Camada de Redes – Roteamento

 

Função

 

Para que os pacotes sejam encaminhados utilizando a comutação de mensagem ou pacote, uma rota deve ser determinada ou escolhida continuamente.

 

A determinação e escolha da rota é chamada roteamento

 

Inicialmente todas as rotas devem ser descobertas e consideradas.

 

A cada uma será atribuído um custo

 

Para o cálculo do custo, algorítmos de rotemento são utilizados, e ponderam principalmente:

 

·         Hop count, que expressa o número de roteadores pelos quais os dados devem trafegar até o destino

·         Tick count, que pondera o tempo necessário para alcançar o destino

·         Custo Relativo, que designa um valor baseado no custo para a utilização de certa rota; pode ser configurado manualmente

 

As rotas de menor custo serão escolhidas e mantidas em tabelas de roteamento, como a ilustrada ao lado, de uma máquina Linux.

 

Das colunas representadas mencionaremos  as seguintes três:

 

 

Destination: Pode indicar três tipos de destinos: rede, host ou default gateway

 

Gateway: Indica o endereço do próximo host para o qual o roteador deve encaminhar o datagrama

 

Metric: Quantos hops (saltos, ou roteadores) o datagrama terá que atravessar para chegar ao destino

 

Descoberta da rota

 

Uma vez que todas as rotas tenham sido pesquisadas, as melhores rotas devem ser descobertas e escolhidas.

 

Isto é feito com o uso de um dos seguinte métodos:

 

Vetor de distância (distance vector)

 

Estado do Link (Link-State)

 

Vetor de Distância (Distance-Vector)

 

Neste método, cada roteador calcula e compila sua própria tabela, e a propaga para os roteadores vizinhos a intervalos regulares

 

Estes recalculam sua própria tabela, com base nas tabelas que recebem, e, por sua vez, propagam suas próprias tabelas para seus vizinhos

 

Cada roteador recebe informação apenas de seu vizinho

 

Ao passo que o processo continua, as tabelas vão sendo recalculadas, até que as melhores rotas são escolhidas

 

Este processo é chamada convergência

 

Exemplo de protocolo: RIP

 

 

 

 

Vantagens

·         Simplicidade

 

·         Funcionamento automático

 

·         Pouca necessidade de gerenciamento

 

Desvantagens

·         Troca desnecessária de informação; consumo de banda

 

·         Informação recebida de ‘segunda-mão’

 

·         Tempo de convergência pode ser longo, resultando em erros de roteamento

 

Estado do Link (Link-State)

 

No momento da inicialização, e a intervalos regulares (bem mais longos que nos protocolos de Vetor de Distância), o roteador propaga sua tabela

 

Se houver mudanças nas rotas, apenas a informação da mudança é propagada

 

Os roteadores propagam a informação da mudança antes de recalcular sua tabela

 

Exemplo de protocolo: OSPF

 

Vantagens

·         O tempo de convergência é menor, resultando em menos erros (ou desatualizações) nas tabelas

 

·         O consumo de banda é menor        

 

Desvantagens

·         Os protocolos de Estado de Link exigem maior planejamento

 

 

Escolha das Rotas

 

A decisão de que rota deve ser escolhica pode ser deixada a cargo do próprio roteador.

 

Neste caso chamamos de Escolha Dinâmica.

 

Por outro lado, ela pode ser predefinida pelo administrador do sistema, quando teremos então a Escolha Estática.

 

As características, vantagens e desvantagens de ambos os métodos estão resumidas na tabela abaixo:

 

 

Seleção Dinâmica

Seleção Estática

Utiliza um algorítmo para o cálculo da rota de cada pacote (Vetor de Distância ou Estado do Link)

 

A decisão é feita em cada roteador; cada roteador escolhe qual é o próximo no caminho (next-hop, ou gateway)

 

Neste método, as rotas são pré-estabelecidas quer por um administrador quer por um dispositivo (normalmente o transmissor)

 

Os roteadores não fazem a escolha do próximo elo no caminho do pacote

 

Vantagens

A recuperação de problemas na rede é automática

Intervenção manual é raramente necessária

 

Maior controle sobre o fluxo

Menor exigência de capacidade de processamento nos roteadores

 

Desvantagens

Exige maior capacidade de processamento nos roteadores

Mudanças na rede são mais fáceis

 

Não há recuperação automática de falhas

Necessidade de maior interação administrativa

Mais difícil operar mudanças nas rotas