Roteadores

Roteadores são pontes que operam na camada de Rede do modelo OSI. Tomando como base o protocolo mais usado hoje em dia, o TCP/IP, o protocolo IP é o responsável por criar o conteúdo dessa camada.Isso significa que os roteadores não analisam os quadros físicos que estão sendo transmitidos, mas sim os datagramas produzidos pelo protocolo de alto nível.

Roteadores

No caso do TCP/IP, os roteadores são capazes de ler e analisar os datagramas IP contidos nos quadros transmitidos pela rede. O papel fundamental do roteador é poder escolher um caminho para o datagrama chegar até o seu destino. Em redes grandes pode haver mais de um caminho, e o roteador é o elemento responsável por tomar a decisão de qual caminho percorrer. Em outras palavras, o roteador é um dispositivo responsável por interligar redes diferentes.

Roteadores

Como você pode perceber, há dois caminhos para conectar um micro da rede 1 com um micro da rede 5: através do roteador 2 ou através do roteador 4.

Roteadores

Os roteadores podem decidir qual caminho tomar através de critérios, que define o caminho mais curto, ou o caminho mais descongestionado.A grande diferença entre a ponte e um roteador é que o endereçamento que a ponte utiliza é o endereçamento usado na camada de Link de Dados do modelo OSI, ou seja, o endereçamento MAC das placas de rede, que é um endereçamento físico.

Roteadores

O roteador por operar na camada de Rede, usa o sistema de endereçamento dessa camada, que é um endereçamento lógico. No caso do TCP/IP, esse endereçamento é o IP.Em grandes redes, como a internet, é praticamente impossível para uma ponte saber os endereços MAC de todas as placas de rede existentes na rede. Assim, os roteadores operam com os endereços lógicos, que trabalham em uma estrutura onde o endereço físico não é importante e a conversão do endereço lógico para o físico é feita somente quando o datagrama chega á rede de destino.

Roteadores

A vantagem do uso de endereços lógicos em redes grandes é que eles são mais fáceis de serem organizados hierarquicamente, isto é, de uma forma padronizada. Mesmo que um roteador não saiba onde está fisicamente localizada uma máquina que possua um determinado endereço, ele envia o pacote de dados para outro roteador que tenha probabilidade de saber onde esse pacote deve ser entregue. Esse processo continua até o pacote atingir a rede de destino, onde o pacote atingirá a máquina de destino.

Roteadores

Outra vantagem é que no caso da troca do endereço físico de uma máquina na rede, isso não faz com que o endereço lógico dessa máquina seja alterado.Outro ponto importante é o fato de que os roteadores são capazes de fragmentar os datagramas recebidos, com isso, esse dispositivo é capaz de interligar duas redes que possuam arquiteturas diferentes.

Roteadores

É importante notar, que o papel do roteador é interligar redes diferentes, enquanto que o papel de repetidores, hubs, pontes e switches é de interligar segmentos pertencentes a uma mesma rede.

Roteadores

Protocolos Os roteadores possuem uma tabela interna que lista as redes que eles conhecem, chamada de tabela de roteamento. Essa tabela possui uma entrada informando o que fazer quando chegar um datagrama com um endereço desconhecido. Essa entrada é chamada como rota default ou default gateway.

Roteadores

Protocolos Assim, ao receber um datagrama destinado a uma rede que ele conhece, o roteador envia esse datagrama a essa rede, através do caminho conhecido. Caso ele receba um datagrama destinado a uma rede cujo caminho ele não conhece, esse datagrama é enviado para o roteador listado como sendo o default gateway. Este roteador irá encaminhar o datagrama usando o mesmo processo até o datagrama atingir o destinatário ou acabar seu tempo de vida, o que ocorrer primeiro.

Roteadores

Protocolos Algumas redes não possuem ligação com a internet e por esse motivo suas tabelas de roteamento não precisam de constante atualização e por isso são chamadas de tabelas estáticas.Já em redes grandes como a internet, a tabela de roteamento precisa ser alterada de tempos em tempos, de forma a refletir as novas condições da rede. Essa alteração é feita automaticamente pelos roteadores, eles comunicam entre si com frequência, informando as alterações ocorridas na estrutura física da rede. Aqui as tabelas são dinâmicas.

Roteadores

Protocolos Essa comunicação é feita usando-se um protocolo de roteamento. Cada protocolo de alto nível possui o seu próprio protocolo de roteamento. O protocolo de roteamento pode operar de duas formas: informando o menos caminho para tingir uma rede ou informando o melhor caminho, que nem sempre é o menor, em geral é o caminho menos congestionado. Protocolos que operam dessa forma são classificados como sendo baseados no estado de link.

Roteadores

Protocolos Os protocolos de roteamento baseados na distância mais conhecidos são o RIP (usado pelo IP e pelo IPX) e o RTMP (usado pelo AppleTalk). Os protocolos de roteamento baseados no estado do link mais conhecidos são o OSPF (usado pelo IP), o NLSP (usado pelo IPX) e o PNNI (usado pelo ATM).

Roteadores

Configuração de roteamento Como falamos anteriormente, o gateway é uma porta de saída da rede, que é usada quando o roteador não conhece o endereço de destino de um datagrama. Dentro de uma rede contendo vários roteadores, cada roteador poderá usar um default gateway diferente.

Roteadores

Configuração de roteamento Quando alguma máquina da rede 2 enviar um datagrama, o roteador 2 irá analisá-lo para enviá-lo ao destino. Se for um datagrama destinado à própria rede 2, esse datagrama não sai dessa rede e é encaminhado para a máquina de destino. Caso o datagrama possua um endereço de destino desconhecido, o roteador irá encaminhá-lo para o seu default gateway, que é a porta LAN do roteador 1.

Roteadores

Configuração de roteamento O roteador 1, então, analisará o datagrama. Se esse datagrama possui um endereço conhecido, isto é, é um datagrama destinado à rede 1, então o roteador 1 o entrega. Caso contrário, o roteador 1 enviará o datagrama para o seu default gateway ( o provedor no qual ele está ligado). E esse procedimento continua até o datagrama chegar ao seu destino.

Roteadores

Exercícios:1. Defina roteadores.

2. Qual a principal diferença entre um roteador e uma ponte?

3. O que é e como funciona uma tabela de roteamento dinâmico?

4. O que é e para que serve o default gateway em roteadores?