ESTRUTURA DE COMUNICAÇÃO DE DADOS Professor Victor Sotero ESTRUTURA DE COMUNICAÇÃO DE DADOS

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? Estáticos Dinâmicos 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 Desvantagem 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.

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