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CCNA Exploration (Protocolos e Conceitos de Roteamento)

Protocolos de Roteamento de

Vetor de Distância

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Cronograma

• Introdução

• Tecnologia do vetor de distância

• Algoritmo do vetor de distância

• Detecção de rede

• Atualização periódicas (RIPv1 e IGRP)

• Atualizações associadas (EIGRP)

• Atualizações disparadas

• Atualizações sincronizadas

• Loop de roteamento

• RIP e EIGRP

• Resumo e revisão

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Introdução

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Introdução

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Introdução

Os protocolos de roteamento do vetor de distância incluem RIP, IGRP e EIGRP.

RIP

O protocolo de informações de roteamento (RIP, Routing Information Protocol) foi especificado originalmente em RFC 1058. Suas principais características são:

• A métrica usada para a seleção de caminhos é a contagem de saltos.

• Se a contagem de saltos de uma rede for maior do que 15, o RIP não poderá fornecer uma rota a essa rede.

• Por padrão, as atualizações de roteamento são broadcast ou multicast a cada 30 segundos.

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Introdução

IGRP

O protocolo de roteamento de gateway interior (IGRP, Interior Gateway Routing Protocol) é um protocolo proprietário desenvolvido pela Cisco. As principais características de design do IGRP são:

• São usadas largura de banda, atraso, carga e confiabilidade para criar uma métrica composta.

• Por padrão, as atualizações de roteamento são difundidas a cada 90 segundos.

• O IGRP é o antecessor do EIGRP e já está obsoleto.

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Introdução

EIGRP

O IGRP aprimorado (EIGRP, Enhanced IGRP) é um protocolo de roteamento do vetor de distância de propriedade da cisco. As principais características do EIGRP são:

• Ele pode fazer o balanceamento de carga de custo desigual.

• Usa Algoritmo de atualização por broadcast (DUAL) para calcular o caminho mais curto.

• Não há nenhuma atualização periódica, ao contrário do RIP e do IGRP. As atualizações de roteamento são enviadas quando há uma mudança na topologia.

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Tecnologia do Vetor de Distância

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Tecnologia do Vetor de Distância

Broadcast = 255.255.255.255

Atualização da tabela inteira

Broadcast = 255.255.255.255

Atualização da tabela inteira

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Algoritmo do Vetor de Distância

O algoritmo usado para os protocolos de roteamento define os seguintes processos:

• Mecanismo para enviar e receber informações de roteamento.

• Mecanismo para calcular os melhores caminhos e instalar rotas na tabela de roteamento.

• Mecanismo para detectar e reagir a alterações de topologia.

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Algoritmo do Vetor de Distância

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Algoritmo do Vetor de Distância

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Detecção de rede

Preencha o vetor de distância

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Detecção de rede

Os protocolos de roteamento do vetor de distância geralmente implantam uma técnica conhecida como split horizon.

O split horizon impede o envio das informações pela mesma interface da qual foram recebidas, evitando assim os loops de roteamento.

Por exemplo, o R2 não enviaria uma atualização pela Serial 0/0/0 que contém a rede 10.1.0.0, pois o R2 aprendeu aquela rede através da Serial 0/0/0.

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Detecção de rede

A velocidade de obtenção da convergência consiste em:

• Velocidade com a qual os roteadores propagam uma mudança na topologia em uma atualização de roteamento para seus vizinhos.

• A velocidade do cálculo das melhores rotas usando as novas informações de roteamento coletadas.

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Atualizações periódicas (RIPv1 e IGRP)

As alterações podem ocorrer por várias razões, incluindo:

• Falha de um link

• Introdução de um novo link

• Falha de um roteador

• Alteração de parâmetros de link

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Atualizações periódicas (RIPv1 e IGRP)

Toda a tabela é enviada a cada intervalo de tempo.

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Atualizações periódicas (RIPv1 e IGRP)

Temporizadores de RIP

Além do temporizador de atualização, o IOS implementa três temporizadores adicionais para o RIP:

• Inválido Se uma atualização não foi recebida para atualizar uma rota existente depois de 180 segundos (o padrão), a rota será marcada como inválida definindo a métrica como 16. A rota será retida na tabela de roteamento até que o temporizador de descarga expire.

• Descarga Por padrão, o temporizador de descarga é definido para 240 segundos, 60 segundos a mais que o temporizador inválido. Quando o temporizador de descarga expira, a rota é removida da tabela de roteamento.

• Hold-down Quando uma rota é marcada como inalcançável, ela deve ficar em hold-down pelo tempo suficiente para que todos os roteadores na topologia aprendam a rede inalcançável. Por padrão, o temporizador de hold-down é definido para 180 segundos.

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Atualizações periódicas (RIPv1 e IGRP)

Verificando os temporizadores

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Atualizações associadas (EIGRP)

Não periódicas

Parciais

Limitadas (só pra quem precisa)

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Atualizações disparadas

As atualizações disparadas são enviadas quando:

• Uma interface alterar seu estado (ativada ou desativada)

• Uma rota tiver entrado (ou saído) do estado "inalcançável“

• Uma rota é instalada na tabela de roteamento

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Atualizações sincronizadas

O processo de enviar atualizações ao mesmo tempo é conhecido como sincronização de atualizações.Isto pode ocasionar problemas de colisão em ambiente multiacesso.

Solução:

O IOS subtrai um tempo aleatório (0 a 15%), capturando o valor de uma variável chamada RIP_JITTER.

Assim, os roteadores enviam entre 25 e 30 seg.

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1º Etapa“caiu” a rede 1

2º EtapaEste Router não ficou sabendo a tempo que “caiu” a rede 1 e envia pacote seguindo o caminho B

3º EtapaO Router D comunica que não consegue chegar à rede 1

4º EtapaO Router C avisa ao Router D que existe um caminho pelo Router B. O Router D avisa A que existe um caminho (cria-se um loop)

Loop de roteamento

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Loop de roteamento

Há vários mecanismos disponíveis para eliminar loop de roteamento, principalmente com protocolos de roteamento do vetor de distância. Esses mecanismos incluem:

• Definição de uma métrica máxima para impedir a contagem até o infinito

• Temporizadores de hold-down

• Split horizon

• Route poisoning ou poison reverse

• Atualizações disparadas

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Loop de roteamento

Problema: contagem até o infinito

A contagem até o infinito é uma condição que existe quando as atualizações de roteamento imprecisas aumentam o valor da métrica para "infinito" para uma rede que não é mais alcançável. A animação mostra o que acontece com as tabelas de roteamento quando os três roteadores continuam enviando atualizações imprecisas entre si.

A contagem até o infinito é uma condição que existe quando as atualizações de roteamento imprecisas aumentam o valor da métrica para "infinito" para uma rede que não é mais alcançável.

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Loop de roteamento

Solução: contagem até o infinito

Com a finalidade de parar o aumento da métrica, "infinito" é definido configurando um valor máximo para a métrica. Por exemplo, o RIP define o infinito como 16 saltos – uma métrica "inalcançável". Quando os roteadores fizerem a "contagem até o infinito", eles marcarão a rota como inalcançável.

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Contagem até o infinito

Loop de roteamento

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Impedimento de Loop através Holddown (temporizador de retenção)

Exemplo:

1. O roteador X recebe atualização de um vizinho indicando que a rede Y falhou

2. O roteador X marca está rede como inacessível e inicia um Holddown

3. Se durante o holddown o roteador X receber uma nova atualização (com a mesma origem da mensagem anterior), agora indicando que a rede Y “voltou”, ele marcará a rede Y como acessível e removerá o holddown

Loop de roteamento

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Impedimento de Loop através Holddown (temporizador de retenção)

4. Se chegar uma atualização de outro roteador vizinho com métrica melhor, o Roteador X marca a rede como acessível e remove o holddown

5. Se chegar uma atualização com métrica pior (antes de encerrar o Holddown), essa atualização será ignorada

Resumidamente, isto evita que se desperdice muito tempo avisando todos os roteadores, deixando uma rota em “observação” antes de propagá-la.

Loop de roteamento

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Impedimento de Loop através Holddown (temporizador de retenção)

Loop de roteamento

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Slip Horizon (uma rota informada por um Roteador não pode ser recebida por ele mesmo através de outro Roteador)

Loop de roteamento

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Inviabilização de Rota ou Poison Reversa (acelera a convergência, pois não precisa esperar o tempo de atualização da rota)

Loop de roteamento

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Loop de roteamento

Split horizon com poison reverse

O poison reverse pode ser combinado com a técnica do split horizon. O método é chamado de split horizon com poison reverse. A regra para o split horizon com o poison reverse determina que, ao enviar atualizações por uma interface específica, designe todas as redes que foram aprendidas nessa interface como inalcançáveis.

O conceito de split horizon com poison reverse é: instruir explicitamente um roteador a ignorar uma rota é melhor do que não instruí-lo preventivamente sobre a rota.

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Loop de roteamento

Split horizon com poison reverse

O poison reverse pode ser combinado com a técnica do split horizon. O método é chamado de split horizon com poison reverse. A regra para o split horizon com o poison reverse determina que, ao enviar atualizações por uma interface específica, designe todas as redes que foram aprendidas nessa interface como inalcançáveis.

O conceito de split horizon com poison reverse é: instruir explicitamente um roteador a ignorar uma rota é melhor do que não instruí-lo preventivamente sobre a rota.

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RIP e EIGRP

Para os protocolos de roteamento do vetor de distância, há apenas duas escolhas: RIP ou EIGRP. A decisão sobre o protocolo de roteamento a ser utilizado em determinada situação é influenciada por vários fatores, incluindo:

• O tamanho da rede

• Compatibilidade entre modelos de roteadores

• Conhecimento administrativo necessário

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RIP e EIGRP

Características do RIP:

• Suporta split horizon e split horizon com poison reverse para impedir loops.

• É capaz de fazer o balanceamento de carga de até seis caminhos de custo iguais. O padrão é quatro caminhos de custo iguais.

O RIPv2 introduziu seguintes as melhorias no RIPv1:

• Inclui a máscara de sub-rede nas atualizações de roteamento, tornando-o um protocolo de roteamento classless.

• Tem mecanismo de autenticação para proteger atualizações da tabela de roteamento.

• Suporta a máscara de sub-rede de tamanho variável (VLSM).

• Utiliza endereços de multicast em vez de broadcast.

• Suporta a sumarização manual de rota.

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RIP e EIGRP

Os recursos do EIGRP incluem:

• Atualizações disparadas (o EIGRP não tem nenhuma atualização periódica).

• Uso de uma tabela de topologia para manter todas as rotas recebidas de vizinhos (não só os melhores caminhos).

• Estabelecimento de adjacências com roteadores vizinhos que usam o protocolo hello EIGRP.

• Suporte ao VLSM e à sumarização manual de rota. Eles permitem que o EIGRP crie grandes redes hierarquicamente estruturadas.

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RIP e EIGRP

Vantagens do EIGRP:

• Embora as rotas sejam propagadas como um vetor de distância, a métrica é baseada em largura de banda mínima e atraso cumulativo do caminho, e não na contagem de saltos.

• Convergência rápida devido ao cálculo de rota do Algoritmo de atualização por broadcast. O DUAL permite a inserção de rotas de backup na tabela de topologia do EIGRP. Elas serão usadas se a rota principal falhar. Como é um procedimento local, a alteração para a rota de backup é imediata e não envolve a ação em nenhum outro roteador.

• O termo atualizações associadas significa que o EIGRP usa menos largura de banda, principalmente em redes grandes com muitas rotas.

• O EIGRP suporta vários protocolos de camada de Rede através de módulos dependentes do protocolo, que incluem suporte a IP, IPX e AppleTalk.

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Um modo de classificar os protocolos de roteamento é pelo tipo de algoritmo que eles usam para determinar o melhor caminho para uma rede de destino. Os protocolos de roteamento podem ser classificados como link-state, do vetor de distância ou de vetor de caminho. Vetor de distância significa que as rotas são anunciadas como vetores de distância e direção. A distância é definida em termos de uma métrica como contagem de saltos, e a direção é dada simplesmente pelo roteador do próximo salto ou pela interface de saída.

Os protocolos de roteamento do vetor de distância incluem:

• RIPv1• RIPv2• IGRP• EIGRP

Resumo e revisão

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Um modo de classificar os protocolos de roteamento é pelo tipo de algoritmo que eles usam para determinar o melhor caminho para uma rede de destino. Os protocolos de roteamento podem ser classificados como link-state, do vetor de distância ou de vetor de caminho. Vetor de distância significa que as rotas são anunciadas como vetores de distância e direção. A distância é definida em termos de uma métrica como contagem de saltos, e a direção é dada simplesmente pelo roteador do próximo salto ou pela interface de saída.

Os protocolos de roteamento do vetor de distância incluem:

• RIPv1• RIPv2• IGRP• EIGRP

Resumo e revisão

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Os roteadores que usam protocolos de roteamento do vetor de distância determinam o melhor caminho para redes remotas com base nas informações que aprendem com seus vizinhos. Se o roteador X aprender dois caminhos para a mesma rede, um através do roteador Y a 7 saltos e outra rota através do roteador Z a 10 saltos, o roteador escolherá o caminho mais curto que usa o roteador Y como roteador do próximo salto. O roteador X não conhece a aparência da rede além dos roteadores Y e Z, e só pode tomar a decisão sobre o melhor caminho com base nas informações enviadas a ele por esses dois roteadores. Os protocolos de roteamento do vetor de distância não têm um mapa da topologia como os protocolos de roteamento link-state.

A detecção da rede é um processo importante de qualquer protocolo de roteamento. Alguns protocolos de roteamento do vetor de distância, como o RIP, passam por um processo passo a passo de aprendizado e compartilhamento de informações de roteamento com seus vizinhos. Como as rotas são aprendidas com um vizinho, essas informações são passadas a outros vizinhos com um aumento na métrica de roteamento.

Resumo e revisão

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Os protocolos de roteamento também precisam manter suas tabelas de roteamento para que permaneçam atualizados e precisos. O RIP troca informações da tabela de roteamento com seus vizinhos a cada 30 segundos. O EIGRP, outro protocolo de roteamento do vetor de distância, não envia essas atualizações periódicas. Ele envia somente uma atualização "limitada" quando há uma mudança na topologia e somente aos roteadores que precisam dessas informações. O EIGRP é discutido em um capítulo posterior.

O RIP também usa temporizadores para determinar quando um roteador vizinho não está mais disponível, ou quando alguns dos roteadores podem não ter informações de roteamento atuais. Isso ocorre normalmente porque a rede ainda não convergiu devido a uma recente mudança na topologia. Os protocolos de roteamento do vetor de distância também usam atualizações disparadas para ajudar a acelerar o tempo de convergência.

Resumo e revisão

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Uma desvantagem dos protocolos de roteamento do vetor de distância é o potencial para loops de roteamento. Os loops de roteamento podem ocorrer quando a rede não estiver convergida. Os protocolos de roteamento do vetor de distância usam temporizadores de hold-down para impedir o roteador de usar outra rota para uma rede recentemente desativada até que todos os roteadores tenham tempo suficiente para aprender essa mudança na topologia.

O split horizon e o split horizon com poison reverse também são utilizados pelos roteadores para ajudar a impedir loops de roteamento. A regra de split horizon diz que um roteador nunca deve anunciar uma rota através da interface da qual veio a atualização. Split horizon com poison reverse significa que é melhor informar explicitamente que esse roteador não tem uma rota para essa rede envenenando a rota com uma métrica que informa que a rota é inalcançável.

Resumo e revisão

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Às vezes, os protocolos de roteamento do vetor de distância são chamados de "roteamento por rumor", embora esse termo possa ser errôneo. Os protocolos de roteamento do vetor de distância são muito populares entre muitos administradores de rede, pois geralmente são entendidos com facilidade e sua implementação é simples. Isso não significa necessariamente que os protocolos de roteamento link-state são mais complicados ou difíceis de configurar. Infelizmente, os protocolos de roteamento link-state são conhecidos injustamente dessa forma. Você aprenderá em capítulos posteriores que os protocolos de roteamento link-state são tão fáceis de entender e configurar quanto os protocolos de roteamento do vetor de distância.

Resumo e revisão