ESTÁCIO – WANS – 2016-A PROTOCOLOS E CONCEITOS DE ROTEAMENTO

ROTEIRO Roteamento Estático Roteamento Dinâmico Algoritmos de Roteamento Vetor Distância Protocolo de Roteamento RIP

OBJETIVOS Identificar as características dos protocolos de roteamento do vetor de distância. Descrever o processo de detecção de rede de protocolos de roteamento do vetor de distância que usam RIP. Descrever os processos para manutenção de tabelas de roteamento precisas que são usadas por protocolos de roteamento do vetor de distância. Identificar as condições que conduzem a um loop de roteamento e explicar as implicações do desempenho do roteador. Identificar os tipos de protocolos de roteamento do vetor de distância atualmente em uso.

IP X PROTOCOLO DE ROTEAMENTO O protocolo IP é responsável pelo roteamento das informações na rede A variável ipforwarding indica se o protocolo está executando roteamento ou não Ipforwarding = 0 (não executa roteamento) Ipforwarding = 1 (executa roteamento) Os protocolos de roteamento são responsáveis pela divulgação de rotas e atualização das tabelas de roteamento

ROTEAMENTO DIRETO Origem e Destino na mesma rede Várias topologias Lembre-se equipamentos de nível 2 não tratam endereço IP Tabela de Roteamento Destino Gateway Switch

ROTEAMENTO INDIRETO Origem e Destino estão em redes diferentes Tabela de Roteamento Destino Gateway Router Tabela de Roteamento Destino Gateway Tabela de Roteamento Destino Gateway

ROTEAMENTO ESTÁTICO E DINÂMICO Roteamento Estático Normalmente configurado manualmente A tabela de roteamento é estática As rotas não se alteram dinamicamente de acordo com as alterações da topologia da rede Custo manutenção cresce de acordo com a complexidade e tamanho da rede Sujeito a falhas de configuração

ROTEAMENTO ESTÁTICO E DINÂMICO Roteamento Dinâmico Divulgação e alteração das tabelas de roteamento de forma dinâmica Sem intervenção constante do administrador Alteração das tabelas dinamicamente de acordo com a alteração da topologia da rede Adaptativo Melhora o tempo de manutenção das tabelas em grandes redes Mas também está sujeito a falhas

SISTEMAS AUTÔNOMOS Um SA (Sistema Autônomo) pode ser definido como “ Um grupo de redes e roteadores controlados por uma única autoridade administrativa. ” Roteadores em um sistema autônomo seguem as mesma “ regras ” de roteamento Protocolos de roteamento são classificados de acordo com sua atuação

PROTOCOLO INTERIORES E EXTERIORES Protocolos Interiores São aqueles utilizados para comunicação entre roteadores de um mesmo sistema autônomo Protocolos Exteriores São aqueles utilizados para comunicação entre roteadores de sistemas autônomos diferentes P. Interior P. Exterior SA #1 SA #2

ROTEAMENTO ESTÁTICO - EXEMPLO Router Router Router 3Router Internet

PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO VETOR DE DISTÂNCIA Exemplos de protocolos de roteamento Vetor de Distância:  Routing Information Protocol (RIP)  Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)  Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)

ALGORITMOS DE ROTEAMENTO Os protocolos de roteamento implementam um ou mais algoritmos de roteamento Exemplos de Algoritmos Vetor Distância, Flooding, SPF (Shortest Path First),... Exemplos de protocolos RIP, OSPF, IGRP, BGP,...

VETOR-DISTÂNCIA Bellman-Ford É um algoritmo simples Um roteador mantém uma lista de todos as rotas conhecidas em uma tabela Cada roteador divulga para os seus vizinhos as rotas que conhece Cada roteador selecionas dentre as rotas conhecidas e as divulgadas os melhores caminhos

PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO VETOR DE DISTÂNCIA Tecnologia Vetor de Distância O Significado do Vetor de Distância : Um roteador usando protocolos de Vetor de Distância conhece 2 coisas:  Distância até o destino final  Vetor, ou direção, que o tráfego deve ser direcionado

PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO VETOR DE DISTÂNCIA Características:  Atualizações periódicas  Vizinhos  Atualizações em broadcast  Toda a tabela de roteamento é incluída na atualização

PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO VETOR DE DISTÂNCIA  Algoritmo do Protocolo de Roteamento : -Definido como um procedimento para cumprir determinada tarefa

PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO VETOR DE DISTÂNCIA Características do Protocolo de Roteamento Critérios usados para comparar protocolos de roteamento incluem:  Tempo de convergência  Escalabilidade  Uso de recursos  Implantação e Manutenção

PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO VETOR DE DISTÂNCIA

VETOR-DISTÂNCIA - MÉTRICA A escolha do melhor caminho é baseada na comparação da métrica do enlace Normalmente: Melhor = menor caminho A métrica é o custo de envio em um enlace Pode ser diferentes informações Taxa de transmissão em bps Vazão Atraso Número de saltos (no. de hops) (+ usado)

VETOR-DISTÂNCIA Processo 1. Quando o roteador executa o “ boot ” ele armazena na tabela informações sobre cada uma das redes que estão diretamente conectada a ele. Cada entrada na tabela indica uma rede destino, o gateway para a rede e a sua métrica. 2. Periodicamente cada roteador envia uma cópia da sua tabela para qualquer outro roteador que seja diretamente alcançável. 3. Cada roteador que recebe uma cópia da tabela, verifica as rotas divulgadas e suas métricas. O roteador soma à métrica divulgada o custo do enlace entre ele e o roteador que fez a divulgação. Após, compara cada uma das entradas da tabela divulgada com as da sua tabela de roteamento. Rotas novas são adicionadas, rotas existentes são selecionadas pela sua métrica.

VETOR-DISTÂNCIA Se a rota já existe na tabela e a métrica calculada é menor do que a da rota conhecida, então remove a entrada anterior e adiciona a nova rota divulgada. 3.2 Se a rota já existe na tabela e a métrica calculada é igual a da rota conhecida, então não altera a entrada Se a rota já existe na tabela e a métrica divulgada é maior do que a da rota conhecida, então verifica se o gateway para desta rota é o mesmo que está fazendo nova divulgação Se o gateway é o mesmo então altera a métrica para esta rota Se o gateway não é o mesmo não altera a rota conhecida

ROUTING INFORMATION PROTOCOL (RIP) Protocolo interior Implementa o algoritmo Vetor Distância A métrica utilizada é o número de máquinas intermediárias (no. de hops) Não permite o balanceamento de tráfego Cada roteador divulga sua tabela periodicamente a cada 30 segundos As mensagens divulgadas levam n tuplas contendo

RIP... A divulgação para os vizinhos é realizada por broadcast O router um broadcast em todas as redes diretamente conectadas a ele No procedimento normal, se a rota não for atualizada em 180 segundos é considerada inatingível A informação de rota inatingível é repassada aos roteadores “ vizinhos ” (diretamente alcançáveis)

RIP - PROBLEMAS Não tem mecanismos de segurança É suscetível a spoofing Não tem controle de “ idade ” das mensagens Mensagens “ velhas ” podem ser processadas após mensagens “ novas ” Inconsistência nas tabelas de roteamento Problemas de laços na divulgação das rotas Limitação de número de roteadores intermediários Métrica = 16, indica rota inalcançável Não suporta máscara de subrede

D RIP - EXEMPLO Router 1Router 2Router 3 ABC Router1 envia para Router2 Tabela de Roteamento Destino Gateway Métrica A Router1 0 B Router Tabela de Roteamento Destino Gateway Métrica C Router Tabela de Roteamento Destino Gateway Métrica D Router Tabela de Roteamento Destino Gateway Métrica C Router2 0 A Router1 1 B Router1 1 Router1 envia para Router3 Tabela de Roteamento Destino Gateway Métrica D Router3 0 C Router2 1 A Router2 2 B Router2 2

CONVERGÊNCIA LENTA Router 1Router 2Router 4Router 3 Continua o processo....

CONVERGÊNCIA LENTA Router 1Router 2Router 4Router 3 A rota somente será Considerada infinita quando a métrica atingir 16. A rota somente será Considerada infinita quando a métrica atingir 16.

SOLUÇÕES Split Horizon A informação de roteamento não deve ser divulgada para a máquina que a originou Poison Reverse Aumenta a métrica e coloca em hold-down Hold-Down Previne que mensagens de atualização restabeleçam precipitadamente uma rota que caiu.

FRAME DO RIP commandversionzero family of net 1zero IP Address of Net 1 zero distance to net 1 zero family of net 2zero IP Address of Net 2 zero distance to net

DETECÇÃO DA REDE Inicialização do Roteamento (Cold Starts) -Descoberta inicial da rede  Redes diretamente conectadas são inseridas na tabela de roteamento

DETECÇÃO DA REDE Troca inicial de informações de roteamento Se um protocolo de roteamento é configurado então -O roteador irá trocar informações de roteamento Atualizações de roteamento são recebidas de outros roteadores -O roteador verifica por informações atualizadas  Se houver informações novas: -A métrica é atualizada -A nova informação é armazenada na tabela de roteamento

DETECÇÃO DA REDE Troca de Informações de Roteamento A convergência é alcançada quando -Todas as tabelas de roteamento na rede contém a mesma informação sobre a rede Os roteadores continuam trocando informações de roteamento -Se não há novas informações a convergência foi alcançada

DETECÇÃO DA REDE A convergência precisa ser alcançada antes da rede ser considerada completamente operável A velocidade de obtenção da convergência consiste de 2 categorias -Velocidade de propagação das informações de roteamento -Velocidade do cálculo das melhores rotas

MANUTENÇÃO DA TABELA DE ROTEAMENTO Atualizações periódicas: RIPv1 & RIPv2 São intervalos de tempo no qual o roteador envia toda a sua tabela de roteamento.

MANUTENÇÃO DA TABELA DE ROTEAMENTO RIP usa 4 temporizadores - Temporizador de atualização -Temporizador Invalido -Temporizador de Retenção -Temporizador de Descarte

MANUTENÇÃO DA TABELA DE ROTEAMENTO Atualizações Associadas: EIGRP As atualizações de roteamento do EIGRP são -Atualizações parciais -Disparadas por alterações da topologia -Limitadas -Não periódicas

MANUTENÇÃO DA TABELA DE ROTEAMENTO Atualizações Disparadas Condições na qual atualizações são disparadas -Interfaces tem seus estado alterado -Uma rota torna-se inalcaçável -Uma rota é adicionada na tabela de roteamento

MANUTENÇÃO DA TABELA DE ROTEAMENTO Atraso aleatório do Sincronismo Atualizações sincronizadas Uma condição onde múltiplos roteadores em uma rede local multiacesso transmitem atualizações de roteamento ao mesmo tempo.  Problemas com atualizações sincronizadas -Consumo de largura de banda -Colisões de pacotes  Solução de problemas com atualizações sincronizadas - Uso de uma variável aleatória chamada RIP_JITTER

LOOPS DE ROTEAMENTO Loops de Roteamento são Uma condição na qual um pacote é transmitido continuamente em uma série de roteadores sem alcançar a rede de destino.

LOOPS DE ROTEAMENTO Loops de Roteamento podem ser causados por: -Rotas estáticas configuradas incorretamente -Redistribuição de rotas configuradas incorretamente -Convergência lenta -Rotas de descarte configuradas incorretamente Loops de Roteamento podem criar os seguintes problemas -Excesso de uso da largura de banda -recursos da CPU podem se esgostar -A convergência da rede é degradada -Atualizações de roteamento podem ser perdidas ou não ser processadas em tempo hábil

LOOPS DE ROTEAMENTO Contagem até o infinito Este é um loop de roteamento onde o pacote circula pela rede infinitamente

LOOPS DE ROTEAMENTO Para evitar a contagem até o infinito configura-se um máximo para a métrica Protocolos de roteamento Vetor de Distância definem uma métrica específica para indicar o infinito Uma vez que o roteador “contou até o infinito” a rota é marcada como inalcançável

LOOPS DE ROTEAMENTO Prevenindo loops com temporizadores de retenção -Temporizadores de retenção permite o roteador a não aceitar qualquer alteração para uma rota por um período de tempo específico. -usando temporizadores de retenção  Permite atualizações de roteamento seAllows routing updates to propagate through network with the most current information.

LOOPS DE ROTEAMENTO Regra do Split Horizon é usada para previnir loops de roteamento Um roteador não deve anunciar uma rede através da interface da qual veio a atualização.

LOOPS DE ROTEAMENTO Split horizon com poison reverse Esta regra define que uma vez que o roteador aprende uma rota inalcançável através de uma interface, anuncia nesta interface que a rota está inalcançável

LOOPS DE ROTEAMENTO IP & TTL Propósito do campo TTL O campo TTL é encontrado no cabeçalho IP e é usado para previnir que pacotes fiquem viajando na rede indefinidamente Como funciona o campo TTL -O campo TTL contém um valor numérico O valor numérico é decrementado em um por todo roteador no caminho até o destino. Se o valor numérico alcança 0 então o pacote é descartado.

PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO HOJE Fatores utilizados para determinar quando usar RIP ou EIGRP -Tamanho da Rede -Compatibilidade entre os modelos de roteadores -Conhecimento administrativo necessário

PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO HOJE RIP  Funcionalidade do RIP: -Suporta o split horizon e split horizon com poison reverse -Capaz de realizar balanceamento de carga -Fácil de configurar -Funciona em um ambiente com roteadores de diferentes fabricantes

RESUMO Características dos protocolos de Vetor de Distância Atualizações periódicas Atualizações do RIP incluem toda a tabela de roteamento Vizinhos são definidor como roteadores que compartilham o link e são configurados com o mesmo protocolo O processo de descoberta do protocolo de roteamento Vetor de Distãncia Rotas diretamente conectadas são adicionadas na tabela de roteamento primeiro Se um protocolo de roteamento é configurado, então: Roteadores irão trocar informações de roteamento A convergência é alcançada quando todos os roteadores possuem a mesma informação sobre as redes

RESUMO Protocolos de roteamento Vetor de Distância mantém a tabela de roteamento RIP – enviando atualizações periódicas RIP – usando 4 temporizadores diferentes para garantir que as informações são precisas e a convergência é alcançada em tempo hábil EIGRP - enviando atualizações disparadas Protocolos de Roteamento Vetor de Distância estão sujeitos a loops de roteamento loops de roteamento são uma condição na qual pacotes atravessam a rede continuamente Mecanimos usados para minimizar a ocorrência de loops de roteamento incluem definir o número máximo de saltos, temporizadores de retenção, split horizon, route poisoning e atualizações disparadas

RESUMO Condições que podem levar ao loop de roteamento incluem Rotas estáticas configuradas incorretamente Redistribuição de rotas configuradas incorretamente Convergência lenta Rotas de descarte configuradas incorretamente Como loops de roteamento podem interferir no desempenho da rede: Excesso de uso da largura de banda Recursos de CPU podem se esgotar A convergência da rede é degradada Atualizações de roteamento podem ser perdidos ou não processados

RESUMO Routing Information Protocol (RIP) Protocolo de Vetor de Distância que possui duas versões RIPv1 – protocolo de roteamento classful RIPv2 - protocolo de roteamento classless Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) Protocolo de vetor de distância que possui algumas características de protocolos de roteamento de estado de enlace Protocolo de roteamento proprietário da Cisco