Genericamente, um protocolo é um conjunto de regras convencionadas que determinam a forma de operação de algo.
Um protocolo de roteamento é um conjunto de regras que descreve como os dispositivos de roteamento da Camada 3 enviarão entre si atualizações relativas às redes disponíveis. Se existir mais de um caminho para rede remota, o protocolo também determinará como será selecionado o melhor caminho ou rota.
O protocolo de roteamento é usado para enviar atualizações entre os roteadores sobre as redes existentes na organização, permitindo, que seja determinado o caminho do datagrama na rede.
Os tipos configurações de roteamento usadas são:
- Roteamento estático: uma rede com um número limitado de roteadores para outras redes pode ser configurada com roteamento estático. Uma tabela de roteamento estático é construída manualmente pelo administrador do sistema, e pode ou não ser divulgada para outros dispositivos de roteamento na rede.
- Roteamento dinâmico: redes com mais de uma rota possível para o mesmo ponto devem utilizar roteamento dinâmico. Uma tabela de roteamento dinâmico é construída a partir de informações trocadas entre protocolos de roteamento. Os protocolos são desenvolvidos para distribuir informações que ajustam rotas dinamicamente para refletir alterações nas condições da rede. Protocolos de roteamento podem resolver situações complexas de roteamento mais rápida e eficientemente que o administrador do sistema.
- Os roteadores utilizados para trocar informacoes dentro de Sistemas Autonomos sao chamados roteadores internos (interior routers) e podem utilizar uma variedade de protocolos de roteamento interno (Interior Gateway Protocols - IGPs). Dentre eles estao: RIP, IGRP, EIGRP, OSPF e Integrated IS-IS.
- Roteadores que trocam dados entre Sistemas Autonomos sao chamados de roteadores externos (exterior routers), e estes utilizam o Exterior Gateway Protocol (EGP) ou o BGP (Border Gateway Protocol). Para este tipo de roteamento sao considerados basicamente colecoes de prefixos CIDR (Classless Inter Domain Routing) identificados pelo numero de um Sistema Autonomo.
Segue abaixo uma tabela com protocolos roteados e seus protocolos de roteamento correspondente:
Os roteadores participantes informam a seus vizinhos as rotas que conhecem nas atualizações de roteamento. As rotas aprendidas nas atualizações de roteamento são mantidas na tabela de roteamento.
(Modelo de rota Blog Redes e Afins)
Protocolos de Roteamento Interno (Interior Routing Protocols)
RIP (Routing Information Protocol)
O RIP foi desenvolvido pela Xerox Corporation no inicio dos anos 80 para ser utilizado nas redes Xerox Network Systems (XNS), e, hoje em dia, e' o protocolo intra-domínio mais comum, sendo suportado por praticamente todos os fabricantes de roteadores e disponível na grande maioria das versões mais atuais do sistema operacional UNIX.
Um de seus benefícios e' a facilidade de configuração. Alem disso, seu algoritmo não necessita grande poder de computação e capacidade de memoria em roteadores ou computadores.
O protocolo RIP funciona bem em pequenos ambientes, porem apresenta serias limitações quando utilizado em redes grandes. Ele limita o numero de saltos (hops) entre hosts a 15 (16 é considerado infinito). Outra deficiência do RIP e' a lenta convergência, ou seja, leva relativamente muito tempo para que alterações na rede fiquem sendo conhecidas por todos os roteadores. Esta lentidão pode causar loops de roteamento, por causa da falta de sincronia nas informações dos roteadores.
O protocolo RIP e' também um grande consumidor de largura de banda, pois, a cada 30 segundos, ele faz um broadcast de sua tabela de roteamento, com informações sobre as redes e sub-redes que alcança.
Por fim, o RIP determina o melhor caminho entre dois pontos, levando em conta somente o numero de saltos (hops) entre eles. Esta técnica ignora outros fatores que fazem diferença nas linhas entre os dois pontos, como: velocidade, utilização das mesmas (trafego) e toda as outras métricas que podem fazer diferença na hora de se determinar o melhor caminho entre dois pontos.[RFC 1058].
IGRP (Interior Gateway Protocol)
O IGRP também foi criado no inicio dos anos 80 pela Cisco Systems Inc., detentora de sua patente. O IGRP resolveu grande parte dos problemas associados ao uso do RIP para roteamento interno.
O algoritmo utilizado pelo IGRP determina o melhor caminho entre dois pontos dentro de uma rede examinando a largura de banda e o atraso das redes entre roteadores. O IGRP converge mais rapidamente que o RIP, evitando loops de roteamento, e nao tem a limitação de saltos entre roteadores.
Com estas características, o IGRP viabilizou a implementação de redes grandes, complexas e com diversas topologias.
EIGRP (Enhanced IGRP)
A Cisco aprimorou ainda mais o protocolo IGRP para suportar redes grandes, complexas e criticas, e criou o Enhanced IGRP.
O EIGRP combina protocolos de roteamento baseados em Vetor de Distancia (Distance-Vector Routing Protocols) com os mais recentes protocolos baseados no algoritmo de Estado de Enlace (Link-State). Ele também proporciona economia de trafego por limitar a troca de informações de roteamento `aquelas que foram alteradas.
Uma desvantagem do EIGRP, assim como do IGRP, é que ambos são de propriedade da Cisco Systems, não sendo amplamente disponíveis fora dos equipamentos deste fabricante.
OSPF (Open Shortest Path First)
Foi desenvolvido pelo IETF (Internet Engineering Task Force) como substituto para o protocolo RIP. Caracteriza-se por ser um protocolo intra-domínio, hierárquico, baseado no algoritmo de Estado de Enlace (Link-State) e foi especificamente projetado para operar com redes grandes. Outras características do protocolo OSPF são:
A inclusão de roteamento por tipo de serviço (TOS - type of service routing). Por exemplo, um acesso FTP poderia ser feito por um link de satélite, enquanto que um acesso a terminal poderia evitar este link, que tem grande tempo de retardo, e ser feito através de um outro enlace;
O fornecimento de balanceamento de carga, que permite ao administrador especificar múltiplas rotas com o mesmo custo para um mesmo destino. O OSPF distribui o trafego igualmente por todas as rotas;
O suporte `a rotas para hosts, sub-redes e redes especificas;
A possibilidade de configuração de uma topologia virtual de rede, independente da topologia das conexões físicas. Por exemplo, um administrador pode configurar um link virtual entre dois roteadores mesmo que a conexão física entre eles passe através de uma outra rede;
A utilização de pequenos "hello packets" para verificar a operação dos links sem ter que transferir grandes tabelas. Em redes estáveis, as maiores atualizações ocorrem uma vez a cada 30 minutos.
O protocolo ainda especifica que todas os anúncios entre roteadores sejam autenticados (isto não quer dizer que necessariamente reflita a realidade das implementações). Permite mais de uma variedade de esquema de autenticação e que diferentes areas de roteamento (ver abaixo) utilizem esquemas diferentes de autenticação;
Duas desvantagens deste protocolo são a sua complexidade, e maior necessidade por memoria e poder computacional, característica inerente aos protocolos que usam o algoritmo de Estado de Enlace (Link-State).
O OSPF suporta, ainda, roteamento hierárquico de dois níveis dentro de um Sistema Autônomo, possibilitando a divisão do mesmo em areas de roteamento. Uma area de roteamento é tipicamente uma coleção de uma ou mais sub-redes intimamente relacionadas. Todas as areas de roteamento precisam estar conectadas ao backbone do Sistema Autônomo, no caso, a Area 0. Se o trafego precisar viajar entre duas areas, os pacotes sao primeiramente roteados para a Area 0 (o backbone). Isto pode nao ser bom, uma vez que não ha' roteamento inter-areas enquanto os pacotes não alcançam o backbone. Chegando `a Area 0, os pacotes são roteados para a Area de Destino, que é responsável pela entrega final. Esta hierarquia permite a consolidação dos endereços por area, reduzindo o tamanho das tabelas de roteamento. Redes pequenas, no entanto, podem operar utilizando uma unica area OSPF.[RFC 1583].
Integrated IS-IS (Intermediate System to Intermediate System Routing Exchange Protocol)
O IS-IS [OSI 10589], assim como o OSPF, é um protocolo intra- domínio, hierárquico e que utiliza o algoritmo de Estado de Enlace. Pode trabalhar sobre varias sub-redes, inclusive fazendo broadcasting para LANs, WANs e links ponto-a-ponto.
O Integrated IS-IS é uma implementação do IS-IS que, alem dos protocolos OSI, atualmente também suporta o IP. Como outros protocolos integrados de roteamento, o IS-IS convoca todos os roteadores a utilizar um unico algoritmo de roteamento.
Para rodar o Integrated IS-IS, os roteadores também precisam suportar protocolos como ARP, ICMP e End System-to-Intermediate System (ES-IS).
Protocolo de Roteamento Externo (Exterior Routing Protocol)
BGP (Border Gateway Protocol)
O BGP [RFCs 1771,1772,1773,1774,1657] assim como o EGP, é um protocolo de roteamento inter-domínios, criado para uso nos roteadores principais da Internet.
O BGP foi projetado para evitar loops de roteamento em topologias arbitrarias, o mais serio problema de seu antecessor, o EGP (Exterior Gateway Protocol). Outro problema que o EGP nao resolve - e é abordado pelo BGP - é o do Roteamento Baseado em Politica (policy-based routing), um roteamento com base em um conjunto de regras não-técnicas, definidas pelos Sistemas Autônomos.
A ultima versão do BGP, o BGP4, foi projetado para suportar os problemas causados pelo grande crescimento da Internet.
Segue abaixo campos presentes em uma tabela de roteamento típica:
RT-1#sh ip route
Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP
i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area
* - candidate default, U - per-user static route, o - ODR
P - periodic downloaded static route
Gateway of last resort is not set
O 192.168.0.0/24 [110/65] via 200.0.0.6, 00:00:24, Serial0/0/1
O 192.168.1.0/24 [110/129] via 200.0.0.2, 00:00:14, Serial0/0/0
200.0.0.0/24 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks
C 200.0.0.0/30 is directly connected, Serial0/0/0
L 200.0.0.1/32 is directly connected, Serial0/0/0
C 200.0.0.4/30 is directly connected, Serial0/0/1
L 200.0.0.5/32 is directly connected, Serial0/0/1
O 200.0.0.8/30 [110/128] via 200.0.0.2, 00:00:14, Serial0/0/0
As distâncias administrativas dos roteadores são usadas para determinar qual rota utilizar para chegar a uma rede remota, segue abaixo uma tabela:
| ORIGEM DA ROTA | DISTÂNCIA ADMINISTRATIVA PADRÃO |
| Interface diretamente conectada | 0 |
| Rota estática | 1 |
| EIGRP summary route | 5 |
| External Border Gateway Protocol (BGP) | 20 |
| Internal EIGRP | 90 |
| IGRP | 100 |
| OSPF | 110 |
| IS-IS | 115 |
| Routing Information Protocol (RIP) | 120 |
| Exterior Gateway Protocol (EGP) | 140 |
| On Demand Routing (ODR) | 160 |
| External EIGRP | 170 |
| Internal BGP | 200 |
| Desconhecido | 255 |
Procurei trazer de uma forma resumida para melhor entendimento, espero que gostem e que possa ajudar no entendimento e na importância dos protocolos de roteamento, deixem seus comentários e/ou sugestões, até a próxima.
Fontes:
http://www.teleco.com.br/tutoriais
https://pt.wikipedia.org/wiki/Protocolo_de_roteamento
NICbrvideos
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