Redes de computadores I Interconexão de redes Prof. Diovani Milhorim

Interconexão de redes. Motivação para a a interconexão de redes Redes são escolhidas de forma independente, para atender requisitos específicos de grupo de usuários. É impossível construir uma rede universal com tecnologia única (motivos técnicos e políticos). Cada tecnologia de rede tem sua vantagem (custo, robustez, qualidade de serviço, alcance, etc...). Existe necessidade de ligar redes diferentes para permitir troca de informações entre diferentes grupos de usuários.

Interconexão de redes. Premissas da interconexão de redes. Independência das tecnologias de transmissão. Protocolos de aplicação padronizados. Conexão universal com endereço único (internet e seu endereçamento IP ). Fluxo de dados confiável.

Interconexão de redes. Interligação pode ser efetuada por: Ligação por cabos. Ligação via rádio. Ligação via satélite. Combinação dos meios acima.

Interconexão de redes. Equipamentos para Interconexão de rede: Pontes (bridges) Gateways. Roteadores Comutadores

Interconexão de redes. Pontes (bridges) Utilizada para interconectar dois segmentos de LAN que podem ou não utilizar a mesma tecnologia de rede.

Interconexão de redes. Por que se têm mais de uma LAN. Aquisição independente por departamentos independentes e autônomos de uma organização. Separação geográfica de áreas de trabalho. Segurança (firewall e regras de acesso difererentes em cada rede). Confiabilidade (isolar redes problemáticas) Desempenho (segmentação do tráfego)

Interconexão de redes. Características Pontes operam no nível de enlace (camada 2) Não examinam o pacote mas examinam o quadro. Podem copiar pacotes IP, IPX, Netbeui, etc... Traduzem formatos de endereços físicos de uma Lan para outra . Ex: ethernet -> token-ring.

Interconexão de redes. Como as pontes traduzem Quadros.

Interconexão de redes. Cuidados e Problemas na operação de pontes: Reformatar o quadro e calcular o novo checksum.

Interconexão de redes. Cuidados e Problemas na operação de pontes: Alguns bits do quadro podem não existir no outro ou ser incompatíveis. ex: Quadros token-ring tem bits A e C informando o recebimento do quadro pelo receptor. Isto não faz sentido em redes ethernet. Alguns protocolos tem bits de prioridade outros não. Diferenças de taxas de transmissão entre as redes podem gerar congestionamento. Fragmentação de quadros não é feita em nível de enlace, tornando impossível enviar um quadro que seja maior do que MTU da rede de destino. Certos protocolos permitem entregar o quadro ao destino para que ele envie confirmação de recebimento (taken-handoff). O que fazer se a rede destino não envia confirmação.

Interconexão de redes. Ações na operação de pontes: Reformatar quadro e calcular novo checksum.. Ajusta ordem dos bits. Copia prioridade (com ou sem significado). Gera uma prioridade fictcia Descarta prioridade Esvazia (drena o anel) Define os bits A e C (mentindo) Trata com congestionamento. Preocupa-se com confirmação do token (token handoff) Descarta quadro se ele é muito grande para continuar.

Interconexão de redes. Considerações quanto a tamanho de quadros. 802.3 – Ethernet: quadros de 1500 bytes e velocidades até 1 Gbps 802.4 – Token bus:Quadros de 8191 bytes e velocidade de 10 Mbps 802.5 – Token ring: Quadros de 5000 bytes e velocidade de 4 Mbps

Interconexão de redes. Roteadores. Equipamento para interconexão de redes geograficamente distantes, operando na camada 3 do modelo OSI de forma não transparente e permitindo a passagem apenas do tráfego destinado as redes externas (sem flood ou broadcast da rede interna)

Interconexão de redes. Roteadores. O uso de roteadores passa a ser necessário quando o endereçamento da camada de enlace (endereçamento mac) passa a não fazer mais sentido.

Interconexão de redes. Roteadores.

Interconexão de redes. Roteadores – Características. Opera na camada de rede nível 3: opera protocolo de redes e usa informações do cabeçalho do pacote de transporte (ex: endereço de rede) Tem como função básica encaminhar pacotes escolhendo a interface de saída apropriada (tabela de roteamento) Não é transparente (tem endereço de rede e de enlace)

Interconexão de redes. Roteadores – Funcionamento Ao receber o pacote o roteador: Examina o endereço destino. Consulta uma tabela de roteamento Encaminha o pacote para uma interface de saída adequada.

Interconexão de redes. Roteadores Tabela de roteamento – criação e manutenção Estática: Inserida manualmente pelo operador (redes pequenas) Dinâmica: Mantida por programas (protocolos de roteamento). Usada em redes maiores, onde o roteador tem mais de uma rota.

Interconexão de redes. Roteadores Técnicas para roteamento dinâmico: Vetor distância ( Distance vector) ex: RIP, IGRP Estado de enlace ( link state) ex: OSPF

Interconexão de redes. Roteadores Distance Vector: Cada roteador tem uma tabela com a menor distância até cada rede conhecida Métrica: Nº de hops, tempo de resposta, nº de pacotes em fila, etc… Cada roteador sabe a distância ate’ seu vizinho. Periodicamente cada roteador envia sua tabela de roteamento para seus vizinhos.

Interconexão de redes. Roteadores Link state: Periodicamente toda a topologia e todos os atrasos em cada linha são enviados a todos os roteadores (na primeira vez, depois apenas as alterações são enviadas). Cada roteador pode enviar a melhor rota para cada destino.

Interconexão de redes. Roteadores Fatores na escolha: Protocolos de rede suportados Capacidade da interface LAN Tipo de interface LAN ( ethernet, token ring, etc…) Capacidade da interface WAN Tipo da interface WAN (T1, v35, etc…) Desempenho (20.000 a 500.000 pct/min)

Interconexão de redes. Roteadores Recursos Avançados: Firewall QOS – quality of service Balanceamento de carga Controle de banda por cliente

Interconexão de redes. Gateways São conjuntos de hardware e software que exercem funções de roteamento entre duas ou mais redes distintas. Em geral são computadores como mais de uma interface de rede que se utilizam do sistema operacional e de softwares para exercer função de roteamento

Interconexão de redes. Gateways Atuam na geralmente até a camada sete do modelo de referência.

Interconexão de redes. Gateways Podemos implementar em um gateway: Regras de firewall Controle de uso de banda Logs de atividades Proxy cache