Protocolos de Roteamento: RIP, OSPF, BGP, IGRP e NAT

Resumo

O documento apresenta os princípios do roteamento em redes e descreve os protocolos RIP, OSPF, BGP e IGRP, com as suas métricas, classificações e características principais. Inclui também uma explicação sobre NAT, a tradução de endereços privados para públicos, com as suas vantagens e desvantagens. É um resumo útil para revisar a base de redes de computadores.

Pontos-chave

Roteadores decidem sozinhos com base na tabela de roteamento, e nem todos têm as mesmas informações.
O RIP é um protocolo de vetor de distância que usa o número de saltos como métrica e descarta pacotes com mais de 15 saltos.
RIP V1 só suporta IP Classful, enquanto o RIP V2 suporta IP Classless (com sub-redes).
O OSPF usa o algoritmo Link State e calcula o custo do enlace como 100.000.000/largura de banda (bps).
O BGP conecta sistemas autônomos, com IBGP dentro do AS e EBGP entre sistemas autônomos.
O IGRP é um protocolo de vetor de distância que usa várias métricas (atraso, largura de banda, confiabilidade e carga) e foi criado para corrigir o RIP.
O NAT traduz endereços privados em públicos, conservando endereçamento registrado e aumentando a segurança, mas degrada o desempenho.

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Protocolos de Roteamento

Princípios de Roteamento

Roteadores tomam decisões sozinhos, de acordo com a tabela de roteamento.
Nem todos os roteadores têm as mesmas informações nas tabelas.
Não são fornecidas as informações de roteamento do caminho inverso, só ida.

RIP - Routing Information Protocol

Algoritmos rotineiros que mapeiam topologias de rede e montam tabelas de roteamento dinâmico.
3 categorias: Vetores de distância, Link State e Híbridos.
RIP é um protocolo de vetor de distância, usa a rota mais curta (menos saltos). Se for maior que 15, não funciona e descarta o pacote. O processo da camada de aplicação manipula as tabelas de roteamento do núcleo do SO.
Ativos: falam a rota (ex: roteador). Inativos: recebem a mensagem RIP e atualizam a tabela de rotas (Hosts).
Salto é o número de sub-redes percorrido.
Cada linha da tabela RIP tem: Endereço IP, próximo roteador, interface, métrica (rota), tempo.
O RIP pode ser classificado em 2 tipos: mensagem de informação de roteamento e mensagem de requisição de informação.
RIP V1 só aceita IP Classfull (não permite sub-rede). RIP V2 aceita IP Classless (permite sub-rede).

OSPF - Open Shortest Path First

Rotas baseadas na métrica real, não só contando saltos.
Calcula a rota só quando dispara.
Baseia o custo do enlace com referência à largura de banda. Se tiver vários caminhos, o de menor custo será incluído na tabela de roteamento. Custo: 100.000.000/largura de banda (bps).
Baseado no algoritmo Link State, tem uma visão geral da topologia da rede.
Troca informação via Link State Packets (LPS), que tem a tabela de roteamento e depois calcula a melhor rota pelo SPA.
Vantagem sobre o RIP: a tabela só é enviada quando há alteração, o roteador acha mais confiável. Indicado para redes grandes porque tem convergência mais rápida.
Múltiplas áreas têm que controlar o flooding.

BGP - Border Gateway Protocol

Conecta sistemas autônomos ou muito grandes.
Classificado como IBGP (troca de informação dentro do sistema autônomo) e EBGP (realiza a troca de informação entre sistemas autônomos).
O BGP envia aos vizinhos informação do alcance da rede do sistema autônomo, prefere rotas estáveis, mantém o registro da rota dos pacotes, guarda o número do AS. Possui campo marcador (autentica e se teve perda), comprimento (tamanho da mensagem) e tipo (código do tipo: open, keepalive, update e notification).

IGRP - Interior Gateway Routing Protocol

Protocolo de roteamento intra AS (IGP), feito para corrigir o RIP. Padrão de saltos: 100, pode ir até 255.
Tipo vetor distância, envia tabela de roteamento aos vizinhos.
Utiliza várias métricas: atraso de rede, largura de banda, confiabilidade e carga do enlace.
Hold downs: previne que rotas com falha sejam reativadas. Split horizons: não é útil enviar informação de volta à origem, evita laços entre roteadores adjacentes. Poison reverse update: acaba com laços de roteamento não adjacentes, remove a rota e coloca em hold down.

NAT - Network Address Translation

Faz com que os endereços privados sejam traduzidos para públicos para se comunicar.
DHCP fornece IPs dinâmicos para dentro da rede. Roteadores retêm muitos IPs de fora da rede. Ao enviar o pacote, traduz o IP interno para endereço externo. Aplicado na borda da sub-rede.
Benefícios: conserva o endereçamento legalmente registrado, flexibilidade com rede pública, segurança de rede.
Desvantagens: desempenho degradado, tunelamento complicado.

Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre RIP V1 e RIP V2?

O RIP V1 só aceita IP Classful e não permite sub-redes. O RIP V2 aceita IP Classless, que permite sub-redes.

Como o OSPF calcula o custo de um enlace?

O custo é calculado como 100.000.000 dividido pela largura de banda em bps. Se houver vários caminhos, o de menor custo entra na tabela de roteamento.

Para que serve o NAT?

O NAT traduz endereços privados para públicos, permitindo a comunicação com redes externas. Também ajuda a conservar endereçamento registrado e a segurança da rede.