Protocolos de roteamento: conceitos básicos

Protocolos de roteamento: conceitos básicos

1. Tipos básicos de roteamento

   • Roteamento estático: inserção de uma rota de forma manual, ou seja, simplesmente informando: “Caso o destino pertença à rede X, encaminhe o pacote pela interface Y”
     • Características
       • Também chamada de não adaptativo: Não reagem às mudanças na rede, tanto na topologia quanto no perfil do tráfego
       • Possui prioridade em relação ao roteamento dinâmico quando ambos possuem entradas para um mesmo destino
       • Implementado em ambientes pequenos e de baixa complexidade, considerando poucas mudanças nas rotas
     • Algoritmos desta categoria
       • Dijkstra
         • Busca caminho mais curto independente de métrica, não levando em consideração aspectos lógicos da rede como largura de banda ou latência dos enlaces de comunicação
         • Por ser estático, depende de acionamento para processar as informações do momento corrente na rede
         • Ou seja, caso haja uma mudança o algoritmo só detectará se for acionado
       • Flooding (inundação)
         • Propaga pacote recebido em uma interface em todas as outras buscando esgotar todas as possibilidades melhor de caminho até o destino
         • Gera uma sobrecarga muito grande na rede com pacotes duplicados trafegando e sendo entregues ao mesmo destino
           • Tal sobrecarga inviabiliza seu uso na Internet
           • Algumas aplicações, como as redes Wireless, porém, o utilizam
   • Roteamento dinâmico: atualiza informações de sua tabela de forma automática analisando diversos aspectos da rede, como distância física em termos de enlaces e qualidade dos links
     • Características
       • Identifica uma árvore lógica de escoamento com os melhores caminhos mapeados, que é dinâmica e está constantemente sendo alterada com as mudanças na rede
       • Algoritmos nesta categoria são amplamente utilizados na Internet e são a base das formas de encaminhamento de pacotes
       • A rede pode ser enxergada sob diferentes óticas
         • Há algoritmos com uma visão global e completa da rede, portanto exigindo certo grau de centralização de informações
         • Há também os algoritmos com visão parcial ou adjacente, ou seja, apenas os vizinhos são conhecidos
           • Gera uma dinamicidade ainda maior no algoritmo, com características de iteratividade em ambientes distribuídos
           • Também chamados de algoritmos de roteamento descentralizados
     • Categorias de algoritmos
       • Vetor Distância
         • Utiliza um parâmetro de distância no qual é possível mapear em uma tabela interna do roteador a distância para determinados destinos
           • Os roteadores trocam as informações entre si baseados em toda a sua tabela gerando um elevado custo de banda na rede
         • Para determinação das rotas, busca identificar a rota de menor custo com base na quantidade de saltos até o destino (hops)
           • Não leva em consideração outros aspectos da rede como latência, largura de banda dos enlaces, entre outros
           • Possui a característica de simplicidade de implementação e manutenção, porém, geralmente não é escalável
         • Esses algoritmos possuem uma visibilidade descentralizada, tendo ciência apenas das informações de seus vizinhos
           • Como principal protocolo que usa esse algoritmo temos o RIP
       • Estado de Enlace
         • Motivação: diminuir o tempo de estabilização e convergência das tabelas dos roteadores
           • Nos algoritmos de vetor distância, esse tempo é penalizado pelo fato de haver muitas tabelas trocadas entre os nós
         • Características
           • Os roteadores mantêm um comunicação e troca de informações com seus vizinhos a respeito dos estados de enlaces conhecidos por ele
           • Sempre que o roteador aprende alguma informação da rede, este envia um pacote aos demais com as referidas informações
           • Dessa forma, os roteadores, obtendo informações dos enlaces e seus estados, é capaz de ter uma visão global da rede, não só do próximo roteador adjacente
             • Cada enlace possui algumas características que são observadas pelos roteadores
             • Essas características permitem que o roteador defina o “custo” de cada enlace
               • As unidades de medidas são diversas, desde atrasos no link, capacidade de detectar congestionamentos, avaliação das capacidades de transmissão dos enlaces gerando assim informações a respeito da carga do link
               • Ou seja, nem sempre o caminho mais curto, sob a ótica do algoritmo vetor distância, implicará na melhor eficiência de roteamento
             • Baseado nesses custos, ele é capaz de definir a melhor rota, ou seja, o que tiver o menor custo, será o caminho mais eficiente
               • Como principais protocolos que usam este algoritmo, temos o OSPF e o IS-IS