadamente 1/18 de segundo.
Custo – Um valor arbitrário, normalmente baseado na largura de banda, despesa ou em outra medida atribuído por um administrador de rede.
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IGP e EGPIGP e EGPIGP e EGPIGP e EGPIGP e EGPIGP e EGPIGP e EGPIGP e EGP
Um sistema autónomo é uma rede ou um conjunto de redes sob controlo administrativo comum.
Interior Gateway Protocols (IGPs) - operam dentro de um sistema autónomo.
Exterior Gateway Protocols (EGPs) - ligam sistemas autónomos diferentes.
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IGP e EGPIGP e EGPIGP e EGPIGP e EGPIGP e EGPIGP e EGPIGP e EGPIGP e EGPOs IGPs encaminham pacotes dentro de um sistema autónomo.
Routing Information Protocol (RIP) e (RIPv2) Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) Enhanced Interior Gateway Routing Protocol
(EIGRP) Open Shortest Path First (OSPF) Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS)
Os EGPs encaminham pacotes entre sistemas autónomos.
Border Gateway Protocol (BGP).
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LinkLinkLinkLink StateStateStateState e Vector e Vector e Vector e Vector DistanceDistanceDistanceDistanceLinkLinkLinkLink StateStateStateState e Vector e Vector e Vector e Vector DistanceDistanceDistanceDistanceOs IGPs podem ser descritos como protocolos de vector distance ou de link state.
Vector distanceAs tabelas de routing contêm a distância e a
direcção (vector) para as ligações da rede.A distância pode ser a contagem de saltos até à
ligação. Os routers enviam periodicamente toda ou parte
das suas da tabelas de routing para os routers adjacentes.
As tabelas são enviadas mesmo que não haja alterações na rede.
Este processo também é conhecido como routingpor rumor.
A imagem que um router tem da rede é obtida a partir da perspectiva dos routers adjacentes.
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LinkLinkLinkLink StateStateStateState e Vector e Vector e Vector e Vector DistanceDistanceDistanceDistanceLinkLinkLinkLink StateStateStateState e Vector e Vector e Vector e Vector DistanceDistanceDistanceDistanceVector distance
Exemplos de protocolos vector distance: Routing Information Protocol (RIP) – O IGP mais
comum na Internet, o RIP usa a contagem de saltos como única métrica de routing.
Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) – Este IGP foi criado pela Cisco para atacar problemas associados ao routing em redes grandes e heterogéneas.
Enhanced IGRP (EIGRP) – Este IGP exclusivo da Cisco inclui muitos dos recursos de um protocolo de routing link state.
Por isso, é considerado um protocolo híbrido balanceado mas é, na verdade, um protocolo avançado de routing de vector distance.
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LinkLinkLinkLink StateStateStateState e Vector e Vector e Vector e Vector DistanceDistanceDistanceDistanceLinkLinkLinkLink StateStateStateState e Vector e Vector e Vector e Vector DistanceDistanceDistanceDistanceLink State
Os protocolos de routing link state foram criados para superar as limitações dos protocolos de routing distance vector.
Respondem rapidamente a alterações da rede, enviando actualizações somente quando ocorrem alterações.
São enviadas actualizações periódicas (Link-state advertisements - LSA) em intervalos maiores, por exemplo a cada 30 minutos.
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LinkLinkLinkLink StateStateStateState e Vector e Vector e Vector e Vector DistanceDistanceDistanceDistanceLinkLinkLinkLink StateStateStateState e Vector e Vector e Vector e Vector DistanceDistanceDistanceDistanceLink State
Quando uma rota ou uma ligação muda, o dispositivo que detectou a alteração cria um LSA relativo a essa ligação.
O LSA é transmitido a todos os routers vizinhos.Cada router actualiza a sua base de dados de link
states e encaminha esse LSA a todos os routers vizinhos.
Esta inundação de LSAs é necessária para garantir que todos os dispositivos de routing tenham bases de dados que sejam o reflexo da topologia da rede antes de actualizarem as suas tabelas de routing.
Exemplos de protocolos de routing link state:Open Shortest Path First (OSPF)Intermediate System-to-Intermediate System (IS-
IS)
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Protocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingRIP
Protocolo de routing distance vector Contagem de saltos como única métrica.
O RIP selecciona aquele com o menor número de saltos.
No entanto, como a contagem de saltos é a única métrica de routing nem sempre é seleccionado o caminho mais rápido.
ORIP não pode encaminhar um pacote além de 15 saltos.
O RIP versão 1 (RIPv1) não inclui informações sobre máscaras de rede nas actualizações de routing.
Todos os dispositivos da rede têm de utilizar a máscara associada à sua classe.
Classful routing - Routing por classes.
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Protocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de Routing
RIPO RIP versão 2 (RIPv2) fornece routing de
prefixo e envia informações sobre as máscaras de sub-rede nas actualizações de routing.
Este processo é conhecido como classlessrouting (sem classes).
Com os protocolos classless routing, subredes diferentes dentro da mesma rede podem ter máscaras de sub-rede diferentes.
A utilização de diferentes máscaras de sub-rede na mesma rede é definido como variable-length subnet masking (VLSM - mascaramentode sub-redes de tamanho variável).
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Protocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingIGRP
Protocolo de routing distance vector desenvolvido pela Cisco.
O IGRP foi criado especificamente para atacar problemas associados ao routing em redes de grande porte que estavam além do alcance de protocolos como o RIP.
Pode seleccionar o caminho mais rápido disponível com base no atraso, na carga e na fiabilidade.
Tem um limite máximo para a contagem de saltos mais alto do que o RIP.
Utiliza somente routing classful.
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Protocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingOSPF
Protocolo de routing link state desenvolvido pelo IRTF (Internet Engineering Task Force) em 1988.
O OSPF foi escrito para atender às necessidades de redes de grande porte o que não podia ser feito pelo RIP.
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Protocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingIS-IS
O Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS) é um protocolo de routing link state utilizado para protocolos roteados diferentes do IP.
O Integrated IS-IS é uma implementação expandida do IS-IS que suporta vários protocolos roteados, inclusive IP.
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Protocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingEIGRP
Como o IGRP, o EIGRP é um protocolo exclusivo da Cisco.
O EIGRP é uma versão avançada do IGRP.É mais eficiente, converge mais rapidamente e gasta
menos largura de banda.É um protocolo distance vector avançado que
também utiliza funções de protocolos link state.Deste modo é por vezes considerado como um
protocolo de routing híbrido.
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Protocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de RoutingProtocolos de Routing
BGP O Border Gateway Protocol é um protocolo EGP
(External Gateway Protocol). Permite a troca informações de routing entre sistemas
autónomos, ao mesmo tempo que garante a selecção de caminhos livre de loops
O BGP é o principal protocolo de routing utilizado pelas maiores empresas e ISPs (Internet Service Providers) na Internet.
O BGP4 é a primeira versão do BGP que suporta routing entre domínios (CIDR) e agregação de rotas.
Ao contrário dos protocolos Internal Gateway Protocols(IGPs), como o RIP, OSPF e EIGRP, o BGP não utiliza métricas como a contagem de saltos, largura de banda ou atraso.
O BGP toma decisões de routing com base em políticas de rede ou regras.
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Divisão em sub-redes
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Classes de Endereços IPClasses de Endereços IPClasses de Endereços IPClasses de Endereços IPClasses de Endereços IPClasses de Endereços IPClasses de Endereços IPClasses de Endereços IP
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Divisão em Divisão em Divisão em Divisão em SubSubSubSub----redesredesredesredesDivisão em Divisão em Divisão em Divisão em SubSubSubSub----redesredesredesredes
Para criar a estrutura de sub-rede, alguns bits do host devem ser atribuídos como bits da sub-rede.
Este processo é chamado pedir bits emprestados ou emprestar bits.
Os endereços de sub-rede incluem a parte da rede de classe A, classe B e classe C, mais um campo de sub-rede e um campo de host.
O campo da sub-rede e o campo do host são criados a partir da parte original do host do endereço IP principal.
A capacidade de dividir a parte do host original do endereço nos novos campos de sub-rede e de host proporciona flexibilidade de endereçamento ao administrador da rede.
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Divisão em Divisão em Divisão em Divisão em SubSubSubSub----redesredesredesredesDivisão em Divisão em Divisão em Divisão em SubSubSubSub----redesredesredesredesDivisão de uma classe C
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Divisão em Divisão em Divisão em Divisão em SubSubSubSub----redesredesredesredesDivisão em Divisão em Divisão em Divisão em SubSubSubSub----redesredesredesredes
A divisão em sub-redes permite que o administrador da rede ofereça contenção de broadcast e segurança aos níveis inferiores na rede local.
Proporciona alguma segurança, pois o acesso a outras sub-redesestá disponível somente através dos serviços de um router.
Além disso, a segurança de acesso pode ser proporcionada com o uso de listas de acesso.
Estas listas podem permitir ou negar acesso a uma sub-redecom base em diversos critérios, proporcionando, assim, mais segurança.
A divisão em sub-redes é uma função interna da rede.Para fora da rede, a rede é vista como uma única rede sem que
sejam apresentados detalhes da sua estrutura interna.Dado o endereço do nó local 147.10.43.14, pertencente à sub-
rede 147.10.43.0, o mundo externo à LAN vê apenas a rede principal 147.10.0.0.
O endereço da sub-rede 147.10.43.0 é utilizado apenas dentro da LAN à qual a sub-rede pertence.
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Máscara de Máscara de Máscara de Máscara de SubSubSubSub----rederederederedeMáscara de Máscara de Máscara de Máscara de SubSubSubSub----rederederederede
A selecção do número de bits utilizados no processo de sub-redes depende do número máximo de hosts exigido por cada sub-rede.
Os dois últimos bits do último octeto, independentemente da classe de endereço IP, jamais poderão ser atribuídos à sub-rede.
O uso de todos os bits disponíveis para criar sub-redes, com excepção dos dois últimos, resultará em sub-redes com apenas dois hostsutilizáveis.
Este é um método prático para a conservação de endereços no endereçamento de ligações série nos routers.
Bits emprestados128Valor1 2 3 4 5 6 7 8
64 32 16 8 4 2 1
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Máscara de Máscara de Máscara de Máscara de SubSubSubSub----rederederederedeMáscara de Máscara de Máscara de Máscara de SubSubSubSub----rederederederede
A máscara de sub-rede fornece ao router as informações necessárias para determinar em que rede e sub-rede um host específico reside.
A máscara de sub-rede é criada com o uso de 1s binários nas posições dos bits relativos à rede.
Os bits da sub-rede são determinados com a adição do valor às posições dos bits tomados por empréstimo.
Formato com barras128Máscara 192 224 240 248 252 254 255
Bits emprestadosValor
1 2 3 4 5 6 7 8128 64 32 16 8 4 2 1
/25 /26 /27 /28 /29 /30 N/A N/A
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Máscara de Máscara de Máscara de Máscara de SubSubSubSub----rederederederedeMáscara de Máscara de Máscara de Máscara de SubSubSubSub----rederederederede
Se tiverem sido emprestados três bits, a máscara para um endereço de classe C será 255.255.255.224.
Esta máscara também pode ser representada, no formato de barras, como /27.
O número após a barra é o total de bits usados para a parte da rede e da sub-rede.
128 64 32 16 8 4 2 11 11 0 0 0 0 0
3 bits emprestados124 + 64 + 32 = 224
224 no quarto octeto representa o valor total dos bits emprestados
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Máscara de Máscara de Máscara de Máscara de SubSubSubSub----rederederederedeMáscara de Máscara de Máscara de Máscara de SubSubSubSub----rederederederede
Para determinar o número de bits necessários é necessário saber-se quantos hosts são necessários na maior sub-rede e o número de sub-redes.
Por exemplo, a rede requer 30 hosts e cinco sub-redes. Utilizando a tabela de divisão em sub-redes e consultando a
linha Hosts utilizáveis, a tabela indica que, para 30 hostsutilizáveis, são necessários três bits.
A tabela também mostra que para três bits são criadas seis sub-redes utilizáveis.
Formato com barras128Máscara 192 224 240 248 252 254 255
Bits emprestadosValor
1 2 3 4 5 6 7 8128 64 32 16 8 4 2 1
/25 /26 /27 /28 /29 /30 N/A N/A
Número de Sub-redesSub-redes utilizáveis
Número de hostsHosts utilizáveis
2 6 14 30 6264 32 16 8 462 30 14 6 2
4 8 16 32 64
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Máscara de Máscara de Máscara de Máscara de SubSubSubSub----rederederederedeMáscara de Máscara de Máscara de Máscara de SubSubSubSub----rederederederede
A diferença entre hosts utilizáveis e total de hostsresulta do uso do primeiro endereço disponível como ID e do último endereço disponível como broadcast para cada sub-rede.
Tomar emprestado o número apropriado de bits para acomodar o número necessário de sub-redes e de hostspor sub-rede pode ser resultado de um acto de balanceamento, que pode resultar em endereços de host não utilizados em múltiplas sub-redes.
A capacidade de usar estes endereços não é fornecida em routing classful.
Sub-redes utilizáveis = 2nº de bits emprestados-2Hosts utilizáveis = 2nº de bits restante de host-2
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Aplicação da Máscara de Aplicação da Máscara de Aplicação da Máscara de Aplicação da Máscara de SubSubSubSub----rederederederedeAplicação da Máscara de Aplicação da Máscara de Aplicação da Máscara de Aplicação da Máscara de SubSubSubSub----rederederederede
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Divisão de Classes A e B em Divisão de Classes A e B em Divisão de Classes A e B em Divisão de Classes A e B em SubSubSubSub----redesredesredesredesDivisão de Classes A e B em Divisão de Classes A e B em Divisão de Classes A e B em Divisão de Classes A e B em SubSubSubSub----redesredesredesredes
O procedimento de divisão em sub-redes das classes A e B é idêntico ao da classe C, excepto que pode envolver um número significativamente maior de bits.
O número de bits disponíveis para atribuição ao campo de sub-rede em um endereço de Classe A é 22, enquanto num endereço de classe B é de 14 bits.
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Cálculo da Cálculo da Cálculo da Cálculo da SubSubSubSub----rederederederede através de através de através de através de AndAndAndAndCálculo da Cálculo da Cálculo da Cálculo da SubSubSubSub----rederederederede através de através de através de através de AndAndAndAnd
Endereço do pacote
And
Máscara
201.10.11.65
Endereço da Sub-rede
11001001.00001010.00001011.010000001
255.255.255.224 11111111.11111111.11111111.11100000
201.10.11.64 11001001.00001010.00001011.010000000