Visão Geral Sobre Roteamento em Redes de Computadores

1. Roteiro
•Apresentação
•Certificação Cisco CCNA
Roteamento: O que é importante saber?
•Pós-graduação MIT em Engenharia de Redes
•Redes de computadores e Internet
Alex S. Moura
alex.moura@prof.infnet.edu.br • Estruturas, protocolos
•Roteadores
• Estrutura, funções, funcionamento
•Conclusão
Algumas imagens e figuras Copyright 1996-2007 J.F Kurose and K.W. Ross, Todos os direitos reservados
Part of images and figures: Copyright 1996-2007 J.F Kurose and K.W. Ross, All Rights Reserved 1 2
Certificação Cisco CCNA® Certificação Cisco CCNA®
•Cisco Certified Network Associate (CCNA®) •Exame: 640-802 CCNA®
•Certifica o profissional com conhecimentos em: •Duração: 90 minutos (45-55 questões)
•Nível: Associate
• instalar, configurar, operar e consertar redes de médio-porte
roteadas e comutadas; •Idiomas: Português, Inglês, Japonês, Espanhol, Russo,
e Francês
• implementar e verificar conexões a locais remotos em WAN;
•Disponibilidade: somente em centros autorizados VUE
• mitigação básica de ameaças de segurança;
•Valores (16 Jan 2012)
• conceitos e terminologia de redes sem fio;
ICND1 USD$ 150 R$275*
• uso dos protocolos e tecnologias: IP, EIGRP, Serial Line ICND2 USD$ 150 R$275*
Interface Protocol, Frame Relay, RIPv2, VLAN, Ethernet e
Access Control Lists (ACLs). CCNA USD$ 295 R$540*
CCDA USD$ 200 R$367*
3 4
* Valores em reais aproximados (cotação dólar comercial em: 12/04/2012)
Certificação Cisco CCNA® Pós-graduação MIT em Engenharia de Redes
•Certificações CCNA® especializadas •Preparar profissionais para:
• Routing & Switching (CCNA) • suporte a ambientes de rede multiplataforma;
• Security (CCNA Security) • administração de redes Cisco e sistemas Linux e Microsoft;
• SP Operations (CCNA SP Ops) • aplicar ITIL na gestão de ambientes de TI
• Service Provider (CCNA SP) (Novo) •Objetivo: atender demandas do mercado por
• Voice (CCNA Voice) profissionais capacitados para:
• Wireless (CCNA Wireless) • recomendar, implementar e gerir serviços de rede;
• Voice (CCNA Voice) • oferecer alta qualidade na gestão de engenharia de redes;
• aprimorar o suporte a ambientes de rede multiplataforma.
5 6

2. Pós-graduação MIT em Engenharia de Redes Pós-graduação MIT em Engenharia de Redes
•Duração: 20 meses Redes Cisco - 110 horas/aula
Fundamentos de redes
•Blocos de aprendizado, que totalizando 440 horas/aula.
• Modelo de Camadas; Conceitos de redes; Topologias ; Padrão IEEE; Redes Locais
•Ao longo do curso, o aluno será preparado para as Ethernet; Redes Locais sem fio (WLAN); Switching; Virtual LAN (VLAN); Spanning
Trunk Protocol (VTP); Exercícios Práticos para a Certificação .
certificações: CCNA, MCITP, LPIC-1 e ITIL
Roteamento em Rede
•Maiores informações: http://goo.gl/cf8Bf • Modelo TCP/IP; Portas Lógicas; ICMP, ARP e RARP; Endereçamento IP; Classes;
Subendereçamento; VLSM; CIDR; Sumarização; IPv6; Configuração de Roteadores;
Redes Cisco 110 horas/aula Configuração de Roteamento Estático; RIP; RIP2; EIGRP; OSPF e NAT; Exercícios
Práticos para a Certificação.
Windows Server 150 horas/aula
Administração de Redes Cisco
Linux 120 horas/aula • Configuração do Register; Recuperação de Senhas; Recuperação de IOS;
Gerenciamento da Rede utilizando o Protocolo CDP e Telnet; Configuração de
Gerenciamento de Serviços de TI 40 horas/aula DHCP; Segurança; Lista de Controle de Acesso (ACL), VPN, SSH, Protocolos WAN,
PPP, HDLC; Frame Relay; Configuração de Switches; Exercícios Práticos para a
Fechamento 20 horas/aula 7 Certificação. 8
Como começaram as redes e a Internet? Redes de Computadores
•Um breve resumo da história... • Redes de computadores: o meio de Mobile network
comunicação mais usado na atualidade Global ISP
• Internet: representa o maior sistema
projetado pela humanidade
Home network
• Interconecta milhões de dispositivos
computacionais Regional ISP
• Hosts = Sistemas finais: executam
aplicações de rede
• Links de comunicação: fibra óptica, Institutional network
cobre, rádio, satélite
• Taxa de transmissão = largura de banda
• Roteadores: encaminham pacotes
(agrupamentos de dados) entre as redes
9 10
Internet A Internet na atualidade
•Coleção de redes interconectadas
•Redes agrupadas em domínios administrativos, ou
Sistemas Autônomos (Autonomous Systems - AS)
• Autoridade administrativa
• Entidade que controla e administra um grupo de redes e
roteadores [RFC 1930]
•Interconexões feitas por roteadores
•Estrutura fracamente hierárquica
11 12

3. Internet Organização em Camadas (Modelo OSI)
•Protocolos controlam envio e recebimento de Camada de rede application
transport
mensagens. Ex.: TCP, IP, HTTP, Skype, Ethernet • Transporta segmentos do host network
data link
emissor ao receptor physical
•Internet “rede de redes” network
data link
network
data link
• O emissor encapsula segmentos em network
data link
physical physical
• Fracamente hierarquica datagramas physical network
data link
network
data link
physical physical
• Internet pública versus intranet privada • O receptor entrega segmentos para a
camada de transporte network
data link
network
data link
•Padrões da Internet physical
network
physical
• Protocolos da camada de rede em data link
physical
• RFC: Request for comments cada host, roteador application
network transport
data link network
• IETF: Internet Engineering Task Force • Roteador examina campos de network physical
network
data link
data link
physical
cabeçalho em todos os datagramas data link
physical
physical
• IAB: Internet Architecture Board IP em passam por ele
13 14
Serviço Sem Conexão (Connectionless) Principais funções dos roteadores na Camada 3
•Redes de datagramas fornecem serviço de camada de • Encaminhamento (forwarding):
rede do tipo “sem conexão” (connectionless service) • Move pacotes da interface de entrada do roteador para a de saída
• Redes de Circuitos Virtuais (VC) oferecem serviço de • Roteamento: determina a rota seguida pelos pacotes da origem até o
destino
conexão na camada de rede
• Manualmente: roteamento “estático”
•Há certa analogia com serviços da camada de • Dinamicamente: algoritmo de roteamento determina o melhor caminho
transporte, porém:
• Endereçamento: determina a forma de identificação de redes e hosts
• O serviço é oferecido de um sistema a outro (host to host)
• As redes fornecem um ou outro tipo de serviço
• Implementação no núcleo da rede
15 16
Principais funções dos roteadores na Camada 3 Principais funções dos roteadores na Camada 3
•Executar algoritmos e protocolos de roteamento •Funções da camada de rede de hosts e roteadores:
• RIP, OSPF, IS-IS, BGP
Transport layer: TCP, UDP
•Encaminhar (ou comutar) datagramas entre interfaces
de entrada e saída Routing protocols IP protocol
• path selection • addressing conventions
• RIP, OSPF, BGP • datagram format
Network • packet handling conventions
layer forwarding
ICMP protocol
table
• error reporting
• router
signaling
Link layer
physical layer
17 18

4. Protocolos Internet
•Procedimento padronizado para regular transmissões •Tabelas de encaminhamento configuradas por
de dados entre sistemas de computação. algoritmos de roteamento intra e inter AS
3c
3a 2c
3b 2a
AS3 2b
1c AS2
1a 1b
1d AS1
Intra-AS Inter-AS
Routing Routing
algorithm algorithm
Forwarding
19
table 20
Roteamento Protocolos de roteamento
•Entrega de pacotes de dados entre hosts •Determinam de forma automatizada o conteúdo das
tabelas de roteamento
•Modelo de funcionamento: salto-por-salto (hop by hop)
•São programas que determinam:
•Requer criação e gestão de tabelas de informações:
• a forma e conteúdo da tabela de roteamento
• FIB: Forwarding Information Base
• de que forma é atualizada.
• RIB: Routing Information Base
• Configurações de roteamento
•Há dois principais tipos de algoritmo usados
• Estático (manualmente) • Vetor de Distancia (Distance-Vector. Ex. Bellman-Ford) e o
algoritmo baseado no Estado de Enlace (Link State.
• Protocolos de roteamento (dinamicamente)
Ex.: Djikstra).
21 22
Protocolos de roteamento (cont.) Tabelas de roteamento
•Tipos de Protocolos de Roteamento •Registros de endereços de destino associados ao
quantidade de saltos até o destino
•Roteamento Interno ao Sistema Autônomo
• Interior Gateway Protocols (IGP)
•Podem conter várias outras informações associadas
• Exemplos: RIP, RIPv2, OSPF, IS-IS, IGRP, EIGRP
•Roteamento externo: entre diferentes Sistemas
Autônomos (ou seja, por toda a Internet).
• Exterior Gateway Protocol (EGP)
• Exemplo: BGP-4
23 24

5. Protocolos de roteamento dinâmico Protocolos de roteamento (IGP e EGP)
•Mantém e gerenciam as tabelas de roteamento •RIP (Routing Information Protocol)
• Incluem e removem dados sobre redes remotas •IGRP (Interior Gateway Protocol)
•Realizam descoberta automática de redes remotas •EIGRP (Enhanced IGRP)
•Realizam compartilhamento automático de informações •Integrated IS-IS (Intermediate System to Intermediate
de tabelas de roteamento entre diferentes roteadores System Routing Exchange Protocol)
•OSPF (Open Shortest Path First)
•BGP (Border Gateway Protocol)
25 26
Roteadores Interfaces dos roteadores
• As interfaces de um roteador são conexões física que possibilitam um envio
e recebimento de bits a outro dispositivo no outro extremo da conexão
• Cada interface conecta uma rede diferente
• Consiste de um soquete ou conector encontrado no exterior de um
roteador
• Tipos de interfaces:
• Ethernet
• Fastethernet
• Serial
• DSL
• ISDN
• Cable
Fonte: http://www.cisco.com/en/US/products/hw/routers/products_category_buyers_guide.html 27 28
Roteadores Arquitetura de roteadores
Componentes do roteador •Componentes do hardware de um roteador
• CPU – Executa as instruções do sistema operacional
• Random access memory (RAM) – Mantém em execução uma cópia do arquivo de
configuração. Armazena a tabela de roteamento. A RAM perde o seu conteúdo
quando o dispositivo é desligado.
• Read-only memory (ROM) – Retem um software de diagnóstico usado quando o
roteador é inicializado. Armazena o programa bootstrap do roteador.
• Non-volatile RAM (NVRAM) – Armazena a configuração de inicialização. Este pode
incluir endereços IP (Protocolos de Roteamento, Hostname do roteador)
• Memória Flash (Flash Memory) – Contém o sistema opertacional (Cisco IOS)
• Interfaces – Possui múltiplas interfaces físicas usadas para conectar as redes
• Exemplos de tipos de interface:
• Interfaces: Ethernet, FastEthernet, 1GigabitEthernet, 10GigabitEthernet...
• Interfaces seriais
• Interfaces de gerenciamento
29 30

6. Roteamento Encaminhamento x Roteamento
•Roteadores utilizam o endereço IP de destino dos Algoritmoalgorithm
routing de roteamento
pacotes para determinar o melhor caminho com a ajuda
da tabela de roteamento local forwarding table
tabela local de encaminhamento
header value output link
Cabeçalho Saída
0100 3
0101 2
0111 2
1001 1
Valor no cabeçalho
value in arriving
do pacote
packet s header
0111 1
3 2
31 32
Conclusão Referências
Agora, o você sabe de importante sobre roteamento •Redes de Computadores - Uma Abordagem Top-Down
• Arquitetura das redes e da Internet possuem hierarquia 5a Edição.
• Tráfego de dados encaminhado por roteadores no núcleo das redes, •Routing Protocols: http://www.cisco.com/warp/public/
cujas entidades administrativas são ASes
732/Tech/rtrp_pc.htm
• Decisão de roteamento de cada pacote feita a cada salto (hop)
• Decisões de roteamento feitas pelos algoritmos do protocolos de
•TCP/IP: http://www.cisco.com/warp/public/535/4.html
roteamento dinâmico •Dynamic Routing: http://www.cs.oswego.edu/~tymann/
• Existem protocolos para roteamento interno (IGP) e externo (EGP) classes/445/notes/06Dec96/1.html
• Algoritmos calculam os melhores caminhos com base em métricas
• Roteadores interconectam redes e executam roteamento e forwarding
• Roteadores possuem plano de controle e plano de encaminhamento
33 34
Agradecimentos Final
•Prof. Jim F. Kurose (U. Massachusetts, Amherst) e
Prof. Keith W. Ross (NYU, Polytechnic Institute)
Roteamento: o que é importante saber?
•André Lima (Infnet - Coordenador)
•Gabriel Poyart (Infnet - Marketing) Alex S. Moura
alex.moura@prof.infnet.edu.br
alex@rnp.br
35 36