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© 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public ITE PC v4.0 Chapter 1 1 Introdução ao Roteamento e ao Encaminhamento de Pacotes Protocolos.

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1 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public ITE PC v4.0 Chapter 1 1 Introdução ao Roteamento e ao Encaminhamento de Pacotes Protocolos e Conceitos de Roteamento – Capítulo 1

2 ITE PC v4.0 Chapter 1 2 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public 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.

3 ITE PC v4.0 Chapter 1 3 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public 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)

4 ITE PC v4.0 Chapter 1 4 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public 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

5 ITE PC v4.0 Chapter 1 5 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public Roteadores são Computadores  O roteador examina o endereço IP de destino do pacote e determina o melhor caminho com auxílio da tabela de roteamento

6 ITE PC v4.0 Chapter 1 6 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public 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)

7 ITE PC v4.0 Chapter 1 7 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public 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

8 ITE PC v4.0 Chapter 1 8 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public 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)

9 ITE PC v4.0 Chapter 1 9 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public 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

10 ITE PC v4.0 Chapter 1 10 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public 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

11 ITE PC v4.0 Chapter 1 11 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public 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  Gateway Padrão

12 ITE PC v4.0 Chapter 1 12 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public 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

13 ITE PC v4.0 Chapter 1 13 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public 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)

14 ITE PC v4.0 Chapter 1 14 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public 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)

15 ITE PC v4.0 Chapter 1 15 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public Estrutura da Tabela de Roteamento  Rotas Conectadas e Estáticas

16 ITE PC v4.0 Chapter 1 16 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public 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

17 ITE PC v4.0 Chapter 1 17 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public 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)

18 ITE PC v4.0 Chapter 1 18 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public 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) Atividade 1.3.5 (2)

19 ITE PC v4.0 Chapter 1 19 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public 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)

20 ITE PC v4.0 Chapter 1 20 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public 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

21 ITE PC v4.0 Chapter 1 21 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public 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)

22 ITE PC v4.0 Chapter 1 22 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public 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

23 ITE PC v4.0 Chapter 1 23 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public 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

24 ITE PC v4.0 Chapter 1 24 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public 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)

25 ITE PC v4.0 Chapter 1 25 © 2007 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Public


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