Roteamento IP: Classificação de Rotas

Como vimos no artigo anterior sabemos, existem rotas direct, rotas estáticas e rotas dinâmicas. O roteador cria as rotas do tipo direct para um dispositivo conectado diretamente ao roteador. Nesse cenário, o roteador irá gerar diretamente as rotas. Por outro lado, criamos as rotas estáticas manualmente. Por fim, as rotas dinâmicas usam protocolos dinâmicos para gerar rotas, como RIP, OSPF ou IS-IS. Além disso, há classificação por área de aplicação e classificação por algoritmo de protocolo. Então no artigo de hoje, falaremos sobre classificação de rotas.

Classificação Geral de Rotas

Temos a Rotas direct: Descoberto pelo protocolo da camada de enlace

Também podemos trabalhar com Rotas estáticas: configuradas manualmente (incluindo rota padrão)

Do mesmo modo, podemos configurar Rotas dinâmicas: descoberto pelo protocolo de roteamento dinâmico. Protocolos como RIP, OSPF, IS-IS, etc.

Protocolo dinâmico e a Classificação de Rotas

Classificação de rotas por área de aplicação

• Interior Gateway Protocol (IGP): executado em um sistema autônomo (AS).
  Exemplo: RIP, OSPF e IS-IS
• External Gateway Routing Protocol (EGP): executado entre sistemas autônomos (AS).
  Exemplo: BGP

Classificação por algoritmo de protocolo:

• Vetor de distância: RIP e BGP
• Protocolo Link-State: OSPF e ISIS

Autonomous Systems (AS)

O que são AS (Sistemas Autônomos)? Podemos definir como:

Um grupo de roteadores gerenciados por uma mesma organização e que, usam a mesma política de roteamento.

AS em IGP

Então, um sistema autônomo (AS) é um grupo de roteadores gerenciados por mesma organização, que usam a mesma política de roteamento. Por exemplo, o mesmo protocolo OSPF ou IS-IS.

Então, quando, eles estão na mesma área. Nós o chamamos de AS, no exemplo acima AS 100.

AS em EGP

Agora, perceba na imagem acima que temos dois AS diferentes, e em cada AS, eles usam a mesma politica! No entanto, na primeira área, eles usam OSPF. Por outro lado, na segunda área, eles usam OSPF ou IS-IS.

Dentro de cada AS, usamos protocolos IGP, no entanto, entre os AS, usamos protocolos EGP. Conforme nosso exemplo, podemos usar o protocolo BGP, o protocolo EGP mais utilizado no mercado.

Roteamento Dinâmico e a Pilha de Protocolos

Agora veremos o posicionamento dos protocolos de roteamento dinâmico na pilha de protocolos.

Veremos os princípios básicos dos protocolos de roteamento

Para que serve um protocolo de roteamento dinâmico?

• Em suma, para calcular as rotas do roteador local para outros segmentos de rede.

Como fazer isso?

• Cada roteador envia suas informações de rota conhecidas para seus roteadores vizinhos. Como todos os roteadores fazem isso, cada roteador recebe todas as informações de roteamento na rede e executa um algoritmo para calcular a rota final. Na verdade, o roteador precisa calcular o próximo salto e o custo da rota e armazená-los na sua tabela de roteamento.

Todos os protocolos de roteamento são executados na camada de aplicação.

Então, qual é a função do protocolo de roteamento?

Usamos o protocolo de roteamento para calcular as rotas do roteador local para outros segmentos de rede. Cada roteador enviará suas próprias informações de rota para seus roteadores vizinhos, e todos os roteadores realizarão o mesmo processo. Cada roteador receberá todas as informações de roteamento na rede. Em seguida, o roteador calculará a rota final e gerará o custo do próximo salto da rota.

Interoperabilidade entre protocolos de roteamento

Vejamos alguns princípios básicos acerca da Interoperação dos protocolos de roteamento:

• Cada protocolo de roteamento pode anunciar e aprender apenas as rotas conhecidas de seu próprio protocolo.
• Uma rota conhecida refere-se a uma rota descoberta por um protocolo de roteamento em execução em uma interface ou em uma tabela de roteamento.
• Se precisar conhecer outras rotas, é necessário realizar a operação (import-route).
• As rotas mais comumente usada são a rota estática importada e a direct.
• Em alguns casos, precisamos importar as rotas de outros protocolos de roteamento.
• Quando falamos de importação de rota, o roteador procura na tabela de roteamento a rota a ser importada. Se o roteador encontrar a rota a ser importada (como estática), o roteador anunciará a rota como uma rota conhecida.

Assim, cada protocolo de roteamento pode anunciar e aprender suas próprias rotas e, se quiser conhecer outros roteadores, precisará operar com a importação de rotas.

Route Self-loop e Loop Infinito

Um loop de roteamento ocorre quando um pacote é enviado de um roteador, encaminhado várias vezes e depois retornado ao roteador original. Isso ocorre porque as tabelas de roteamento de alguns roteadores estão incorretas. A possível causa é que a rota estática está configurada incorretamente ou o protocolo de roteamento dinâmico calcula incorretamente a rota (embora a probabilidade desse caso seja baixa). Quando ocorre um loop de roteamento, os pacotes são encaminhados entre vários roteadores até que o TTL seja 0. Com o TTL chegando a zero, o roteador descartará o pacote para não gerar um looping infinito na rede. Apesar dessa segurança, o pacote já deu inúmeros saltos na rede, indo e retornando para os mesmos roteadores, gerando desperdício de recursos de rede. Portanto, devemos evitar loops de roteamento.

Exemplo de Loop de rede

Por exemplo:

Configuramos uma rota estática no roteador A, enviando os pacotes destinados para a rede 20.0.0.0 para o roteador B: ip route-static 20.0.0.0 8 10.0.0.2

Por outro lado, Configuramos uma rota estática no roteador B, enviando os pacotes destinados para a rede 20.0.0.0 para o roteador A: ip route-static 20.0.0.0 8 10.0.0.1

Perceba que, o pacote encaminhado para rede 20.0.0.0 será encaminhado do roteador A para o roteador B. Em seguida o roteador B encaminhará o pacote para o roteador A, que novamente encaminhará para o roteador B devido a sua rota estática configurada. Temos, então, um cenário simples de looping. Loop de rede costumam ter grande impacto na rede, então devemos evitar o máximo possível.

Conclusão

Então vimos no artigo de hoje a classificação de rotas em uma rede de acesso. Vimos, nesse ínterim, que o roteamento pode ser classificado por área ou algorítimo. Do mesmo modo, vimos como os roteadores dividem suas áreas de aplicações, que existem protocolos de uso interno e externo. Igualmente, aprendemos, com uma demonstração prática, que podemos gerar um loop na rede e normalmente esse problema é gerado por erro de configuração.

No próximo artigo dessa série entraremos um pouco mais a fundo no roteamento estático.

Te aguardo nos próximos artigos dessa série. Até o próximo artigo.