ccna 4.0 - rpc - 01 introduçao ao roteamento e ao encaminhamento de pacotes

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Alternar idioma para English | Pesquisa | Glossrio ndice do curso: 1 Introduo ao roteamento e ao encaminhamento de pacotes

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CCNA Exploration - Protocolos e conceitos de roteamento1I ntroduo ao roteamento e ao encaminhamento de pacotes1.0 Introduo do captulo1.0.1 Introduo do captulo Pgina 1: As redes atuais tm um impacto significativo em nossas vidas alterando a forma como ns vivemos, trabalhamos e nos divertimos. As redes de computadores e, em um contexto mais amplo, a Internet permitem s pessoas se comunicar, colaborar e interagir de maneira que elas jamais viram. Ns usamos a rede de vrias formas, inclusive aplicativos Web, telefonia IP, videoconferncia, jogos interativos, comrcio eletrnico, educao e muito mais. No centro da rede est o roteador. Resumidamente, um roteador conecta uma rede a outra. Por isso, o roteador responsvel pela entrega de pacotes em redes diferentes. O destino do pacote IP pode ser um servidor Web em outro pas ou um servidor de email na rede local. a responsabilidade dos roteadores entregar esses pacotes em tempo hbil. A efetividade da comunicao de redes interconectadas depende, amplamente, da capacidade dos roteadores de encaminhar pacotes da maneira mais eficiente possvel. Agora os roteadores esto sendo adicionados a satlites no espao. Esses roteadores tero a capacidade de rotear trfego IP entre satlites no espao de maneira muito semelhante forma como esses pacotes so movidos na Terra, o que reduz atrasos e oferece maior flexibilidade de networking. Alm do encaminhamento de pacotes, um roteador tambm presta outros servios. Para atender s demandas das redes atuais, os roteadores tambm so usados para:z z

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Assegurar uma disponibilidade 24x7 (24 horas por dia, 7 dias por semana). Para ajudar a garantir o alcano da rede, os roteadores usam caminhos alternativos, caso haja falha no caminho primrio. Fornecer servios integrados de dados, vdeo e voz em redes com e sem fio. Os roteadores usam a priorizao de Qualidade de Servio (QoS, Quality of Service) dos pacotes IP para assegurar que o trfego em tempo real, como voz, vdeo e dados crticos no sejam descartados ou atrasados. Atenuar o impacto de worms, vrus e outros ataques na rede, permitindo ou negando o encaminhamento de pacotes.

Todos esses servios so criados de acordo com o roteador e sua responsabilidade primria de encaminhar pacotes de uma rede para a prxima. Isso s acontece por causa da capacidade do roteador de rotear pacotes entre redes nas quais os dispositivos em redes diferentes podem se comunicar. Este captulo ir apresentar o roteador, sua funo nas redes, seus principais componentes de hardware e de software, alm do prprio processo de roteamento. Exibir meio visual

1.1 Por dentro do roteador1.1.1 Roteadores so computadores Pgina 1: Roteadores so computadores Um roteador um computador, assim como qualquer outro, inclusive um PC. O primeiro roteador, usado na ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network), foi o Processador de Mensagem da Interface

http://curriculum.netacad.net/virtuoso/servlet/org.cli.delivery.rendering.servlet.CCServlet... 08/07/2011

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(IMP, Interface Message Processor). O IMP era um minicomputador Honeywell 316; esse computador deu vida ARPANET no dia 30 de agosto de 1969. Nota: a ARPANET foi desenvolvido pela ARPA (Advanced Research Projects Agency) do Departamento de Defesa dos Estados Unidos. A ARPANET foi a primeira rede de comutao de pacotes operacional do mundo e a antecessora da Internet atual. Os roteadores tm muitos componentes de hardware e de software iguais encontrados em outros computadores, inclusive:z z z z

CPU RAM ROM Sistema operacional

Clique em Reproduzir para ver a animao. Exibir meio visual

Pgina 2: Roteadores esto no centro da rede Os usurios tpicos talvez desconheam a presena de vrios roteadores em sua prpria rede ou na Internet. Os usurios esperam ser capazes de acessar pginas da Web, enviar emails e baixar msicas independentemente do servidor acessado estar em sua prpria rede ou em outra rede no mundo. No entanto, os profissionais de networking sabem que o roteador responsvel por encaminhar pacotes de rede-a-rede, da origem original para o destino final. Um roteador conecta vrias redes. Isso significa que ele tem vrias interfaces pertencentes a uma rede IP diferente. Quando um roteador recebe um pacote IP em uma interface, ele determina que interface usar para encaminhar o pacote para seu destino. A interface que o roteador usa para encaminhar o pacote pode ser a rede do destino final do pacote (a rede com o endereo IP de destino desse pacote) ou pode ser uma rede conectada a outro roteador usado para alcanar a rede de destino. Cada rede a que um roteador se conecta costuma exigir uma interface separada. Essas interfaces so usadas para conectar uma combinao de redes locais (LANs, Local Area Networks) e redes remotas (WAN, Wide Area Networks). As redes locais costumam ser redes Ethernet que contm dispositivos como PCs, impressoras e servidores. As WANs so usadas para conectar redes em uma rea geogrfica extensa. Por exemplo, uma conexo WAN costuma ser usada para conectar uma rede local rede do Provedor de Internet (ISP, Internet Service Provider). Na figura, vimos que os roteadores R1 e R2 so responsveis por receber o pacote em uma rede e encaminhar o pacote por outra rede para a rede de destino. Exibir meio visual

Pgina 3: Roteadores determinam o melhor caminho A responsabilidade primria de um roteador direcionar pacotes com destino para redes locais e remotas:z z

Determinando o melhor caminho para enviar pacotes Encaminhando pacotes para o destino

O roteador usa sua tabela de roteamento para determinar o melhor caminho para encaminhar o pacote. Quando o roteador recebe um pacote, ele examina seu endereo IP de destino e procura a melhor


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correspondncia com um endereo de rede na tabela de roteamento do roteador. A tabela de roteamento tambm inclui a interface a ser usada para encaminhar o pacote. Quando uma correspondncia localizada, o roteador encapsula o pacote IP no quadro de enlace da interface de sada, e o pacote encaminhado para seu destino. muito provvel que um roteador receba um pacote encapsulado em um tipo de quadro de enlace, como um quadro Ethernet e, ao encaminhar o pacote, o encapsule em um tipo diferente de quadro de enlace, como o Protocolo Ponto a Ponto (PPP, Point-to-Point Protocol). O encapsulamento do quadro de enlace depende do tipo de interface do roteador e do tipo de meio a que ele se conecta. Entre as tecnologias de enlace de dados diferentes a que um roteador pode se conectar esto tecnologias rede local, como Ethernet e conexes WAN seriais, como a conexo T1 que usa PPP, Frame Relay e Modo de Transferncia Assncrona (ATM, Asynchronous Transfer Mode). Na figura, podemos acompanhar um pacote do PC de origem at o PC de destino. Observe que de responsabilidade do roteador localizar a rede de destino em sua tabela de roteamento e encaminhar o pacote em para seu destino. Neste exemplo, o Roteador R1 recebe o pacote encapsulado em um quadro Ethernet. Depois do desencapsulamento do pacote, R1 usa o endereo IP de destino do pacote para pesquisar sua tabela de roteamento em busca de um endereo de rede correspondente. Depois que um endereo de rede de destino localizado na tabela de roteamento, R1 encapsula o pacote em um quadro PPP e o encaminha para R2. Um processo semelhante executado por R2. As rotas estticas e os protocolos de roteamento dinmico so usados por roteadores para aprender redes remotas e criar suas tabelas de roteamento. Essas rotas e protocolos so o foco primrio do curso, sendo abordados em detalhes nos captulos posteriores, alm do processo que os roteadores usam ao pesquisar suas tabelas de roteamento e encaminhar os pacotes. Links "Como roteadores funcionam" http://computer.howstuffworks.com/router.htm Exibir meio visual

Pgina 4: Exibir meio visual

Pgina 5: Esta atividade do Packet Tracer mostra uma rede complexa de roteadores com muitas tecnologias diferentes. No se esquea de ver a atividade no modo de simulao para que voc pode observar o trfego percorrendo vrias origens at vrios destinos em vrios tipos de meio. Mantenha a calma, porque essa topologia complexa pode demorar um pouco para ser carregada. Clique no cone do Packet Tracer para obter mais detalhes. Exibir meio visual

1.1.2 CPU do roteador e memria Pgina 1: Embora haja vrios tipos e modelos de roteadores diferentes, todos os roteadores tm os mesmos componentes gerais de hardware. Dependendo do modelo, esses componentes esto localizados em locais diferentes dentro do roteador. A figura mostra a parte interna de um roteador 1841. Para consultar os componentes internos do roteador, voc deve desparafusar a tampa de metal e retir-la do roteador. Normalmente, voc no precisa abrir o roteador a menos que esteja atualizando a memria. Exibir meio visual


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Pgina 2: Componentes do roteador e suas funes Assim como um PC, um roteador tambm inclui:z z z

Unidade de Processamento Central (CPU, Central Processing Unit) Memria de Acesso Aleatrio (RAM) Memria somente-leitura (ROM)

Passe o mouse sobre componentes na figura para ver uma breve descrio de cada um. CPU A CPU executa instrues do sistema operacional, como inicializao de sistema, funes de roteamento e de comutao. RAM A RAM armazena as instrues e os dados que precisam ser executados pela CPU. A RAM usada para armazenar estes componentes:z z

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Sistema operacional: O IOS (Internetwork Operating System, Sistema operacional de Internet) Cisco copiado para a RAM durante a inicializao. Executando arquivo de c onfigurao: Esse o arquivo de configurao que armazena os comandos de configurao que o IOS do roteador est usando atualmente. Com poucas excees, todos os comandos configurados no roteador so armazenados no arquivo de configurao em execuo, conhecido como running-config. Tabela de roteamento IP: Esse arquivo armazena informaes sobre redes conectadas diretamente e remotas. Ele usado para determinar o melhor caminho para encaminhar o pacote. Cache ARP: Esse cache contm o endereo IPv4 para mapeamentos de endereo MAC, semelhante ao cache ARP em um PC. O cache ARP usado em roteadores com interfaces de rede local, como interfaces Ethernet. Buffer de pacotes: Os pacotes so armazenados temporariamente em um buffer quando recebidos em uma interface ou antes de sarem por uma interface.

RAM uma memria voltil e perde seu contedo quando o roteador desligado ou reiniciado. No entanto, o roteador tambm contm reas de armazenamento permanentes, como ROM, memria flash e NVRAM. ROM ROM uma forma de armazenamento permanente. Os dispositivos Cisco usam a ROM para armazenar:z z z

As instrues de bootstrap Software de diagnstico bsico Verso redimensionada do IOS

A ROM usa firmware, que o software incorporado no circuito integrado. O firmware inclui o software que normalmente no precisa ser modificado ou atualizado, como as instrues de inicializao. Muitos desses recursos, inclusive o software monitor ROM, sero abordados em um curso posterior. A ROM no perde seu contedo quando o roteador desligado ou reiniciado. Memria flash Flash uma memria de computador no voltil que pode ser apagada e armazenada eletricamente. A memria flash usada como armazenamento permanente para o sistema operacional, o Cisco IOS. Na maioria dos modelos de roteadores Cisco, o IOS armazenado permanentemente na memria memria


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flash e copiado para a RAM durante o processo de inicializao, quando executado pela CPU. Alguns modelos mais antigos de roteadores Cisco executam o IOS diretamente na memria flash. A memria flash consiste em placas SIMMs ou PCMCIA, que podem ser atualizadas para aumentar a quantidade da memria flash. A memria flash no perde seu contedo quando o roteador desligado ou reiniciado. NVRAM A RAM No Voltil (NVRAM, Nonvolatile RAM) no perde suas informaes quando a energia desligada. Isso o oposto ao que acontece na maioria das formas comuns de RAM, como DRAM, que exige energia ininterrupta para manter suas informaes. A NVRAM usada pelo Cisco IOS como armazenamento permanente para o arquivo de configurao de inicializao (startup-config). Todas as alteraes feitas na configurao so armazenadas no arquivo running-config na RAM e, com poucas excees, so implementadas imediatamente pelo IOS. Para salvar essas alteraes caso o roteador seja reiniciado ou desligado, o running-config deve ser copiado para a NVRAM, onde armazenada como o arquivo startupconfig. A NVRAM manter seu contedo, mesmo quando o roteador for recarregado ou desligado. ROM, RAM, NVRAM e memria flash so abordadas na seo a seguir, que apresenta o IOS e o processo de inicializao. Elas tambm so abordadas mais detalhadamente em um curso posterior referente ao gerenciamento do IOS. mais importante para um profissional de networking compreender a funo dos componentes internos principais de um roteador do que o local exato desses componentes dentro de um roteador especfico. A arquitetura fsica interna ir variar de modelo para modelo. Links Consulte "Demonstrao multimdia do portflio Cisco 1800 Series", http://www.cisco.com/en/US/products/ps5875/index.html Exibir meio visual

1.1.3 Sistema operacional de Internet Pgina 1: Sistema operacional de Internet O software de sistema operacional usado em roteadores Cisco conhecido como Sistema operacional de Internet Cisco (IOS, Internetwork Operating System). Assim como qualquer sistema operacional em qualquer computador, o Cisco IOS gerencia os recursos de hardware e de software do roteador, inclusive a alocao de memria, os processos, a segurana e os sistemas de arquivos. O Cisco IOS um sistema operacional multitarefa integrado a funes de roteamento, de comutao, de inter-rede e de telecomunicao. Embora o Cisco IOS possa ser aparentemente o mesmo em muitos roteadores, h muitas imagens diferentes do IOS. Uma imagem do IOS um arquivo que contm todo o IOS do roteador. A Cisco cria muitos tipos diferentes de imagens do IOS, dependendo do modelo do roteador e dos recursos no IOS. Normalmente, quanto mais recursos no IOS, maior ser a imagem do IOS e, logo, mais memria flash e RAM so exigidas para armazenar e carregar o IOS. Por exemplo, entre alguns recursos esto a capacidade de executar IPv6 ou a capacidade do roteador de executar a Traduo de Endereos de Rede (NAT, Network Address Translation). Assim como acontece com outros sistemas operacionais, o Cisco IOS tem sua prpria interface do usurio. Embora alguns roteadores forneam uma Interface Grfica do Usurio (GUI, Graphical User Interface), a Interface de Linha de Comando (CLI, Command Line Interface) um mtodo muito mais comum de configurar roteadores Cisco. A CLI usada ao longo deste currculo.


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Durante a inicializao, o arquivo startup-config na NVRAM copiado para a RAM e armazenado como sendo o arquivo running-config. O IOS executa os comandos de configurao no running-config. Qualquer alterao feita pelo administrador de rede armazenada no running-config, sendo implementada imediatamente pelo IOS. Neste captulo, ns revisaremos alguns dos comandos bsicos do IOS usados para configurar um roteador Cisco. Em captulos posteriores, aprenderemos os comandos usados para configurar, verificar e solucionar problemas de roteamento esttico e de vrios protocolos de roteamento, como RIP, EIGRP e OSPF. Nota: O Cisco IOS e o processo de inicializao so abordados com mais detalhes em um curso posterior. Exibir meio visual

1.1.4 Processo de inicializao do roteador Pgina 1: Processo de inicializao H quatro fases principais no processo de inicializao: 1. Executando o POST 2. Carregando o programa de bootstrap 3. Localizando e carregando o software Cisco IOS 4. Localizando e carregando o arquivo de configurao de inicializao ou acessando o modo de configurao 1. Executando o POST. O Auto-teste de inicializao (POST, Power-On Self Test) um processo comum que ocorre em quase todos os computadores durante a inicializao. O processo POST usado para testar o hardware do roteador. Quando o roteador for ligado, um software no chip ROM ir executar o POST. Durante esse auto-teste, o roteador executa o diagnstico a partir da ROM em vrios componentes de hardware, inclusive CPU, RAM e NVRAM. Depois que o POST for concludo, o roteador ir executar o programa de bootstrap. 2. Carregando o programa de bootstrap Depois do POST, o programa de bootstrap copiado da ROM para a RAM. Uma vez na RAM, a CPU executa as instrues no programa de bootstrap. A tarefa principal do programa de bootstrap localizar o Cisco IOS e carreg-lo na RAM. Nota: A esta altura, se tiver uma conexo de console com o roteador, voc ir comear a ver a sada na tela. 3. Localizando e carregando o IOS Cisco Localizando o software IOS Cisco. O IOS costuma ser armazenado na memria flash, mas tambm pode ser armazenado em outros locais como um servidor de Protocolo de Transferncia de Arquivos Trivial (TFTP, Trivial File Transfer Protocol). Se uma imagem completa do IOS no puder ser localizada, uma verso dimensionada do IOS ser copiada da ROM para a RAM. Essa verso do IOS usada para ajudar a diagnosticar qualquer problema, podendo ser usada para carregar uma verso completa do IOS na RAM. Nota: Um servidor TFTP costuma ser usado como um servidor de backup para o IOS, mas tambm pode ser usado como um ponto central para armazenar e carregar o IOS. O gerenciamento do IOS e o uso do servidor TFTP so abordados em um curso posterior.


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Carregando o IOS. Alguns dos roteadores Cisco mais antigos executavam o IOS diretamente a partir da memria flash, mas os modelos atuais copiam o IOS para a RAM para execuo pela CPU. Nota: Quando o IOS comear a ser carregado, voc talvez veja uma cadeia de caracteres de sustenidos (#), como os mostrados na figura, enquanto a imagem descompactada. 4. Localizando e carregando o arquivo de configurao Localizando o arquivo de configurao de inicializao Depois que o IOS for carregado, o programa de bootstrap ir pesquisar o arquivo de configurao de inicializao, conhecido como startup-config, na NVRAM. Esse arquivo tem os comandos de configurao e os parmetros j salvos, inclusive:z z z z

endereos de interface informaes de roteamento senhas qualquer outra configurao salva pelo administrador de rede

Se o arquivo de configurao de inicializao, startup-config, estiver localizado na NVRAM, ele ser copiado para a RAM como o arquivo de configurao em execuo, running-config. Nota: Se no houver o arquivo de configurao de inicializao na NVRAM, o roteador talvez procure um servidor TFTP. Se o roteador detectar a existncia de um enlace ativo para outro roteador configurado, ele ir enviar um broadcast procura de um arquivo de configurao no enlace ativo. Essa condio far com que o roteador pause, mas voc acabar vendo uma mensagem de console como a seguinte: %Error opening tftp://255.255.255.255/network-confg (Timed out) %Error opening tftp://255.255.255.255/cisconet.cfg (Timed out) Executando o arquivo de configurao. Se um arquivo de configurao de inicializao estiver localizado na NVRAM, o IOS ir carreg-lo na RAM como running-config e executar os comandos no arquivo, uma linha por vez. O arquivo running-config contm endereos de interface, inicia processos de roteamento, configura senhas de roteador e define outras caractersticas do roteador. Acesse o modo de configurao, Setup Mode, (opcional). Se o arquivo de configurao de inicializao no puder ser localizado, o roteador ir solicitar ao usurio o acesso ao modo de configurao (setup mode). Modo de configurao uma srie de perguntas que solicita ao usurio informaes de configurao bsicas. O modo de configurao no deve ser usado para inserir configuraes de roteador complexas, normalmente no sendo usado por administradores de rede. Ao inicializar um roteador que no contenha um arquivo de configurao de inicializao, voc ver a seguinte pergunta aps o carregamento do IOS: Would you like to enter the initial configuration dialog? [yes/no]: no O modo de configurao no ser usado neste curso para configurar o roteador. Quando solicitado a acessar o modo de configurao (setup mode), sempre responda no. Se responder sim e acessar o modo de configurao (setup mode), voc poder pressionar Ctrl-C a qualquer momento para encerrar o processo de configurao. Quando o modo de configurao no usado, o IOS cria um running-config padro. O running-config padro um arquivo de configurao bsico que inclui as interfaces do roteador, as interfaces de gerenciamento e determinadas informaes padro. O running-config padro no contm nenhum endereo de interface, nenhuma informao de roteamento, senhas ou outras informaes de configurao especficas. Interface da linha de comando


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Dependendo da plataforma e do IOS, o roteador pode fazer a seguinte pergunta antes de exibir o prompt: Would you like to terminate autoinstall? [yes]: Press the Enter key to accept the default answer. Router> Nota: Se um arquivo de configurao de inicializao for localizado, o running-config talvez contenha um nome de host e o prompt ir exibir o nome de host do roteador. Quando o prompt exibido, o roteador j est executando o IOS com o arquivo de configurao em execuo atual. Agora o administrador de rede pode comear a usar comandos do IOS no roteador. Nota: O processo de inicializao abordado com mais detalhes em um curso posterior. Exibir meio visual

Pgina 2: Verificando o processo de inicializao do roteador O comando show version pode ser usado para ajudar a verificar e solucionar problemas de alguns componentes bsicos de hardware e de software do roteador. O comando show version exibe informaes sobre a verso do software Cisco IOS atualmente em execuo no roteador, a verso do programa de bootstrap e as informaes sobre a configurao de hardware, inclusive a quantidade de memria do sistema. A sada de comando show version inclui: Verso do IOS Cisco Internetwork Operating System Software IOS (tm) C2600 Software (C2600-I-M), Version 12.2(28), RELEASE SOFTWARE (fc5) Esta a verso do software Cisco IOS na RAM, sendo usada pelo roteador. Programa de bootstrap da ROM ROM: System Bootstrap, Version 12.1(3r)T2, RELEASE SOFTWARE (fc1) Isso mostra a verso do software de bootstrap do sistema, armazenada na memria ROM que foi usada inicialmente para inicializar o roteador. Local do IOS System image file is "flash:c2600-i-mz.122-28.bin" Isso mostra onde o programa de bootstrap est localizado e carregou o Cisco IOS, alm do nome de arquivo completo da imagem do IOS. CPU e quantidade de RAM cisco 2621 (MPC860) processor (revision 0x200) with 60416K/5120K bytes of memory A primeira parte dessa linha exibe o tipo de CPU no roteador. A ltima parte dessa linha exibe a quantidade de DRAM. Algumas sries de roteadores, como a 2600, usam uma frao da DRAM como memria de pacote. A memria de pacote usada para armazenar pacotes em buffer. Para determinar a quantidade total de DRAM no roteador, adicione ambos os nmeros. Nesse exemplo, o


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roteador Cisco 2621 tem 60.416 KB (quilobytes) de DRAM livre usados para armazenar temporariamente o Cisco IOS e outros processos de sistema. Os demais 5.120 KB so dedicados memria de pacote. A soma desses nmeros 65.536K ou 64 megabytes (MB) de DRAM no total. Nota: Talvez seja necessrio atualizar a quantidade de RAM durante a atualizao do IOS. Interfaces 2 FastEthernet/IEEE 802.3 interface(s) 2 Low-speed serial(sync/async) network interface(s) Esta seo da sada exibe as interfaces fsicas no roteador. Nesse exemplo, o roteador Cisco 2621 tem duas interfaces FastEthernet e duas interfaces seriais de baixa velocidade. Quantidade de NVRAM 32K bytes of non-volatile configuration memory. Essa a quantidade de NVRAM no roteador. NVRAM usada para armazenar o arquivo startup-config. Quantidade de memria flash 16384K bytes of processor board System flash (Read/Write) Essa a quantidade de memria flash no roteador. A memria flash usada para armazenar permanentemente o Cisco IOS. Nota: Talvez seja necessrio atualizar a quantidade de memria flash durante a atualizao do IOS. Registro de configurao Configuration register is 0x2102 A ltima linha do comando show version exibe o valor configurado atual do registro de configurao de software em hexadecimal. Se houver um segundo valor exibido entre parnteses, ele ir denotar o valor do registro de configurao a ser usado durante a prxima recarga. O registro de configurao tem vrios usos, inclusive a recuperao de senha. A configurao padro de fbrica do registro de configurao 0x2102. Esse valor indica que o roteador ir tentar carregar uma imagem do software Cisco IOS a partir da memria flash e carregar o arquivo de configurao de inicializao a partir da NVRAM. Nota: O registro de configurao abordado com mais detalhes em um curso posterior. Exibir meio visual

Pgina 3: Use esta atividade do Packet Tracer para testar o modo de configurao e investigar o comando show running-configuration. Clique no cone do Packet Tracer para obter mais detalhes. Exibir meio visual

1.1.5 Interfaces de roteador Pgina 1:


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Portas de gerenciamento Os roteadores tm conectores fsicos usados para gerenciar o roteador. Esses conectores so conhecidos como portas de gerenciamento. Diferentemente das interfaces Ethernet e seriais, as portas de gerenciamento no so usadas no encaminhamento de pacotes. A porta de gerenciamento mais comum a porta console. A porta console usada para conectar um terminal, ou mais freqentemente um PC que executa software emulador de terminal, para configurar o roteador sem a necessidade de acesso rede para o roteador. A porta console deve ser usada durante a configurao inicial do roteador. Outra porta de gerenciamento a porta auxiliar. Nem todos os roteadores tm portas auxiliares. s vezes, a porta auxiliar pode ser usada de maneira semelhante a uma porta console. Ela tambm pode ser usada no acoplamento a um modem. As portas auxiliares no sero usadas neste currculo. A figura mostra as portas de console e AUX do roteador. Interfaces de roteador O termo interface em roteadores Cisco se refere a um conector fsico no roteador cujo propsito principal receber e encaminhar pacotes. Os roteadores tm vrias interfaces usadas na conexo com vrias redes. Normalmente, as interfaces se conectam a vrios tipos de redes, o que significa que so necessrios tipos diferentes de meio e de conectores. Normalmente, um roteador ir precisar ter tipos diferentes de interfaces. Por exemplo, um roteador normalmente tem interfaces FastEthernet para conexes com redes locais diferentes e vrios tipos de interfaces WAN para conectar vrios enlaces seriais, inclusive T1, DSL e ISDN. A figura mostra as interfaces FastEthernet e seriais no roteador. Assim como as interfaces em um PC, as portas e as interfaces em um roteador esto localizadas fora do roteador. Sua localizao externa possibilita um acoplamento prtico aos cabos de rede e aos conectores apropriados. Nota: Uma nica interface em um roteador pode ser usada na conexo com vrias redes; no entanto, isso est alm do escopo deste curso, sendo abordado em um curso posterior. Assim como a maioria dos dispositivos de networking, os roteadores Cisco usam indicadores LED para fornecer informaes de status. Um LED de interface indica a atividade da interface correspondente. Se um LED estiver desligado quando a interface estiver ativa e a interface estiver conectada corretamente, isso talvez seja um indcio de que existe um problema nessa interface. Se uma interface estiver muito ocupada, seu LED estar sempre ligado. Dependendo do tipo de roteador, talvez haja outros LEDs. Para obter mais informaes sobre exibies de LED no 1841, consulte o link abaixo. Links "Identificando e solucionando problemas dos roteadores Cisco srie 1800 (Modular)," http://www.cisco.com/en/US/docs/routers/access/1800/1841/hardware/installation/guide/18troub.html (em ingls). Exibir meio visual

Pgina 2: Interfaces pertencem a redes diferentes Como mostrado na figura, toda interface no roteador membro ou host em uma rede IP diferente. Cada interface deve ser configurada com um endereo IP e uma mscara de sub-rede de uma rede diferente. O Cisco IOS no ir permitir a duas interfaces ativas no mesmo roteador pertencer mesma rede. As interfaces de roteador podem ser divididas em dois grupos principais:z z

interfaces de rede local como Ethernet e FastEthernet interfaces WAN como serial, ISDN e Frame Relay


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Interfaces de rede local Como o prprio nome diz, as interfaces de rede local so usadas para conectar o roteador rede local, semelhante forma como uma placa de rede Ethernet do PC usada para conectar o PC rede local Ethernet. Assim como uma placa de rede Ethernet de PC, uma interface Ethernet de roteador tambm tem um endereo MAC de Camada 2 e participa da rede local Ethernet da mesma forma que qualquer outro host na rede local. Por exemplo, uma interface Ethernet de roteador participa do processo ARP da rede local. O roteador mantm um cache ARP para a interface, envia solicitaes ARP quando necessrio e responde com respostas ARP quando solicitado. Uma interface Ethernet de roteador normalmente usa um conector RJ-45 que oferece suporte ao cabeamento Par Tranado No-Blindado (UTP, Unshielded Twisted-Pair). Quando um roteador conectado a um switch, um cabo straight-through usado. Quando dois roteadores so conectado diretamentes pelas interfaces Ethernet, ou quando uma placa de rede de PC conectada diretamente a uma interface Ethernet de roteador, usado um cabo crossover. Use a atividade de Packet Tracer posteriormente nesta seo para testar suas habilidades de cabeamento. Interfaces WAN As interfaces WAN so usadas para conectar roteadores a redes externas, normalmente a uma grande distncia geogrfica. O encapsulamento de Camada 2 pode ser de tipos diferentes, como PPP, Frame Relay e Controle de Enlace de Alto Nvel (HDLC, High-Level Data Link Control). Semelhante a interfaces de rede local, cada interface WAN tem seu prprio endereo IP e mscara de sub-rede, o que a identifica como um membro de uma rede especfica. Nota: Os endereos MAC so usados em interfaces de rede local, como Ethernet, no sendo usados em interfaces WAN. No entanto, as interfaces WAN usam seus prprios endereos de Camada2, dependendo da tecnologia. Os tipos de encapsulamento WAN da Camada 2 e os endereos sero abordados em um curso posterior. Interfaces de roteador O roteador na figura tem quatro interfaces. Cada interface tem um endereo IP de Camada 3 e uma mscara de sub-rede que a configura para uma rede diferente. As interfaces Ethernet tambm tm endereos MAC Ethernet de Camada 2. As interfaces WAN esto usando encapsulamentos de Camada 2 diferentes. Serial 0/0/0 est usando HDLC e Serial 0/0/1 est usando PPP. Esses dois protocolos ponto-a-ponto seriais usam um endereo de broadcast para o endereo de destino da Camada 2 ao encapsular o pacote IP em um quadro de enlace. No ambiente de laboratrio, voc est restrito a quantas interfaces de rede local e WAN pode usar para configurar laboratrios prticos. No entanto, com o Packet Tracer, voc tem a flexibilidade de criar designs de rede mais complexos. Exibir meio visual

Pgina 3: Use a atividade do Packet Tracer para testar a seleo do cabo correto para conectar dispositivos. Clique no cone do Packet Tracer para obter mais detalhes. Exibir meio visual

Pgina 4: Use a atividade do Packet Tracer para explorar usando as guias Physical, Config e CLI de um roteador.


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Clique no cone do Packet Tracer para obter mais detalhes. Exibir meio visual

1.1.6 Roteadores e a camada de rede Pgina 1: Roteadores e a camada de rede O propsito principal de um roteador conectar vrias redes e encaminhar pacotes com destino ou para suas prprias redes ou outras. Um roteador considerado um dispositivo de Camada 3 porque sua deciso primria de encaminhamento se baseia nas informaes no pacote IP da Camada 3, mais especificamente o endereo IP de destino. Esse processo conhecido como roteamento. Quando um roteador recebe um pacote, ele examina seu endereo IP de destino. Se o endereo IP de destino no pertencer a nenhuma das redes conectadas diretamente do roteador, o roteador deve encaminhar esse pacote para outro. Na figura, R1 examina o endereo IP de destino do pacote. Depois de pesquisar a tabela de roteamento, R1 encaminha o pacote em R2. Quando R2 recebe o pacote, ele tambm examina o endereo IP de destino do pacote. Depois de pesquisar sua tabela de roteamento, R2 encaminha o pacote por sua rede Ethernet conectada diretamente para PC2. Quando cada roteador recebe um pacote, ele procura em sua tabela de roteamento at encontrar a melhor correspondncia entre o endereo IP de destino do pacote e um dos endereos de rede na tabela de roteamento. Quando uma correspondncia localizada, o pacote encapsulado no quadro de enlace da Camada 2 dessa interface de sada. O tipo de encapsulamento do enlace de dados depende do tipo de interface, como Ethernet ou HDLC. O pacote acaba alcanando um roteador que faz parte de uma rede que corresponde ao endereo IP de destino do pacote. Neste exemplo, o Roteador R2 recebe o pacote de R1. R2 encaminha o pacote por sua interface Ethernet, que pertence mesma rede do dispositivo de destino, PC2. Essa seqncia de eventos explicada com mais detalhes posteriormente neste captulo. Exibir meio visual

Pgina 2: Roteadores funcionam nas camadas 1, 2 e 3 Um roteador toma sua deciso primria de encaminhamento na Camada 3, mas como vimos anteriormente, ele tambm participa dos processos das camadas 1 e 2. Depois que um roteador examina o endereo IP de destino de um pacote e consulta sua tabela de roteamento para tomar sua deciso de encaminhamento, ele pode encaminhar esse pacote pela interface apropriada na direo do seu destino. O roteador encapsula o pacote IP da Camada 3 na poro de dados de um quadro de enlace de dados da Camada 2 apropriado interface de sada. O tipo de quadro pode ser um encapsulamento Ethernet, HDLC ou algum outro de Camada 2 independentemente do encapsulamento usado na interface em questo. O quadro de Camada 2 codificado em sinais fsicos da Camada 1 usados para representar bits no enlace fsico. Para compreender melhor esse processo, consulte a figura. Observe que PC1 funciona em todas as sete camadas, encapsulando os dados e enviando o quadro como um fluxo de bits codificados para R1, seu gateway padro. R1 recebe o fluxo de bits codificados em sua interface. Os bits so decodificados e passados para a Camada 2, onde R1 desencapsula o quadro. O roteador examina o endereo de destino do quadro de enlace de dados para determinar se ele corresponde interface de recebimento, incluindo um endereo de broadcast ou multicast. Se houver uma correspondncia em relao poro de dados do quadro, o pacote IP ser passado para a Camada 3, onde R1 toma sua deciso de roteamento. Em seguida, R1 reencapsula o pacote em um novo quadro de enlace de dados da Camada 2 e o encaminha pela interface de sada


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como um fluxo de bits codificados. R2 recebe o fluxo de bits e o processo se repete. R2 desencapsula o quadro e passa a poro de dados do quadro, o pacote IP, para a Camada 3, onde R2 toma sua deciso de roteamento. Em seguida, R2 reencapsula o pacote em um novo quadro de dados da Camada 2 e o encaminha pela interface de sada como um fluxo de bits codificados. Esse processo repetido mais uma vez pelo Roteador R3, que encaminha o pacote IP encapsulado em um quadro de enlace de dados e codificado como bits, para PC2. Cada roteador no caminho da origem at o destino executa esse mesmo processo de desencapsulamento, pesquisando a tabela de roteamento, e reencapsulando. Esse processo importante para sua compreenso de como roteadores participam de redes. Portanto, ns veremos novamente essa discusso em mais profundidade em uma seo posterior. Exibir meio visual

1.2 Configurao de CLI e endereamento1.2.1 Implementando esquemas de endereamento bsicos Pgina 1: Ao criar uma nova rede ou mapear uma j existente, documente-a. A documentao deve incluir, pelo menos, um diagrama de topologia indicando a conectividade fsica e uma tabela de endereamento listando todas as seguintes informaes:z z z z

Nomes de dispositivo Interfaces usadas no design Endereos IP e mscaras de sub-rede Endereos de gateway padro dos dispositivos finais, como PCs

Preenchendo uma tabela de endereos A figura mostra uma topologia de rede com os dispositivos interconectados e configurados com endereos IP. Sob a topologia est uma tabela usada para documentar a rede. A tabela preenchida parcialmente com os dados documentando a rede (dispositivos, endereos IP, mscaras de sub-rede e interfaces). O Roteador R1 e o Host PC1 j esto documentados. Termine de preencher a tabela e os espaos em branco no diagrama, arrastando o conjunto de endereos IP mostrado abaixo da tabela at os locais corretos. Exibir meio visual

Pgina 2: Use a atividade do Packet Tracer para conectar os dispositivos. Configure os nomes de dispositivo de acordo com a figura e use o recurso Place Note para adicionar rtulos de endereo de rede. Clique no cone do Packet Tracer para obter mais detalhes. Exibir meio visual

1.2.2 Configurao bsica do roteador Pgina 1: Configurao bsica do roteador


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Durante a configurao de um roteador, so executadas determinadas tarefas bsicas, inclusive:z z z z z z

Nomeao do roteador Definio de senhas Configurao de interfaces Configurao de um banner Salvando as alteraes em um roteador Verificao da configurao bsica e das operaes do roteador

Voc j deve estar familiarizado com estes comandos de configurao. No entanto, faremos uma breve reviso. Comeamos nossa reviso pressupondo que o roteador no tenha um arquivo startup-config atual. O primeiro prompt exibido no modo de usurio. O modo de usurio permite exibir o estado do roteador, mas no modificar sua configurao. No confunda o termo "usurio" como usado no modo de usurio com usurios da rede. O modo de usurio se destina aos tcnicos de rede, operadores e engenheiros que tm a responsabilidade de configurar dispositivos de rede. Router> O comando enable usado para acessar o modo EXEC privilegiado. Esse modo permite ao usurio fazer alteraes na configurao do roteador. O prompt do roteador ir passar de ">" para "#" nesse modo. Router>enable Router# Nomes de host e senhas A figura mostra a sintaxe de comando de configurao bsica do roteador usada para configurar R1 no exemplo a seguir. Voc pode abrir a atividade do Packet Tracer 1.2.2 e acompanhar ou aguardar o trmino desta seo para abri-la. Primeiro, acesse o modo de configurao global. Router#config t Em seguida, aplique um nome de host exclusivo ao roteador. Router(config)#hostname R1 R1(config)# Agora, configure uma senha a ser usada para acessar o modo EXEC privilegiado. Em nosso ambiente de laboratrio, usaremos a senha class. No entanto, em ambientes de produo, os roteadores devem ter senhas fortes. Consulte os links ao trmino desta seo para obter mais informaes sobre como criar e usar senhas fortes. Router(config)#enable secret class Em seguida, configure as linhas de console e Telnet usando a senha cisco. Mais uma vez, a senha cisco usada exclusivamente em nosso ambiente de laboratrio. O comando login habilita a verificao da senha na linha. Se voc no inserir o comando login na linha de console, o usurio ter acesso linha sem inserir uma senha. R1(config)#line console 0 R1(config-line)#password cisco R1(config-line)#login R1(config-line)#exit R1(config)#line vty 0 4 R1(config-line)#password cisco R1(config-line)#login


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R1(config-line)#exit Configurando um banner No modo de configurao global, configure o banner message-of-the-day (motd). Um caractere de delimitao, como "#", usado no incio e no fim da mensagem. O delimitador permite configurar um banner em vrias linhas, como mostrado aqui. R1(config)#banner motd # Digite a mensagem TEXT. Fim com o caractere '#'. ****************************************** AVISO!! Acesso No Autorizado Proibido!! ****************************************** # Configurar um banner apropriado faz parte de um bom plano de segurana. Um banner deve, pelo menos, advertir contra o acesso no autorizado. Jamais configure um banner com "boas-vindas" para um usurio no autorizado. Links Para discusses sobre como usar senhas fortes, consulte: "Resposta da Cisco aos ataques de dicionrio no Cisco LEAP," em http://www.cisco.com/en/US/products/hw/wireless/ps430/prod_bulletin09186a00801cc901.html#wp1002291 (em ingls). "Senhas fortes: Como cri-las e us-las," em http://www.microsoft.com/athome/security/privacy/password.mspx (em ingls). Exibir meio visual

Pgina 2: Configurao da interface do roteador Agora voc ir configurar as interfaces de roteador individuais com endereos IP e outras informaes. Primeiro, acesse o modo de configurao da interface, especificando o tipo de interface e o nmero. Em seguida, configure o endereo IP e a mscara de sub-rede: R1(config)#interface Serial0/0/0 R1(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0 uma prtica recomendada configurar uma descrio em cada interface para ajudar a documentar as informaes de rede. O texto da descrio est limitado a 240 caracteres. Em redes de produo, uma descrio pode ser til na soluo de problemas, fornecendo informaes sobre o tipo de rede a que a interface est conectada e se h qualquer outro roteador nessa rede. Se a interface se conectar a um ISP ou a uma operadora de servio, ser til inserir a conexo de terceiros e informaes de contato; por exemplo: Router(config-if)#description Ciruit#VBN32696-123 (help desk:1-800-555-1234) Em ambientes de laboratrio, insira uma descrio simples que ir ajudar a solucionar problemas em situaes; por exemplo: R1(config-if)#description Link to R2 Depois de configurar o endereo IP e a descrio, a interface deve ser ativada com o comando no shutdown. Isso semelhante a ligar a interface. A interface tambm deve ser conectada a outro dispositivo


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(um hub, um switch, outro roteador etc.) para que a camada fsica permanea ativa. Router(config-if)#no shutdown Nota: Durante o cabeamento de um enlace serial ponto-a-ponto em nosso ambiente de laboratrio, uma extremidade do cabo marcada como DTE e a outra, como DCE. O roteador com a extremidade DCE do cabo conectado sua interface serial precisar do comando adicional clock rate configurado nessa interface serial. Essa etapa s necessria em um ambiente de laboratrio, sendo explicada com mais detalhes no Captulo 2, "Roteamento esttico". R1(config-if)#clock rate 64000 Repita os comandos de configurao da interface em todas as demais interfaces a serem configuradas. Em nosso exemplo de topologia, a interface FastEthernet precisa ser configurada. R1(config)#interface FastEthernet0/0 R1(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 R1(config-if)#description R1 LAN R1(config-if)#no shutdown Cada interface pertence a uma rede diferente Neste momento, observe que cada interface deve pertencer a uma rede diferente. Embora o IOS permita configurar um endereo IP da mesma rede em duas interfaces diferentes, o roteador no ir ativar a segunda interface. Por exemplo, e se voc tentar configurar a interface FastEthernet 0/1 em R1 com um endereo IP na rede 192.168.1.0/24? FastEthernet 0/0 j recebeu um endereo nessa mesma rede. Se tentar configurar outra interface, FastEthernet 0/1, com um endereo IP que pertence mesma rede, voc ir obter a seguinte mensagem: R1(config)#interface FastEthernet0/1 R1(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0 192.168.1.0 overlaps with FastEthernet0/0 Se houver uma tentativa de habilitar a interface com o comando no shutdown, a seguinte mensagem ser exibida: R1(config-if)#no shutdown 192.168.1.0 overlaps with FastEthernet0/0 FastEthernet0/1: incorrect IP address assignment Observe que a sada de comando show ip interface brief mostra que a segunda interface configurada para a rede 192.168.1.0/24, FastEthernet 0/1, ainda est desativada. R1#show ip interface brief FastEthernet0/1 192.168.1.2 YES manual administratively down down Exibir meio visual

Pgina 3: Verificando a Configurao bsica do roteador No exemplo atual, todos os comandos de configurao bsica do roteador anteriores foram inseridos e armazenados imediatamente no arquivo de configurao em execuo de R1. O arquivo running-config armazenado na RAM, sendo o arquivo de configurao usado pelo IOS. A prxima etapa verificar os comandos inseridos, exibindo a configurao em execuo com o seguinte comando:


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R1#show running-config Agora que os comandos de configurao bsica foram inseridos, importante salvar o running-config na memria no voltil, a NVRAM do roteador. Dessa forma, no caso de uma queda de energia ou de uma recarga acidental, o roteador poder ser inicializado com a configurao atual. Depois que a configurao do roteador foi concluda e testada, importante salvar o running-config no startup-config como o arquivo de configurao permanente. R1#copy running-config startup-config Depois de aplicar e salvar a configurao bsica, voc poder usar vrios comandos para verificar se configurou corretamente o roteador. Clique no boto apropriado na figura para ver uma listagem da sada de cada comando. Todos esses comandos so abordados com mais detalhes em captulos posteriores. Por ora, comece a se familiarizar com a sada. R1#show running-config Esse comando exibe a configurao em execuo atual armazenada na RAM. Com algumas excees, todos os comandos de configurao usados sero inseridos no running-config e implementados imediatamente pelo IOS. R1#show startup-config Esse comando exibe o arquivo de configurao de inicializao armazenado na NVRAM. Essa a configurao que o roteador ir usar na prxima reinicializao. Essa configurao no alterada a menos que a configurao em execuo atual seja salva na NVRAM com o comando copy running-config startup-config. Observe na figura que a configurao de inicializao e a configurao em execuo so idnticas. Elas so idnticas porque a configurao em execuo no foi alterada desde a ltima vez em que foi salva. Tambm observe que o comando show startup-config exibe quantos bytes de NVRAM a configurao salva est usando. R1#show ip route Esse comando exibe a tabela de roteamento que o IOS est usando atualmente para escolher o melhor caminho para suas redes de destino. Neste momento, R1 s tem rotas para suas redes conectadas diretamente por meio de suas prprias interfaces. R1#show interfaces Esse comando exibe todos os parmetros de configurao da interface e as estatsticas. Algumas dessas informaes so abordadas posteriormente no currculo e no CCNP. R1#show ip interface brief Esse comando exibe informaes sumarizadas de configurao da interface, inclusive endereo IP e status de interface. Esse comando uma ferramenta til para solucionar problemas, alm de ser uma forma rpida de determinar o status de todas as demais interfaces do roteador. Exibir meio visual

Pgina 4: Use a atividade do Packet Tracer para testar a configurao bsica do roteador e os comandos de verificao. Clique no cone do Packet Tracer para obter mais detalhes. Exibir meio visual


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1.3 Criando a tabela de roteamento1.3.1 Apresentando a tabela de roteamento Pgina 1: Apresentando a rabela de toteamento A principal funo de um roteador encaminhar um pacote para sua rede de destino, que o endereo IP de destino do pacote. Para isso, um roteador precisa pesquisar as informaes de roteamento armazenadas em sua tabela de roteamento. Uma tabela de roteamento um arquivo de dados na RAM usada para armazenar informaes de rota sobre redes conectadas diretamente e remotas. A tabela de roteamento contm associaes de rede/prximo salto. Essas associaes informam a um roteador que, em termos ideais, um determinado destino pode ser alcanado enviando-se o pacote para um roteador especfico que representa o "prximo salto" a caminho do destino final. A associao de prximo salto tambm pode ser a interface de sada para o destino final. A associao rede/interface de sada tambm pode representar o endereo de rede de destino do pacote IP. Essa associao ocorre nas redes do roteador conectadas diretamente. Uma rede conectada diretamente uma rede acoplada diretamente a uma das interfaces do roteador. Quando a interface de um roteador configurada com um endereo IP e uma mscara de sub-rede, a interface se torna um host na rede acoplada. O endereo de rede e a mscara de sub-rede da interface, alm do tipo de interface e o nmero, so inseridos na tabela de roteamento como uma rede conectada diretamente. Quando um roteador encaminha um pacote para um host, como um servidor Web, o host est na mesma rede da rede conectada diretamente de um roteador. Uma rede remota uma rede que no est conectada diretamente ao roteador. Em outras palavras, uma rede remota uma rede que s pode ser alcanada enviando-se o pacote para outro roteador. As redes remotas so adicionadas tabela de roteamento usando um protocolo de roteamento dinmico ou configurando rotas estticas. Rotas dinmicas so rotas para redes remotas que foram aprendidas automaticamente pelo roteador, usando um protocolo de roteamento dinmico. Rotas estticas so rotas para redes configuradas manualmente por um administrador de rede. Nota: A tabela de roteamento com suas redes conectadas diretamente, as rotas estticas e as rotas dinmicas sero apresentadas nas sees a seguir e abordadas com mais detalhes ao longo deste curso. As seguintes analogias podem ajudar a esclarecer o conceito de rotas conectadas, estticas e dinmicas:z

z z

Rotas conectadas diretamente Para visitar um vizinho, voc s precisa descer a rua onde mora. Esse caminho semelhante a uma rota conectada diretamente porque o "destino" est disponvel diretamente por meio da "interface conectada", a rua. Rotas estticos Um trem usa a mesma ferrovia sempre para uma rota especificada. Esse caminho semelhante a uma rota esttica porque o caminho para o destino sempre o mesmo. Rotas dinmicas Ao dirigir um carro, voc pode escolher um caminho diferente "dinamicamente" com base no trfego, no tempo ou em outras condies. Esse caminho semelhante a uma rota dinmica porque voc pode escolher um novo caminho em muitos pontos diferentes para o destino ao longo do caminho.

O comando show ip route Como mostrado na figura, a tabela de roteamento exibida com o comando show ip route. Neste momento, no houve nenhuma rota esttica configurada nem qualquer protocolo de roteamento dinmico habilitado. Portanto, a tabela de roteamento de R1 s mostra as redes do roteador conectadas diretamente. Para cada rede listada na tabela de roteamento, as seguintes informaes so includas:


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z

z

z

C - As informaes nesta coluna denotam a origem das informaes da rota, a rede conectada diretamente, a rota esttica ou um protocolo de roteamento dinmico. C representa uma rota conectada diretamente. 192.168.1.0/24 - Este o endereo de rede e a mscara de sub-rede da rede conectada diretamente ou remota. Nesse exemplo, ambas as entradas na tabela de roteamento, 192.168.1./24 e 192.168.2.0/24, so redes conectadas diretamente. FastEthernet 0/0 - As informaes ao trmino da entrada da rota representam a interface de sada e/ou o endereo IP do roteador de prximo salto. Nesse exemplo, FastEthernet 0/0 e Serial0/0/0 so as interfaces de sada usadas para alcanar essas redes.

Quando a tabela de roteamento inclui uma entrada de rota para uma rede remota, informaes adicionais so includas, como a mtrica de roteamento e a distncia administrativa. A mtrica de roteamento, a distncia administrativa e o comando show ip route so explicados com mais detalhes nos captulos posteriores. Os PCs tambm tm uma tabela de roteamento. Na figura, voc pode ver a sada de comando route print. O comando revela o gateway padro configurado ou adquirido, as redes conectadas, loopback, multicast e de broadcast. A sada de comando route print no ser analisado durante este curso. Isso mostrado aqui para enfatizar o ponto que todos os dispositivos IP configurados devem ter uma tabela de roteamento. Exibir meio visual

1.3.2 Redes conectadas diretamente Pgina 1: Adicionando uma rede conectada tabela de roteamento Conforme mencionado na seo anterior, quando a interface de um roteador configurada com um endereo IP e uma mscara de sub-rede, a interface se torna um host na rede. Por exemplo, quando a interface FastEthernet 0/0 em R1 na figura configurada com o endereo IP 192.168.1.1 e a mscara de sub-rede 255.255.255.0, a interface FastEthernet 0/0 se torna membro da rede 192.168.1.0/24. Os hosts que so acoplados mesma rede local, como PC1, tambm so configurados com um endereo IP que pertence rede 192.168.1.0/24. Quando um PC configurado com um endereo IP de host e uma mscara de sub-rede, o PC usa a mscara de sub-rede para determinar a que rede ela pertence agora. Isso feito pelo sistema operacional ANDing o endereo IP de host e a mscara de sub-rede. Um roteador usa a mesma lgica quando uma interface configurada. Um PC normalmente configurado com um nico endereo IP de host porque s tem uma nica interface de rede, quase sempre uma placa de rede Ethernet. Como os roteadores tm vrias interfaces, cada interface deve ser membro de uma rede diferente. Na figura, R1 membro de duas redes diferentes: 192.168.1.0/24 e 192.168.2.0/24. O Roteador R2 tambm membro de duas redes: 192.168.2.0/24 e 192.168.3.0/24. Depois que a interface do roteador configurada e a interface ativada com o comando no shutdown, a interface deve receber um sinal de operadora de outro dispositivo (roteador, switch, hub etc.) antes do estado da interface ser considerado "ativo". Quando a interface est "ativa", a rede dessa interface adicionada tabela de roteamento como uma rede conectada diretamente. Para que um roteamento esttico ou dinmico seja configurado em um roteador, o roteador s sabe sobre suas prprias redes conectadas diretamente. Essas so as nicas redes exibidas na tabela de roteamento at a configurao do roteamento esttico ou dinmico. As redes conectadas diretamente tm grande importncia nas decises de roteamento. As rotas estticas e dinmicas no podem existir na tabela de roteamento sem redes conectadas diretamente do prprio roteador. O roteador no poder enviar pacotes por uma interface se ela no estiver habilitada com um endereo IP e uma mscara de sub-rede, assim como um PC no poder enviar pacotes IP por sua interface Ethernet se essa interface no for configurada com um endereo IP e uma mscara de sub-rede.


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Nota: Os processos de configurao das interfaces de roteador e de adio do endereo de rede tabela de roteamento so abordados no captulo a seguir. Exibir meio visual

Pgina 2: Use a atividade do Packet Tracer para saber como o IOS instala e remove rotas conectadas diretamente. Clique no cone do Packet Tracer para obter mais detalhes. Exibir meio visual

1.3.3 Roteamento esttico Pgina 1: Roteamento esttico As redes remotas so adicionadas tabela de roteamento, configurando rotas estticas ou habilitando um protocolo de roteamento dinmico. Quando o IOS souber algo sobre uma rede remota e sobre a interface que a usar para alcanar essa rede, ele ir adicionar essa rota tabela de roteamento, desde que a interface de sada esteja habilitada. Uma rota esttica inclui o endereo de rede e a mscara de sub-rede da rede remota, alm do endereo IP do roteador do prximo salto ou da interface de sada. As rotas estticas so denotadas com o cdigo S na tabela de roteamento como mostrado na figura. As rotas estticas so examinadas com mais detalhes no prximo captulo. Quando usar rotas estticas As rotas estticas devem ser usadas nos seguintes casos:z

z

z

Uma rede consiste em alguns roteadores. Nesse caso, usar um protocolo de roteamento dinmico no apresenta nenhum benefcio significativo. Pelo contrrio, o roteamento dinmico pode adicionar mais sobrecarga administrativa. Uma rede conectada Internet apenas por meio de um nico ISP. No h nenhuma necessidade de usar um protocolo de roteamento dinmico nesse enlace porque o ISP representa o nico ponto de sada para a Internet. Uma grande rede configurada em uma topologia hub-and-spoke. Uma topologia hub-and-spoke consiste em um local central (o hub) e vrios locais de filial (spokes), com cada spoke tendo apenas uma conexo com o hub. Usar o roteamento dinmico seria desnecessrio porque cada filial s tem um caminho para um determinado destino no local central.

Normalmente, a maior parte das tabelas de roteamento contm uma combinao de rotas estticas e dinmicas. Mas, como dissemos anteriormente, a tabela de roteamento deve conter primeiro as redes conectadas diretamente usadas para acessar essas redes remotas para que um roteamento esttico ou dinmico possa ser usado. Exibir meio visual

Pgina 2: Use a atividade do Packet Tracer para saber como o IOS instala e remove rotas estticas. Clique no cone do Packet Tracer para obter mais detalhes. Exibir meio visual


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1.3.4 Roteamento dinmico Pgina 1: Roteamento dinmico As redes remotas tambm podem ser adicionadas tabela de roteamento, usando um protocolo de roteamento dinmico. Na figura, R1 aprendeu automaticamente a rede 192.168.4.0/24 de R2 pelo protocolo de roteamento dinmico, o Protocolo de Informaes de Roteamento (RIP, Routing Information Protocol). RIP era um dos primeiros protocolos de roteamento IP e ser totalmente abordado em captulos posteriores. Nota: A tabela de roteamento de R1 na figura mostra que R1 aprendeu aproximadamente duas redes remotas: uma rota que usou o RIP dinamicamente e uma rota esttica que foi configurada manualmente. Este um exemplo de como tabelas de roteamento podem conter rotas aprendidas dinamicamente e configuradas estaticamente, no sendo necessariamente uma representao da melhor configurao para essa rede. Os protocolos de roteamento dinmico so usados por roteadores para compartilhar informaes sobre o alcance e o status de redes remotas. Os protocolos de roteamento dinmico executam vrias atividades, inclusive:z z

Deteco de rede Atualizao e manuteno das tabelas de roteamento

Deteco de rede automtica Deteco de rede a capacidade de um protocolo de roteamento de compartilhar informaes sobre as redes aprendidas com outros roteadores que tambm esto usando o mesmo protocolo de roteamento. Em vez de configurar rotas estticas para redes remotas em todos os roteadores, um protocolo de roteamento dinmico permite aos roteadores aprender automaticamente essas redes com outros roteadores. Essas redes e o melhor caminho para cada rede so adicionadas tabela de roteamento do roteador e denotadas como uma rede aprendida por um protocolo de roteamento dinmico especfico. Mantendo tabelas de roteamento Aps a deteco de rede inicial, os protocolos de roteamento dinmico atualizam e mantm as redes em suas tabelas de roteamento. Os protocolos de roteamento dinmico no apenas criam uma determinao de melhor caminho para vrias redes, mas tambm determinam um novo melhor caminho caso o caminho inicial fique inutilizvel (ou caso a topologia seja alterada). Por essas razes, os protocolos de roteamento dinmico tm uma vantagem em relao a rotas estticas. Os roteadores que usam protocolos de roteamento dinmico compartilham automaticamente informaes de roteamento com outros roteadores e compensam qualquer alterao feita na topologia sem envolver o administrador de rede. Protocolos de roteamento IP H vrios protocolos de roteamento dinmico para IP. Aqui esto alguns do protocolos de roteamento dinmico mais comuns para pacotes IP de roteamento:z z z z z z

Protocolo de informaes de roteamento (RIP, Routing Information Protocol) Protocolo de Roteamento de Gateway Interior (IGRP, Interior Gateway Routing Protocol) Protocolo de Roteamento de Gateway Interior Aprimorado (EIGRP, Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) Abrir caminho mais curto primeiro (OSPF, Open Shortest Path First) Sistema Intermedirio para Sistema Intermedirio (IS-IS, Intermediate System-to-Intermediate System) Protocolo de Roteamento de Borda (BGP, Border Gateway Protocol)


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Nota: RIP (verses 1 e 2), EIGRP e OSPF so abordados neste curso. EIGRP e OSPF tambm so explicados com mais detalhes no CCNP, alm de IS-IS e BGP. IGRP um protocolo de roteamento herdado, sendo substitudo por EIGRP. IGRP e EIGRP so protocolos de roteamento de propriedade da Cisco, enquanto todos os demais protocolos de roteamento listados so protocolos padro, sem propriedade. Mais uma vez, lembre-se de que, na maioria dos casos, os roteadores contm uma combinao de rotas estticas e dinmicas nas tabelas de roteamento. Os protocolos de roteamento dinmico sero abordados com mais detalhes no Captulo 3, "Introduo aos protocolos de roteamento dinmico". Exibir meio visual

Pgina 2: Use a atividade do Packet Tracer para saber como o IOS instala e remove rotas dinmicas. Clique no cone do Packet Tracer para obter mais detalhes. Exibir meio visual

1.3.5 Princpios da tabela de roteamento Pgina 1: Princpios da tabela de roteamento s vezes, neste curso ns iremos nos referir a trs princpios relativos a tabelas de roteamento que iro ajudar a compreender, configurar e solucionar problemas de roteamento. Esses princpios so do livro de Alex Zinin, Cisco IP Routing. 1. Todos os roteadores tomam suas decises sozinhos com base nas informaes presentes em sua prpria tabela de roteamento. 2. O fato de um roteador ter determinadas informaes em sua tabela de roteamento no significa que todos os roteadores tenham as mesmas informaes. 3. As informaes de roteamento sobre um caminho de uma rede para outra no fornecem informaes de roteamento sobre o caminho inverso ou de retorno. Qual o efeito desses princpios? Vejamos o exemplo na figura. 1. Depois de tomar sua deciso de roteamento, o Roteador R1 encaminha o pacote com destino a PC2 para o Roteador R2. R1 s sabe as informaes em sua prpria tabela de roteamento, o que indica que o Roteador R2 o roteador de prximo salto. R1 no sabe se R2 tem, de fato, uma rota at a rede de destino. 2. de responsabilidade do administrador de rede ter certeza de que todos os roteadores dentro do seu controle tenham informaes de roteamento completas e precisas para que os pacotes possam ser encaminhados entre duas redes. Isso pode ser feito com rotas estticas, um protocolo de roteamento dinmico ou uma combinao de ambos. 3. O Roteador R2 conseguiu encaminhar o pacote para a rede de destino de PC2. No entanto, o pacote de PC2 para PC1 foi descartado por R2. Embora R2 tenha informaes em sua tabela de roteamento sobre a rede de destino de PC2, no sabemos se ele tem as informaes do caminho de retorno para a rede de PC1. Roteamento assimtrico Como os roteadores no necessariamente tm as mesmas informaes em suas tabelas de roteamento, os pacotes podem atravessar a rede em uma direo, usando um caminho e retornando por outro. Isso


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chamado de roteamento assimtrico. O roteamento assimtrico mais comum na Internet, que usa o protocolo de roteamento BGP, do que na maioria das redes internas. Esse exemplo implica que, ao criar e solucionar problemas de uma rede, o administrador deve verificar as seguintes informaes de roteamento:z z

H um caminho da origem para o destino disponvel em ambas as direes? O caminho leva a ambas as direes? (O roteamento assimtrico no incomum, mas s vezes pode oferecer problemas adicionais.)

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Pgina 2: Use a atividade do Packet Tracer para investigar uma convergncia completa na rede com roteamento conectado, esttico e dinmico. Clique no cone do Packet Tracer para obter mais detalhes. Exibir meio visual

1.4 Funes de determinao do caminho e de comutao1.4.1 Campos de pacote e de quadro Pgina 1: Campos de pacote e de quadro Como abordamos anteriormente, os roteadores tomam sua deciso primria de encaminhamento, examinando o endereo IP de destino de um pacote. Antes de enviar um pacote pela interface de sada apropriada, o pacote IP precisa ser encapsulado em um quadro de enlace da Camada 2. Posteriormente nesta seo, acompanharemos um pacote IP da origem para o destino, examinando o processo de encapsulamento e de desencapsulamento em cada roteador. Mas antes revisaremos o formato de um pacote IP de Camada 3 e um quadro Ethernet de Camada 2. Formato de pacote IP (Internet Protocol, Protocolo de internet) O protocolo de Internet especificado na RFC 791 define o formato de pacote IP. O cabealho de pacote IP tem campos especficos que contm informaes sobre o pacote e sobre os hosts de envio e de recebimento. Abaixo est uma lista dos campos no cabealho IP e uma descrio sumarizada de cada um. Voc j deve estar familiarizado com os campos de endereo IP de destino, endereo IP de origem, verso e Tempo de Vida (TTL, Time To Live). Os outros campos so importantes, mas esto fora do escopo deste curso.z z z

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Verso nmero de verso (4 bits); a verso predominante o IP verso 4 (IPv4) Comprimento de cabealho IP comprimento do cabealho em palavras de 32 bits (4 bits) Precedncia e tipo de servio como o datagrama deve ser tratado (8 bits); os 3 primeiros bits so bits de precedncia (esse uso foi substitudo pelo Ponto do Cdigo de Servios Diferenciado [DSCP, Differentiated Services Code Point]), que usa os 6 primeiros bits [ltimos 2 reservados]) Comprimento do pacote comprimento total (cabealho + dados) (16 bits) Identificao o valor de datagrama IP exclusivo (16 bits) Flags controlam a fragmentao (3 bits) Deslocamento de fragmento oferece suporte fragmentao de datagramas para permitir diferir MTUs (Maximum Transmission Units, Unidades de transmisso mxima) na Internet (13 bits) Tempo de vida (TTL) identifica quantos roteadores podem ser percorridos pelo datagrama antes de ser descartado (8 bits) Protocolo protocolo de camada superior que envia o datagrama (8 bits)


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Checksum do cabealho verificao de integridade no cabealho (16 bits) Endereo IP de origem endereo IP de origem de 32 bits (32 bits) Endereo IP de destino endereo IP de destino de 32 bits (32 bits) Opes de IP testes de rede, depurao, segurana e outros (0 ou 32 bits, se qualquer)

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Pgina 2: Formato de quadro da camada MAC O quadro de enlace de dados da Camada 2 normalmente contm informaes de cabealho com um endereo de origem e de destino de enlace de dados, informaes de trailer e os dados transmitidos reais. O endereo de origem do enlace de dados o endereo de Camada 2 da interface que enviou o quadro do enlace de dados. O endereo de destino do enlace de dados o endereo de Camada 2 da interface do dispositivo de destino. As interfaces de origem e de destino do enlace de dados esto na mesma rede. Como um pacote encaminhado de um roteador para outro, os endereos IP de origem e de destino da Camada 3 no sero alterados. No entanto, os endereos do enlace de dados de origem e de destino da Camada 2 sero alterados. Esse processo ser examinado mais atentamente mais tarde nesta seo. Nota: Quando a NAT usada, o endereo IP de destino no alterado, mas esse processo no importa para IP e um processo seja executado em uma rede da empresa. O roteamento com NAT abordado em um curso posterior. O pacote IP de Camada 3 encapsulado no quadro de enlace da Camada 2 associado a essa interface. Nesse exemplo, ns iremos mostrar o quadro Ethernet da Camada 2. A figura mostra as duas verses compatveis de Ethernet. Abaixo est uma lista dos campos no cabealho Ethernet e uma descrio sumarizada de cada um.z z z z z z z

Prembulo sete bytes de 1s e 0s alternados, usados para sincronizar sinais Delimitador SOF (Start-of-frame, Incio do quadro) 1 byte que sinaliza o incio do quadro Endereo de destino endereo MAC de 6 bytes do dispositivo de envio no segmento local Endereo de origem endereo MAC de 6 bytes do dispositivo de recebimento no segmento local Tipo/comprimento 2 bytes que especificam o tipo de protocolo de camada superior (formato de quadro Ethernet II) ou o comprimento do campo de dados (formato de quadro IEEE 802.3) Dados e bloco 46 a 1500 bytes de dados; zeros usados para incluir um pacote de dados inferior a 46 bytes Seqncia de Verificao de Quadros (FCS, Frame check sequence) 4 bytes usados em uma verificao de redundncia cclica para ter certeza de que o quadro no esteja corrompido

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1.4.2 Melhor caminho e mtrica Pgina 1: Melhor caminho Determinar o melhor caminho de um roteador envolve a avaliao de vrios caminhos para a mesma rede de destino e selecionar o caminho ideal ou mais "curto" para alcanar essa rede. Sempre que h vrios caminhos para alcanar a mesma rede, cada caminho usa uma interface de sada diferente no roteador para alcanar essa rede. O melhor caminho selecionado por um protocolo de roteamento com base no valor ou na mtrica usado para determinar a distncia para alcanar uma rede. Alguns protocolos de roteamento, como RIP, usam a contagem de saltos simples, o nmero de roteadores entre um roteador e a rede de destino. Outros protocolos de roteamento, como OSPF, determinam o caminho mais curto, examinando a largura de banda dos enlaces e usando os enlaces com a largura de banda mais rpida de


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um roteador para a rede de destino. Os protocolos de roteamento dinmico normalmente usam suas prprias regras e as mtricas para criar e atualizar tabelas de roteamento. Mtrica o valor quantitativo usado para medir a distncia at uma determinada rota. O melhor caminho para uma rede o caminho com a menor mtrica. Por exemplo, um roteador ir preferir um caminho a 5 saltos em um caminho que est a 10 saltos. O principal objetivo do protocolo de roteamento determinar os melhores caminhos para cada rota a ser includa na tabela de roteamento. O algoritmo de roteamento gera um valor, ou uma mtrica, para cada caminho na rede. As mtricas podem se basear em uma nica caracterstica ou em vrias caractersticas de um caminho. Alguns protocolos de roteamento podem basear a seleo de rota em vrias mtricas, integrando-as a uma nica mtrica. Quanto menor for o valor da mtrica, melhor ser o caminho. Comparando a contagem de saltos e as mtricas de largura de banda As duas mtricas usadas por alguns protocolos de roteamento dinmico so:z

z

Contagem de saltos a contagem de saltos o nmero de roteadores que um pacote deve percorrer at alcanar seu destino. Cada roteador igual a um salto. Uma contagem de quatro saltos indica que um pacote deve percorrer quatro roteadores para alcanar seu destino. Se houver vrios caminhos disponveis para um destino, o protocolo de roteamento, como RIP, ir escolher o caminho com o menor nmero de saltos. Largura de banda largura de banda a capacidade de dados de um enlace, s vezes conhecida como a velocidade do enlace. Por exemplo, a implementao da Cisco do protocolo de roteamento OSPF usa largura de banda como sua mtrica. O melhor caminho para uma rede determinado pelo caminho com um acmulo de enlaces com os maiores valores de largura de banda, ou os enlaces mais rpidos. O uso da largura de banda em OSPF ser explicado no Captulo 11.

Nota: Velocidade no uma descrio tecnicamente precisa da largura de banda porque todos os bits percorrem na mesma velocidade usando o mesmo meio fsico. Largura de banda definida com mais preciso como o nmero de bits que podem ser transmitidos em um enlace por segundo. Quando a contagem de saltos usada como a mtrica, o caminho resultante pode, s vezes, ser inferior ao ideal. Por exemplo, considere a rede mostrada na figura. Se RIP for o protocolo de roteamento usado pelos trs roteadores, R1 ir escolher a rota inferior ao ideal at R3 para alcanar PC2, porque esse caminho tem menos saltos. A largura de banda no considerada. No entanto, se OSPF for usado como o protocolo de roteamento, R1 ir escolher a rota com base na largura de banda. Os pacotes podero alcanar seu destino usando os dois enlaces T1 mais rpidos em comparao com o nico enlace de 56 Kbps, mais lento. Exibir meio visual

Pgina 2: Use a atividade do Packet Tracer para determinar o melhor caminho usando tabelas de roteamento. Clique no cone do Packet Tracer para obter mais detalhes. Exibir meio visual

1.4.3 Balanceamento de carga de mesmo custo Pgina 1: Balanceamento de carga de mesmo custo Voc pode estar se perguntando o que ir acontece se uma tabela de roteamento tiver dois ou mais caminhos com a mesma mtrica para a mesma rede de destino. Quando um roteador tem vrios caminhos para uma rede de destino e o valor dessa mtrica (contagem de saltos, largura de banda etc.) igual, isso conhecido como mtrica de mesmo custo, e o roteador ir executar o balanceamento de carga de mesmo


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custo. A tabela de roteamento ir conter a nica rede de destino, mas ter vrias interfaces de sada, uma para cada caminho de mesmo custo. O roteador ir encaminhar pacotes que usam as vrias interfaces de sada listadas na tabela de roteamento. Se for configurado corretamente, o balanceamento de carga poder aumentar a eficincia e o desempenho da rede. O balanceamento de carga de mesmo custo pode ser configurado para usar protocolos de roteamento dinmico e rotas estticas. O balanceamento de carga de mesmo custo abordado com mais detalhes no Captulo 8, "Tabela de roteamento: uma anlise mais profunda". Caminhos de mesmo custo e caminhos de custo diferente Caso voc esteja se perguntando, um roteador pode enviar pacotes em vrias redes mesmo quando a mtrica no a mesma em caso de uso de um protocolo de roteamento com esse recurso. Isso conhecido como balanceamento de carga de custo desigual. EIGRP e IGRP so os nicos protocolos de roteamento que podem ser configurados para o balanceamento de carga de custo desigual. O balanceamento de carga de custo desigual em EIGRP no abordado neste curso, mas no CCNP. Exibir meio visual

Pgina 2: Use a atividade do Packet Tracer para explorar uma tabela de roteamento que est usando balanceamento de carga de mesmo custo. Clique no cone do Packet Tracer para obter mais detalhes. Exibir meio visual

1.4.4 Determinao do caminho Pgina 1: Determinao do caminho Encaminhar pacotes envolve duas funes:z z

Funo de determinao do caminho Funo de comutao

A funo de determinao do caminho o processo de como o roteador determina que caminho usar ao encaminhar um pacote. Para determinar o melhor caminho, o roteador pesquisa sua tabela de roteamento em busca de um endereo de rede correspondente ao endereo IP de destino do pacote. Uma das trs determinaes de caminho resultante dessa pesquisa: Rede conectada diretamente se o endereo IP de destino do pacote pertencer a um dispositivo em uma rede conectada diretamente a uma das interfaces do roteador, esse pacote ser encaminhado diretamente para o dispositivo. Isso significa que o endereo IP de destino do pacote um endereo de host na mesma rede da interface do roteador. Rede remota se o endereo IP de destino do pacote pertencer a uma rede remota, o pacote ser encaminhado para outro roteador. As redes remotas s podem ser alcanadas encaminhando-se pacotes para outro roteador. Nenhuma rota determinada se o endereo IP de destino do pacote no pertencer a uma rede conectada ou remota e se o roteador no tiver uma rota padro, o pacote ser descartado. O rotador envia uma mensagem inalcanvel ICMP para o endereo IP de origem do pacote. Nos dois primeiros resultados, o roteador reencapsula o pacote IP no formato do quadro de enlace de dados


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da Camada 2 da interface de sada. O tipo de encapsulamento da Camada 2 determinado pelo tipo de interface. Por exemplo, se a interface de sada for FastEthernet, o pacote ser encapsulado em um quadro Ethernet. Se a interface de sada for uma interface serial configurada para PPP, o pacote IP ser encapsulado em um quadro PPP. A seguinte seo demonstra esse processo. Exibir meio visual

1.4.5 Funo de comutao Pgina 1: Funo de comutao Depois que o roteador determinar a interface de sada usando a funo de determinao do caminho, o roteador ir precisar encapsular o pacote no quadro do enlace de dados da interface de sada. A funo de comutao o processo usado por um roteador para aceitar um pacote em uma interface e encaminh-lo usando outra interface. Uma das principais responsabilidades da funo de comutao encapsular pacotes no tipo apropriado do quadro de enlace de dados para o link de dados de sada. O que um roteador faz com um pacote recebido de uma rede e com destino a outra rede? O roteador executa as trs seguintes etapas principais: 1. Desencapsula o pacote da Camada 3, removendo o cabealho e o trailer do quadro da Camada 2 2. Examina o endereo IP de destino do pacote IP para localizar o melhor caminho na tabela de roteamento. 3. Encapsula o pacote de Camada 3 em um novo quadro de Camada 2 e encaminha o quadro pela interface de sada. Clique em Reproduzir para exibir a animao. Como o pacote IP de a Camada 3 encaminhado de um roteador para o prximo, o pacote IP permanece inalterado, com a exceo do campo TTL. Quando um roteador recebe um pacote IP, ele diminui o TTL em um. Se o valor TTL resultante for zero, o roteador ir descartar o pacote. O TTL usado para impedir pacotes IP de percorrer eternamente as redes devido a um loop de roteamento ou a outro mau funcionamento na rede. Os loops de roteamento so abordados posteriormente em um captulo. Como o pacote IP desencapsulado do quadro da Camada 2 e encapsulado em um novo quadro de Camada 2, o endereo de destino do enlace de dados e o endereo de origem sero alterados quando o pacote for encaminhado de um roteador para o prximo. O endereo de origem do enlace de dados da Camada 2 representa o endereo de Camada 2 da interface de sada. O endereo de destino da Camada 2 representa o endereo de Camada 2 do roteador de prximo salto. Se o prximo salto for o dispositivo de destino final, ele ser o endereo de Camada 2 do dispositivo. muito provvel que o pacote seja encapsulado em um tipo diferente de quadro da Camada 2 daquele em que ele foi recebido. Por exemplo, o pacote pode ser recebido pelo roteador em uma interface FastEthernet, encapsulada em um quadro Ethernet, e encaminhado por uma interface serial encapsulada em um quadro PPP. Lembre-se: como um pacote percorre do dispositivo de origem para o dispositivo de destino final, os endereos IP de Camada 3 no so alterados. No entanto, os endereos de enlace de dados da Camada 2 so alterados a cada salto quando o pacote desencapsulado e reencapsulado em um novo quadro por cada roteador. Exibir meio visual


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Pgina 2: Determinao de caminho e detalhes da funo de comutao Voc pode descrever os detalhes exatos do que acontece com um pacote nas camadas 2 e 3 quando ele deixa a origem em direo ao destino? Do contrrio, estude a animao e acompanhe a discusso at que voc seja capaz de descrever o processo sozinho. Clique em Reproduzir para exibir a animao. Etapa 1: PC1 tem um pacote a ser enviado para PC2 PC1 encapsula o pacote IP em um quadro Ethernet usando o endereo MAC de destino da interface FastEthernet de R1 0/0. Como PC1 sabe encaminhar o pacote para R1, e no diretamente para PC2? PC1 determinou que os endereos de origem e de destino IP esto em redes diferentes. PC1 sabe que a rede pertence a ele, executando uma operao AND em seu prprio endereo IP e mscara de sub-rede que resulta em seu endereo de rede. PC1 faz essa mesma operao AND usando o endereo IP de destino do pacote e a mscara de sub-rede PC1. Se o resultado for o mesmo da rede, PC1 sabe que o endereo IP de destino est na prpria rede, no precisando encaminhar o pacote para o gateway padro, o roteador. Se a operao AND resultar em um endereo de rede diferente, PC1 sabe que o endereo IP de destino no est em sua prpria rede, devendo encaminhar esse pacote para o gateway padro, o roteador. Nota: Se uma operao AND com o endereo IP de destino do pacote e a mscara de sub-rede de PC1 resultar em um endereo de rede diferente do determinado por PC1 como seu endereo de rede prprio, esse endereo no necessariamente ir refletir o endereo de rede remoto real. PC1 s sabe que o endereo IP de destino est em sua prpria rede, as mscaras sero iguais e os endereos de rede seriam os mesmos. A mscara da rede remota pode ser outra. Se o endereo IP de destino resultar em um endereo de rede diferente, PC1 no saber o endereo de rede remota real ele s sabe que no est em sua prpria rede. Como PC1 determina o endereo MAC do gateway padro, roteador R1? PC1 verifica a tabela ARP do endereo IP do gateway padro e seu endereo MAC associado. E se esta entrada no existir na tabela ARP? PC1 envia uma solicitao ARP e o roteador R1 devolve uma resposta ARP. Etapa 2: Roteador R1 recebe o quadro Ethernet 1. Roteador R1 examina o endereo MAC de destino, que corresponde ao endereo MAC da interface de recebimento, FastEthernet 0/0. Dessa forma, R1 copiar o quadro para o buffer. 2. R1 v que o campo Tipo de Ethernet 0x800, o que significa que o quadro Ethernet contm um pacote IP na poro de dados do quadro. 3. R1 desencapsula o quadro Ethernet. 4. Como o endereo IP de destino do pacote no corresponde a nenhuma das redes conectadas diretamente de R1, o roteador consulta sua tabela de roteamento para rotear esse pacote. R1 pesquisa a tabela de roteamento em busca de um endereo de rede e da mscara de sub-rede que incluiria o endereo IP de destino do pacote como um endereo de host nessa rede. Neste exemplo, a tabela de roteamento tem uma rota para a rede 192.168.4.0/24. O endereo IP de destino do pacote 192.168.4.10, que um endereo IP de host dessa rede. A rota de R1 para a rede 192.168.4.0/24 tem um endereo IP do prximo salto 192.168.2.2 e uma interface de sada de FastEthernet 0/1. Isso significa que o pacote IP ser encapsulado em um novo quadro Ethernet


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com o endereo MAC de destino do endereo IP de roteador do prximo salto. Como a interface de sada est em uma rede Ethernet, R1 deve resolver o endereo IP do prximo salto com um endereo MAC de destino. 5. R1 observa o endereo IP do prximo salto 192.168.2.2 em seu cache ARP para a interface FastEthernet 0/1. Se a entrada no estiver no cache ARP, R1 enviar uma solicitao ARP pela interface FastEthernet 0/1. R2 devolve uma resposta ARP. Em seguida, R1 atualiza seu cache ARP com uma entrada para 192.168.2.2 e o endereo MAC associado. 6. O pacote IP agora encapsulado em um novo quadro Ethernet e encaminhado para fora da interface FastEthernet 0/1 do R1. Exibir meio visual

Pgina 3: Etapa 3: Pacote chega ao roteador R2 Clique em Reproduzir para exibir a animao. 1. Roteador R2 examina o endereo MAC de destino, que corresponde ao endereo MAC da interface de recebimento, FastEthernet 0/0. Dessa forma, R1 copiar o quadro para o buffer. 2. R2 v que o campo Tipo de Ethernet 0x800, o que significa que o quadro Ethernet contm um pacote IP na poro de dados do quadro. 3. R2 desencapsula o quadro Ethernet. 4. Como o endereo IP de destino do pacote no corresponde a nenhum dos endereos de interface de R2, o roteador consulta sua tabela de roteamento para rotear esse pacote. R2 pesquisa a tabela de roteamento em busca do endereo IP de destino do pacote que usa o mesmo processo usado por R1. A tabela de roteamento de R2 tem uma rota para a rota 192.168.4.0/24 com um endereo IP de prximo salto 192.168.3.2 e uma interface de sada de Serial 0/0/0. Como a interface de sada no est em uma rede Ethernet, R2 no deve resolver o endereo IP de prximo salto com um endereo MAC de destino. Quando a interface for uma conexo serial ponto-a-ponto, R2 ir encapsular o pacote IP no prprio formato de quadro de enlace de dados usado pela interface de sada (HDLC, PPP etc.). Nesse caso, o encapsulamento de Camada 2 PPP; portanto, o endereo de destino do enlace de dados definido como um broadcast. Lembre-se: no h nenhum endereo MAC em interfaces seriais. 5. O pacote IP agora encapsulado em um novo quadro de enlace de dados, PPP, e enviado pela interface de sada serial 0/0/0. Exibir meio visual

Pgina 4: Etapa 4: O pacote chega a R3 1. R3 recebe e copia o quadro PPP de enlace de dados em seu buffer. 2. R3 desencapsula o quadro PPP do enlace de dados. 3. R3 pesquisa a tabela de roteamento em busca do endereo IP de destino do pacote. A pesquisa da tabela de roteamento resulta em uma rede que uma das redes conectadas diretamente de R3. Isso significa que o pacote pode ser enviado diretamente para o dispositivo de destino, no precisando ser enviado para outro roteador.


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Como a interface de sada no uma rede Ethernet conectada diretamente, R3 precisa resolver o endereo IP de destino do pacote com um endereo MAC de destino. 4. R3 procura o endereo IP de destino do pacote 192.168.4.10 em seu cache ARP. Se a entrada no estiver no cache ARP, R3 enviar uma solicitao ARP pela interface FastEthernet 0/1. PC2 devolve uma resposta ARP com seu endereo MAC. Em seguida, R1 atualiza seu cache ARP com uma entrada para 192.168.4.10 e o endereo MAC retornado na resposta ARP. 5. O pacote IP agora encapsulado em um novo enlace de dados, o quadro Ethernet, e encaminhado pela interface FastEthernet 0/0 de R3. Etapa 5: O quadro Ethernet com pacote IP encapsulado chega a PC2 1. PC2 examina o endereo MAC de destino, que corresponde ao endereo MAC da interface de recebimento, sua placa de rede Ethernet. Dessa forma, PC2 copiar o restante do quadro para o buffer. 2. PC2 v que o campo Tipo de Ethernet 0x800, o que significa que o quadro Ethernet contm um pacote IP na poro de dados do quadro. 3. PC2 desencapsula o quadro Ethernet e passa o pacote IP para o processo IP de seu sistema o

ccna 4.0 - rpc - 01 introduçao ao roteamento e ao encaminhamento de pacotes

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