1. Roteamento Prof. Mauro Tapajs

2. Roteamento

Trata do encaminhamento da informao da origem at o destino desejado

3. A seleo de uma rota normalmente baseada em algum critrio de performance (nmero de saltos at o destino, atraso, velocidade dolink ) 4. Esquemas de roteamento vo depender do tipo de rede (comutada por pacotes ou circuitos) H A H B R R R R R Rede 1 Rede 2 Rede 3 Rede 4 Rede 5 5. Roteamento em Redes comutadas por Circuitos

O roteamento em redes baseadas em comutao por circuitos basicamente esttico, rotas predefinidas so armazenadas nos dispositivos da rede

6. Existe uma rota principal, caso ela esteja fora de servio, tentada outra das rotas definidas numa certa ordem de prioridades 7. Esquema basicamente esttico, onde as rotas so definidas manualmente, inclusive as rotas de backup 8. Um exemplo o roteamento de chamadas atravs de redes telefnicas 9. Roteamento na Rede Telefnica

Caractersticas neste tipo de roteamento

• Trfego estvel e previsvel

10. Ns (centrais telefnicas) extremamente confiveis

11. Uma nica organizao controla a maior parte deste tipo de rede (pouca subdiviso) 12. Rede muito capilarizada 13. As conexes exigem a mesma quantidade de recursos de rede 14. Roteamento em Redes de Pacotes Como se define os melhores caminhos de uma rede para outra? Como se encaminha um pacote de uma rede para outra? A B C D W X Y Z ? 15. Roteamento em Redes de Pacotes Atravs da interconexo de vrios equipamentos capazes de encaminhar trfego - Roteadores A B C D W X Y Z R A B C D W X Y Z R R Network Cloud 16. Roteamento em Redes de Pacotes

Caractersticas

• Roteadores e links com confiabilidade apenas razovel

17. Grande diversidade de perfis de trfego

18. Os trechos da rede possuem vrios diferentes donos (grande subdiviso) 19. Capilaridade irregular e esparsa 20. Roteamento em Redes de Pacotes

Em redes baseadas emcircuitos virtuais , a escolha da rota feita no momento de inicializao do circuito virtual

21. Em redes baseadas emdatagramas , uma rota determinada para cada pacote de forma independente 22. Roteamento a deciso de qual caminho seguir 23. Encaminhamento (forwarding) o envio depois da deciso feita 24. Routing Bridging 25. Roteamento em Redes de Pacotes

Se A manda pacotes para E, B deve tomar uma deciso de encaminhamento com base nos endereos de rede dos pacotes

26. Este endereo apenas define um destino e no o caminho a ser tomado A E B C D packet ? ? 27. Flooding(inundao)

Uso de contadores de saltos

28. til para mensagens de emergncia (aplicaes militares) 29. Pode ser usada para se inicializar a rota de um circuito virtual, j que todas as rotas possveis so tentadas 30. Pode ser usada para disseminar informao importante para todos os ns da rede 31. Tipos de Algoritmo de Roteamento

Distribudos / Centralizados

32. Baseados em um nico caminho ( single path ) / vrios caminhos ( multi path ) 33. Plano ou hierrquico 34. Decises de encaminhamento nos hosts ( source-routing ) ou nos roteadores 35. Intra-domnio ou inter-domnio 36. Baseado em estratgiasLink StateouDistance Vector (Bellman-Ford) 37. Mtricas Usadas para o clculo da melhor rota. Exemplos:

Comprimento do caminho ( path length )

38. Confiabilidade (em termos de erros de bits ou nmeros de quedas de links) 39. Atraso 40. Largura de banda 41. Carga 42. Custo de comunicao ($) 43. Combinaes 44. Princpio da Melhor Rota

Se um roteador est no meio da melhor rotarentre outros dois roteadores, ento a melhor rota dele para qualquer dos dois passa porr

45. Dado um determinado destino, todas as rotas timas para este destino iro criar uma rvore ( sink tree ) 46. Algoritmos de Roteamento

Estabelecem os caminhos para cada pacotes de acordo com certas regras

47. Simplicidade, Robustez, Flexibilidade, Estabilidade, Otimizao (convergncia rpida) 48. Algoritmos No-adaptativos (Estticos) rotas pr-definidas, a informao de roteamento no atualizada 49. Algoritmos Adaptativos (Dinmicos) a informao de roteamento atualizada periodicamente 50. Roteamento Esttico

Define rotas permanentes e fixas entre cada par origem-destino

51. Baseado num dos algoritmos de baixo custo 52. Estes algoritmos no podem se basear no estado da rede (variveis dinmicas como o trfego) 53. No h muita diferena nos roteamentos de datagramas e de circuitos virtuais 54. As tabelas de roteamento somente necessitam armazenar o prximo n da rede que compe a rota 55. Baseia-se em volumes de trfego estimado ou capacidades de links 56. Exemplo de Roteamento Esttico 57. Algoritmos de Baixo Custo ( Least-Cost )

Dada uma rede conectada por enlaces bidirecionais entre seus ns e cada enlace possui um custo associado, o custo de uma determinada rota ser a soma dos custos de cada enlace que compe a rota

58. O algoritmo deve encontrar a rota de menor custo entre cada dois ns da rede 59. Dois algoritmos bsicos:DijkstraeBellman-Ford 60. Dijkstra

Algoritmo desenvolvido em 1959

61. Determina os menores caminhos entre um dado vrtice A e todos os demais 62. Inicia um conjunto S somente com o n de origem A e parte para os outros 63. A cada iterao: agrega o n de um conjunto W de ns ligados diretamente a S, com menor custo para A 64. Algoritmo deDijkstra- Exemplo 65. Algoritmos de Roteamento Rede de Exemplo 66. Algoritmo deDijkstraExemplo 67. Algoritmo deBellman-FordExemplo 68. Algoritmos deDijkstraeBellman-Ford Passos dos Algoritmos 69. Roteadores

Roteadores so equipamentos que operam na camada de rede, comutando pacotes

70. Os roteadores dividem a rede em regies, cada qual com o seu nmero de rede nico 71. Os cabealhos MAC mudaro constantemente durante a travessia do pacote pelas redes, logo as decises de encaminhamento devero se basear em endereos de rede Rede A Aplicao Transporte Rede Interface de Rede Host B Rede Interface de Rede Roteador Rede Interface de Rede Roteador Rede B Rede C Aplicao Transporte Rede Interface de Rede Host A 72. Roteadores

Em hosts a informaao de roteamento parcial (normalmente 2 rotas: uma direta e uma default)

73. Em roteadores exigida uma informao maior sobre a topologia 74. As tabelas dos roteadores contm basicamente entradas para oshostslocaise asredes remotas 75. O ltimo roteador no caminho para o destino encaminhar o pacote diretamente para o seu destino 76. O roteamento feito com base no endereo de rede apresentado no cabealho do pacote 77. Roteadores so essencialmente dispositivos de rede de camada 3 78. Deve saber tratar itens como: esquemas de endereamento, MTUs e interfaces 79. Roteadores Multiprotocolos

LANs de hoje podem trabalhar com vrios protocolos (Apple Talk, TCP/IP, IPX)

80. Ter um roteador para cada tipo de protocolo ineficiente 81. Ao receber um pacote, o roteador o analisa e passa para o processador de protocolo correspondente 82. Tabelas de Roteamento

Uma requerida para cada roteador

83. Entradas para cada rede alcanvel e no para cada destino (invivel!) 84. Cada entrada mostra o prximo n na rota no toda a rota 85. Podem existir emhosts 86. No caso normal, hosts apenas definem um roteador ( default gateway ) padro para onde devem ser encaminhados os pacotes para uma rede externa a sua prpria 87. Se houverem vrios roteadores ligados na rede do host, ele ento deve ter tabelas de roteamento para definir para qual deles enviar 88. Tabelas de Roteamento IP

Roteadores mantm tabelas nas quais as entradas so endereos IP

89. Cada entrada indica oprximo n a ser seguidoe no toda a rota definida 90. Visando reduzir estas tabelas, suas entradas so da forma:

Endereos de redes remotas (rede, 0)

91. Endereos de hosts locais (esta rede, host) 92. Endereos de subredes remotas (esta-rede, subrede, 0) 93. Endereos de hosts locais na subrede local (esta-rede, esta-subrede, host) 94. Buscas em Tabelas de Roteamento IP

Busca por um endereo de host idntico flag H

Tenta reconhecer um host dentre os que esto diretamente ligados no roteador Se encontrar encapsula diretamente num quadro com endereo MAC do host e envia no segmento de rede

Busca por um rede remota de mesmo endereo

Necessidade de conhecimento de mscaras de rede Se encontrar encapsula diretamente num quadro com endereo MAC igual ao do prximo n da rota

Busca por uma entradadefault

Permite que uma nica entrada seja usada parauma lista de entradas com mesmo prximo n 95. Tabelas de Roteamento IP - Exemplo N2 N3 N4 N1 R1 R2 R3 N1 N2 N3 N4 R1 Entrega Direta Entrega Direta R3 Tabelas de roteamento reais contm endereos IP, flags indicando o tipo de entrada, mscaras de subrede, e outras informaes 96. Agregao de rotas com CIDR 97.

Nas redes de pacotes, normalmente se usa algum tipo de tcnica de roteamento dinmico

98. Isto quer dizer que as decises de roteamento variaro com as mudanas em parmetros da rede 99. Estes parmetros usualmente so falhas na rede e condies de congestionamento 100. Para serdinmico e distribudo , o roteamento depende de troca de mensagens feita pelos ns a rede 101. Aspectos devem ser levados em conta (processamento adicional,overheade velocidade de resposta) Algoritmos de Roteamento Dinmico 102.

A determinao da rota pode se basear numa variedade de mtricas (valores derivados de computaes de uma determinada varivel como, por exemplo, atraso) ou at combinaes de mtricas

103. Assim, existir a necessidade de um protocolo para fornecer e atualizar esta informao 104. Roteadores podem ento tomar suas decises de encaminhamento com base na topologia e nas condies da rede Algoritmos de Roteamento Dinmico 105. Algoritmos de Roteamento Dinmico

Algoritmos de roteamento esttico- Implementao fcil, mas e se um link cai ou determinada regio fica inacessvel em virtude de congestionamento?

106. Algoritmos de roteamento dinmicos hosts e roteadores continuamente trocam informao e encontram os melhores caminhos entre dois pontos, reagindo a mudanas na rede 107. Podem se ajustar a condies de queda de links ou congestionamento, mas:

A informao a mais de roteamento cria trfego extra overhead (indesejvel)

108. Loops de pacotes podem ocorrer enquanto a informao de roteamento estiver sendo trocada 109. Fluttering enquanto os roteadores tentam entender o que est acontecendo, podem enviar pacotes para um mesmo destino por rotas diferentes tentando balancear rotas, ou mesmo tratando links bidirecionais de forma distinta dificultando e confundindo o gerenciamento da rede e as aplicaes de rede em execuo (as que usam TCP por exemplo) 110. Algoritmos de Roteamento Dinmico

Protocolos de roteamento no sero a soluo para problemas de congestionamento ou quedas de links (apenas podem amenizar o problema) mas podem, depois da mudana, corrigir as rotas previamente usadas para que se ajustem nova realidade

111. Maior necessidade de processamento em funo de decises de roteamento mais complexas 112. Melhoram performance do ponto de vista do usurio 113. Estratgias para Algoritmos de Roteamento Dinmico Com base nas fontes de informao, podemos ter:

• Estratgias locais:

• Roteamento atravs da sada com menor fila de pacotes no roteador

114. Balanceamento de carga

115. Podem ser estratgias equivocadas e raramente so usadas Informaes trocadas entre todos os ns

Algoritmos deLink-state

Informaes trocadas entre ns vizinhos

Algoritmos deDistance vector

116. Algoritmo deDistance Vector

Tambm chamado Bellman-Ford distribudo

117. Cada roteador mantm uma tabela indexada para cada outro roteador da rede 118. Cada entrada na tabela possui um destino, uma mtrica e a linha de sada correspondente 119. As mtricas podem ser vrias: o nmero de saltos, o tamanho das filas ou o atraso para um pacote chegar ao destino 120. A informao de roteamento atualizada por trocas das tabelas entre os ns da rede 121. Algoritmo deDistance Vector (Exemplo) 122. Algoritmo deDistance Vector 123. Problema da Contagem ao Infinito 124. Problema da Contagem ao Infinito Solues Alternativas

Split Horizon : alternativa que evita enviar informaes de determinado destino de volta interface que informou sobre este mesmo destino.

125. Poison Reverse : ao invs de no enviar as informaes na interface como descrito acima, se envia a informao de que o destino inalcanvel (custo = infinito). Esta alternativa quebra imediatamente possveis loops de rotas. 126. Algoritmo deDistance Vector

Problema da contagem at infinito (reao lenta a falhas na rede)

127. Converge lentamente depois de uma mudana na topologia (sempre os roteadores devem recalcular suas tabelas para encaminhar a informao de roteamento) 128. Originalmente usado na Arpanet (e na internet - RIP) 129. So fceis de se implementar mas geram muitooverhead , comparado com outras alternativas 130. Algoritmo deLink State

Identifica cada roteador individualmente

131. Determina o custo para cada roteador vizinho 132. Monta um pacote com os custos para cada vizinho (enlace) LSP Link State Packet 133. Um LSP contm:

Identidade do remetente

134. Nmero de sequncia e idade ( age ) 135. Lista de vizinhos e custos Um nmero de sequncia e uma idade em cada pacote previne pacotes velhos de serem aceitos 136. Algoritmo deLink State

A troca de mensagens LSPs utilizaflooding(no caso de roteadores em LANs so usados endereos multicast para todos os roteadores)

137. LSPs so enviados periodicamente ou em reflexo variaes na rede como

surgimento de um novo vizinho

138. queda de um enlace 139. mudana no custo de um enlace Substituiu algoritmos de DV na Arpanet (no levavam as taxas de bits em conta e demoravam para convergir) 140. Alguns protocolos que o utilizam: OSPF (internet), IS-IS (ISO) 141. Comparao dos Algoritmos Dinmicos

Link Stateconverge mais rapidamente queDistance Vector(no necessita recalcular as tabelas a serem encaminhadas, simplesmente encaminham os LSPs recebidos)

142. Um roteador com problemas desestabiliza os dois algoritmos na mesma escala 143. Protocolos de Roteamento

Apesar de roteamento ser uma tarefa da camada de rede, protocolos de roteamento se preocupam na troca de informaes de roteamento entre os pontos da rede e assim so protocolos de aplicao

144. Um protocolo de roteamento deve resumir a informao de roteamento e divulg-la da maneira mais eficiente possvel 145. A maneira como um roteador analisa a tabela de roteamento no muda, o que muda a forma como as entradas desta tabelas so geradas e alteradas 146. Protocolos de Roteamento

Um roteador recm inicializado pede informao da rede aos outros roteadores (noo de topologia)

147. Os outros roteadores respondem enviando informaode roteamento 148. O roteador usa estas informaes para gerar uma primeira tabela de roteamento e se insere no processo divulgando suas prprias informaes para os demais de forma dinmica 149. A troca das informaes contnua e as novas tabelas geradas podem refletir o que est acontecendo com a rede 150. Routing Information Protocol(RIP)

um IGP (RFC 1058) originalmente criado para a Xerox (XNS)

151. Posteriormente associado com o UNIX e TCP/IP e normalmente implementado norouteddos sistemas UNIX BSD (aceitao pelo mercado) 152. uma verso distribuda do algoritmo de Bellman-Ford 153. Adequado a redes pequenas 154. Somente possui uma nica mtrica: saltos 155. Routing Information Protocol(RIP)

Identifica participantes ativos (roteadores) e passivos ( hosts )

156. Baseado no algoritmo dedistance vector

O vetor o nmero da rede

157. A distncia o nmero de saltos para a rede 158. Um salto considerado uma travessia por um roteador O protocolo possui dois tipos bsicos de mensagens:request(1) e reply(2) 159. Umrequestenviado pede aos vizinhos que enviem parte(se indicados os destinos)ou toda a sua tabela de roteamento por umreply 160. Uma mensagem dereplytambm enviada a cada 30 segundos ou quando h alterao na tabela de roteamento (atualizao) o que pode causar problemas como uma avalanche debroadcasts 161. Formato de Mensagem RIP 162.

So transmitidos em datagramas UDP para a porta 520

163. Tem tamanho mximo de 512 octetos, acima disso a informao de roteamento deve ser dividida em vrios datagramas (25 rotas em cada um) Formato de Mensagem RIP 164. RIP

Redes diretamente conectadas tem mtrica de 1 e a mtrica mxima tem valor 16 (infinito)

165. Cada rota na tabela possui um temporizador 166. 2 tipos de participantes: ativos (somente roteadores) e passivos (s ouvem as mensagens) 167. Aceita atualizaes de qualquer dispositivo (pode ser confundido por qualquer um) 168. RIP no prev mscaras de subrede 169. Projetado para redes medianas (centenas de ns) razoavelmente estveis 170. Existem verses incompatveis de RIP para TCP/IP, NetWare e AppleTalk 171. RIP-2

Descrito na RFC 1723

172. uma ampliao do RIP verso 1 173. Seu objetivo: poder ser usado em redes medianas, onde se utilizam subredes variveis e ainda apresentar interoperabilidade com RIP 1 e CIDR 174. Oferece autenticao simples e suporte amulticasting 175. Utiliza os campos nulos que no so usados por RIP-1 176. Route tag : informao sobre a origem da rota 177. Assim, implementaes de RIP-1 devem ignorar estes campos para que ambos possam operar juntos corretamente 178. Formato da MensagemRIP-2 179. OSPF ( Open Shortest Path First )

um protocoloIGPbaseado no algoritmo deLink State(RFC 2328)

180. Derivado de uma verso preliminar do protocolo de roteamento OSI IS-IS 181. Um n pode ser um roteador ou uma rede 182. Um custo associado a cada interface de sada de cada roteador 183. OSPF utiliza o IP diretamente (e no sobre UDP ou TCP)com campoprotocoligual a 89 184. OSPF

Suporta diferentes mtricas

185. OSPF pode calcular um conjunto de rotas especficas para cada tipo de servio IP ( type-of-service ) 186. Permite balanceamento de carga entre rotas de mesmo custo 187. Suporta mscaras de subrede de tamanho varivel 188. OSPF suporta 3 tipos de conexes:

Enlaces ponto-a-ponto entre roteadores

189. Redes multiacesso combroadcasting(LANs) 190. Redes multiacesso sembroadcasting(WANs) 191. OSPF - Exemplo de Rede e seu Grafo 192. reas OSPF

OSPF pode dividir ASs muito grandes emreas(uma rede ou conjunto de redes contguas) para diminuir o banco de dados da topologia (hierarquizao)

193. So identificadas por um nmero de 32 bits e os roteadores tambm 194. Sempre existir uma reabackbonede identificador 0 que liga todas as reas ->topologia estrela 195. Elas no se sobrepem, mas umroteador pode no fazer parte de uma rea 196. Cada rea roda uma instncia do algoritmo de LS - a informao de topologia est limitada naquela rea (mensagens do protocolo de roteamento estaro tambm confinadas naquela rea - menoroverhead ) 197. OSPF 198. Mensagens OSPF

Utilizamulticastpara no sobrecarregar a rede (endereo 224.0.0.5 AllSPFRouters )

199. Usa Dijkstra para calcular as melhores rotas 200. Operao OSPF

Ao inicializar, cada roteador:

1. Determina o custo de cada uma de suas interfaces 2. Descobre/alerta seus vizinhos atravs de uma mensagem de HELLO 3. Anuncia seus custos para os outros roteadores na topologia (mensagem LINK STATE UPDATE)

quando ocorrer uma mudana nos links, os custos so recalculados e reanunciados para todos os roteadores -> LINK STATE UPDATE

201. Cada roteador deve confirmar as atualizaes recebidas 202. Cada roteador de posse destas informaes capaz de gerar os caminhos de menor custo para cada rede de destino - pode usar qualquer algoritmo de roteamento esttico (como Dijkstra) 203. Roteador Designado

Roteadores numa mesma LAN no precisam se falar todos entre si

204. ->umroteador designadofar o papel de n central para os demais 205. O protocolo funciona com a troca de mensagens entre roteadores adjacentes apenas (economia de banda) 206. Cabealho Comum de Mensagens OSPF 207. Cabealho de Mensagens OSPF

Verso : atualmente igual a 2

208. Tipo : um dos 5 tipos de mensagens OSPF 209. Comprimento do pacote : em octetos incluindo o cabealho (+24 bytes) 210. Router ID : 32 bits 211. rea ID : 32 bits 212. Tipo de autenticao : ausente,passwordou encriptao 213. Dados de autenticao : usados no procedimento de autenticao 214. OSPF - Mensagem Hello

So enviadas periodicamente em cada enlace do roteador para verificar a vizinhana, mas nunca so repassados

215. O roteador designado (o de maior prioridade) ser o responsvel pelo envio de anncios da rede em questo 216. OSPF - MensagemDatabase Description

Inicializam a idia de topologia do roteador por que enviam a base de dados de topologia de cada um

217. Como a base de topologia pode ser muito grande, muitas mensagens podem ser usadas (campos I, M e seq. number) 218. OSPF Mensagem Link Status Update

As informaes de estado do enlace so trocadas (ou pedidas comlink state request ) pelos roteadores OSPF para que os bancos de dados de topologia sejam mantidos

219. Tabelas da rede sob as mtricas de atraso, velocidade e confiabilidade podem ser usadas independentemente de acordo com otype-of-service(roteamentos independentes) Anncio (enlace de roteador, rede, resumo ou AS externo) 220. IGRP

Interior Gateway Routing Protocol

221. um protocolo proprietrio de roteamento baseado no algoritmo dedistance vectordesenvolvido nos anos 80 222. Adequado em redes IP mas tambm portado para outras como CLNP 223. Utiliza uma combinao de mtricas na deciso roteamento 224. EIGRP ( Enhanced Interior Gateway Routing Protocol )

Evoluo do IGRP

225. Baseado em relacionamentos entre roteadores vizinhos ( mensagenshello) 226. Hello de 5 seg (links alta velocidade) e 60 seg (links baixa velocidade) ajustvel 227. Sempre lida com os endereos primrios das interfaces 228. Mtricas: basicamente largura de banda e atraso total - aplicada uma frmula especfica 229. Quando for necessrio a informao de uma rota especfica, pode ser enviada somente parte da tabela pelo vizinho e no toda ela 230. EIGRP

Pode armazenar vrias rotas de mesmo custo ou no para fazer balanceamento de carga proporcionalmente

231. Evita loops com split horizon e poison reverse 232. Pode ser configurado para utilizar parte do link e no todo em casos de links de baixa velocidade 233. VRRP Virtual Router Redundancy Protocol

Encapsulado diretamente no IP

234. Como um end-host descobre o next-hop para um destino?

R.: Prot rot dinmico, ICMP router discovery, rota esttica (default gateway)

Rota padro para o roteador virtual 235. Um roteadormasterassume depois de eleio 236. Incompatvel com HSRP (Cisco) 237. Escopo -> LAN 238. Usa multicast 239. S IPv4 240. VR -> VR ID + IP's associados 241. VRRP cenrio simples

S 1 VRouter

242. Anncios VRRP peridicos

End origem IP primrio

243. End MAC origem -> MAC virtual possvelload splitting 244. VRRP Cenrio 2 2 VRouters 245. VRRP

O MAC do VR tem o seguinte formato:

246. 00-00-5E-00-01-{VRID} (hex - internet standard bit-order)

Os 3 primeiros octetos so derivados da OUI IANA

247. Os 2 seguintes (00-01) indicam que um AC VRRP 248. {VRID} o indetificador do VR At 255 roteadores VRRP na rede 249. Mobilidade IP

Muitas das novas tecnologias pressupem mobilidade dos equipamentos

250. Esquema de endereamento IP na Internet dificulta esta mobilidade na Interneto endereamento est relacionado com a topologia da rede 251. Impossvel manter tabelas de roteamento para cadahostna Internet 252. Um grupo de trabalho do IETF (atualmente na RFC 3344) estuda mecanismos para que seja possvel a mobilidade em redes IP de forma automtica 253. Caractersticas desejadas: transparncia, interoperabilidade com as verses atuais de IP (IPv4) e segurana 254. No prev movimentao em alta velocidade como celular(gerao de grandeoverhead ) 255. Mobilidade IP - Endereos

independente de tecnologia de transmisso

256. Umhostter 2 endereos (primrio fixo e um secundrio temporrio) 257. Duas possibilidades de se trabalhar comos dois IPs

• Co-located care-of address aplicaes usam o IP primrio e a camada 2 usa o secundrio

• • Pode-se usar a infra-estrutura como ela
• 258. Exige software mais robusto no equipamento mvel

• Foreign agent care-of address - e xige um participante ativo na rede estrangeira ( foreign agent ) como um roteador ou servidor especfico

259. Mobilidade IP 260. Mobilidade IP - Registro

Um agente estrangeiro envia mensagens de anncio periodicamente ( advertisements- uma mensagem ICMPRouter Discoveryalterada)

261. Umhostmvel deve se cadastrar com o agente estrangeiro na rede sendo visitada 262. usada porta UDP 434 263. Ele deve encaminhar o pedido de encaminhamento de pacotes para o seuhome agentvia oforeign agent 264. Ele deve ento conseguir um IPcare-ofpara esta rede 265. Mobilidade IP - Operao

O endereoco-located care-ofIP pode ser o do prprio agente estrangeiro que seria seu responsvel nesta rede (economia de endereos) ou de um servio como DHCP

266. Quando o visitante for se comunicar o endereo de origem a ser usado o seu primrio (necessidade de acordo com o ISP) 267. Assim, toda resposta para ele ser encaminhada para a redehome , e ohome agentdeve encaminhar para o tnel 268. Mobilidade IP 2X Problem

O tunelamento tem o final no agente estrangeiro ou no prprio host mvel (se ele obteve um IP de um servio externo como o DHCP)

269. O uso de proxy ARP peloforeign agentna rede remota permite a entrega direta de pacotes sem passar pelo tnel 270. Visa tambm evitar o ponto de falha que seria ohome agent 271. Mobilidade IP

Broadcastna rede original dohostpode ou no ser encaminhado para ohostmvel

272. Na volta rede original o host deve corrigir sua tabela de roteamento antes de retirar seu registro 273. Necessidade de padronizao de mecanismos de segurana (RFC 2002 prope MD5 chaveado para autenticao e sugere outros mecanismos para casos em que privacidade for necessria) 274. Roteamento Multicast

Roteamento multicast tem encaminhamento diferente do roteamento unicast

275. O roteamento multicast se altera com a incluso/sada de um host do grupo multicast 276. Para encaminhar pacotes multicast, os roteadoresdevem examinar mais do que simplesmente o endereo de destino 277. Um datagrama multicasting pode ser gerado por um host que no faz parte do grupo e passar por redes que no possuam membros deste grupo 278. Roteamento Multicast

Os caminhos que levam um datagrama multicast da sua origem at todos os membros do grupo formam uma rvore de distribuio

279. Para cada origem possvel existe uma rvore de distribuio 280. A informao de grupos/membros deve ser conhecida pelos roteadores a todo momento mas existe a preocupao de no afogar a rede com estas atualizaes 281. No h ainda um mecanismo demulticastingsendo largamente adotado na Internet 282. Transmisso e RoteamentoMulticast

Necessidade de criao de uma rvoremulticastda origem para o destino, passando por todos os segmentos onde existam estaes do grupo multicast ( spanning tree )

283. Os pacotes so transmitidos pela origem e seguem sendo replicados em todos os segmentos que compem o caminho de forma que um pacote chegue para cada segmento, INDEPENDENTE DO NMERO DE ESTAES DO GRUPO NO SEGMENTO 284. Com isso se reduz o trfego necessrio 285. Para fazer parte de um grupo, cada novo participante deve sinalizar isso de forma dinmica para os roteadores que o atendem (IGMP) 286. Os roteadores devem trocar informao sobre que segmentos contm elementos do grupo 287. Com isso montam as rvores com os caminhos multicast 288. Para esta troca de informao eles necessitam de um protocolo de roteamento multicast 289. Tabelas de RoteamentoMulticast

As tabelas de roteamentomulticastingtero entradas do tipo:

• • (grupo multicast, origem), sendo a origem normalmente um endereo de rede

Para reduzir estas tabelas, os protocolos de roteamento usam prefixos para as origens possveis 290. RoteamentoMulticast 291. Mecanismos deRoteamento Multicast

RPF -Reverse Path Forwarding o roteador que recebe o datagrama multicast analisa se ele foi recebido pela interface coerente baseado na sua tabela de roteamento comum gerada por algum algoritmo de roteamentounicast . Se positivo, ele replicado nas demais interfaces

292. TRPF -Truncated R everse Path Forwarding sofisticao do algoritmo acima que evita obroadcastnas interfaces registrando que grupos so acessados por quais interfaces 293. DVMRPDistance Vector Multicast Routing Protocol

Semelhante ao RIP no pegou

RPM -R everse Path Multicast

Melhora o TRPF podando ou enxertando ramos na rvore (mais dinmico) grafts requests

294. data-driven(s divulga a informao de grupos quando chegam datagramas para aquele grupo) 295. Roteamento Multicast

Core-based Trees

Cada regio possui um core-router (raiz)

296. rvoresspanning treecriadas com centro ( coreouroot )aproximadamente no centro do grupo 297. Pacotes para o grupo so enviados para o core que os encaminha pela rvore. 298. Demand driven s depois de ativado o envio se recebem pacotes MOSPFMulticast Extensions to OSPF

Demand-driven

299. Trata multicast dentro de uma rea 300. Usa ABR ( area border router ) para propagar informao para fora da rea 301. Roteamento Multicast - PIM

PIMProtocol Independent Multicast

302. Dense Mode (DM)-> adequado a LAN's

Abordagembroadcast and prune

303. Depende de uma instncia de roteamento unicast (ao contrrio de DVMRP) 304. No muito escalvel (assim como DVMRP) Sparse Mode (SM)-> adequado a WAN's

Semelhante a CBT

305. Root ->rendez-vous point 306. Tambm tem problemas de escalabilidade 307. Roteamento Multicast - MSDP

MSDPMulticast Source Distribution Protocol

308. Idia bsica: tneis entre os vrios RPs dos domnios 309. MSDP usado para divulgar informaes de grupos multicast entre os RPs 310. Engenharia de Trfego

Baseada no conceito de encontrar rotas adequadas de acordo com exigncias de servio adequadas

311. Exige um protocolo de troca de informaes de rotas 312. Protocolos de roteamento com extenses apropriadas para divulgao de rotas e recursos disponveis na rede 313. Constraint-based routing - CBR- capacidade de encontrar caminhos com base em mecanismos de otimizao e critrios de restrio 314. Suporta critrios relacionados com recursos disponveis (por exemplo: banda disponvel) e tambm relacionados com aspectos administrativos (por exemplo: clientes VIP) 315. Suporte a rotashot stand-by 316. RSVP pode estabelecer caminhos sobre uma rede MPLS com base em critrios CBR 317. Pode-se ainda estabelecer rotas manualmente 318. Core Routing

Sistema de roteamento baseado em vrias redes onde existe uma regiocorepara troca de trfego entre estas redes

319. Adequado para redes onde exista um backbone centralizado 320. Toda a informao sobre destinos estaria armazenada noscore routers 321. No adequado para a Internet 322. Roteamento Interno e Externo 323. Roteamento Hierrquico

Em redes de tamanho maior, ter um entrada para cada destino-roteador possvel torna-se uma realidade invivel

324. Uma forma de reduzir tabelas de roteamento hierarquizar a estrutura de forma que as tabelas sejam resumidas 325. Roteamento Hierrquico 326. Autonomous System - AS (Sistema Autnomo) IGP Interior Gateway Protocol EGP Exterior gateway Protocol AS AS 327. Roteamento de Borda

Protocolos baseados puramente em distance vector ou link state no so efetivos para roteamento exterior

328. Assumem que todos os roteadores compartilham as mesmas mtricas 329. Podem existir diferenas de prioridades e restries entre ASs (diferentes polticas implementadas) 330. Uso defloodingde informao delink statepode se tornar intolervel 331. Protocolos de roteamento exterior devem propagar:

Informao de que redes so alcanadas e por cada roteador

332. Informao de quais ASs devem ser atravessados para se chegar at elas Este tipo de informao permite a implementao de polticas de roteamento 333. Roteamento de Borda

AS's normalmente pertencem a uma organizao mas o roteamento externo ultrapassa estes domnios

334. Apesar dos roteadores trocarem informao de roteamento, impraticvel que todos os roteadores de um rede grande pertenam a um mesmo nvel de roteamento externo 335. utilizado ento um mecanismo que processe informaes de roteamento dentro do AS (IGP) e um outro que processe entre ASs (EGP) 336. Esta estrutura oferece uma hierarquia de vrios nveis para roteamento na Internet 337. Dentro de um AS existe a liberdade de se escolher a arquitetura de roteamento interna 338. Roteamento de Borda 339. Roteamento de Borda

AS's normalmente pertencem a uma organizao mas o roteamento externo ultrapassa estes domnios

340. Apesar dos roteadores trocarem informao de roteamento, impraticvel que todos os roteadores de um rede grande pertenam a um mesmo nvel de roteamento externo 341. utilizado ento um mecanismo que processe informaes de roteamento dentro do AS (IGP) e um outro que processe entre ASs (EGP) 342. Esta estrutura oferece uma hierarquia de vrios nveis para roteamento na Internet 343. Dentro de um AS existe a liberdade de se escolher a arquitetura de roteamento interna 344. Autonomous System - AS (Sistema Autnomo) AS 345. Roteamentonos ASs

Um AS um conjunto de redes e roteadoresque so vistas como um unidade do ponto de vista do roteamento: uma poro lgica de redes IP maiores

346. O roteamento realizado dentro de um AS (interno) se difere do realizado fora 347. Foram desenvolvidos protocolos de borda para lidarem com o roteamento entre ASs (EGPs) 348. Os EGPs oferecem o suporte a polticas de roteamento (opes configuradas em cada rotedor no fazem parte do protocolo) 349. Roteamentonos ASs 350. BGP ( Border Gateway Protocol )

um EGP desenvolvido para internets TCP/IP e substitui o velho protocolo EGP (Arpanet)

351. A verso atual a BGP-4 (RFC 1771) 352. BGP baseado em 3 procedimentos bsicos:

• Neighbor acquisition (aquisio de um vizinho)

353. Neighbor reachability (alcance do vizinho)

354. Network reachability (alcance da rede)

O protocolo no se preocupa em como um roteador saber da existncia de um outro roteador ou mesmo como ele decidir que deve trocar informao com este roteador

355. BGP ( Border Gateway Protocol )

Exige confiabilidade rodando sobre TCP (porta 179)

356. No um protocolo puramente baseado emDistance VectornemLink State(alguns, como Tanenbaum, o consideram DV) 357. No realiza sempre trocas completas de informao: uma vez somente isto feito e depois so trocadas informaes incrementais 358. Alm das informaes de destino e prximo salto (normalmente em termos de AS's), so trocados tambm informaes dos ASs que compem os caminhos 359. BGP ( Border Gateway Protocol )

Suporta CIDR

360. Permite implementao de polticas de roteamento 361. Reduz uso de banda agrega rotas 362. Maior flexibilidade 363. Foi projetado para evitar loops de topologia (usa informaes de caminho completas path attributes ) 364. Sujeito aos problemas de segurana comuns em aplicaes sobre TCP 365. Sesses BGP

SesseseBGP roteadores em AS's diferentes

366. SessesiBGP roteadores no mesmo AS 367. Estabelecidas atravs de conexes TCP entre pares BGP 368. Trocam rotas (prefixo/destino + atributos BGP) 369. Atributos importantes:

AS-PATH: sequncia de ASN's (AS number)

370. NEXT_HOP: IP do roteador de borda (uso no caso de vrios caminhos para o mesmo destino) 371. Tipos de mensagens BGP

O procedimento de aquisio de um vizinho feito pelo envio de uma mensagem open

372. Se o outro roteador responder com um keepalive sinal de que ele aceita a criao de um relacionamento 373. Relacionamento BGP

Cada um dos roteadores envia umopensobre a conexo TCP (porta 179) e recebe como resposta uma mensagemkeepalive

374. Para o relacionamento entre os dois roteadores permanecerativo(alcance do vizinho), devem ser enviadas mensagenskeepaliveperiodicamente 375. O campoMarker acordado entre as partes e pode ser usado para sincronizao ou at autenticao bsica (o protocolo de transporte no define incio e fim) 376. BGP MensagemOpen

A mensagemopencarrega a identificao do roteador e do AS que ele est

377. Hold timer : parmetro includo na mensagem deopenpara indicar o intervalo mximo entre duas mensagens dekeepalive 378. Version (= 4) 379. BGP ID: identifica o roteador. nico para vrios AS. Deve ser um de seus IP's. 380. Parmetros opcionais: somente 1 definido, tipo de autenticao (para evitar que os mecanismos de autenticao sejam parte do BGP) 381. BGP MensagemUpdate

O procedimento dealcance de uma rede realizado pelobroadcastde mensagensUpdatenas conexes

382. Ela disponibiliza para os vizinhos informaes de rotas vlidas na internet ( Path Attributes ) e de rotas/destinos a serem desconsiderados ( withdrawnroutes) 383. Normalmente em cada AS poucos, ou somente um roteador, implementar BGP 384. Uma mensagem de notificao somente enviada em caso de deteco de erros na operao do protocolo 385. Endereos IP so representados uma mscara numrica de 1 byte e por 1,2,3 ou 4 bytes do end. IP (dependendo da mscara)) 386. BGP

Normalmente as mensagens deupdateso criadas de forma que osPath Attributessejam vlidos para todos os destinos informados na mensagem (fatorao)

387. Path Attributes :

• A origem da informao (IGP ou EGP)

388. Os ASs que esto no caminho da rota (polticas de roteamento)

389. O prximo roteadorde bordano caminho (lembre-se que o caminho pode conter roteadores que no implementam BGP) 390. Outras informaes: mltiplas entradas no AS, preferncias locais (interesse de roteadores internos somente) e rotas agregadas

Pode agregar rotas

391. Protocolos de Roteamento OSI

ES-IS -End System to Intermediate System

Usado com CLNP ( Connectionless Network Protocol )

392. Troca de informaes de roteamento com os sistemas finais (hosts) IS-IS -Intermediate System to Intermediate System

Roteamento intra-domnio

393. Herana DECNet 394. Redes Novell: NLSP (variante do IS-IS) IDRP -Inter-Domain Routing Protocol

Roteamento inter-domnio