Roteamento de rede: Um guia completo para técnicas e protocolos de roteamento de rede
O roteamento de rede é uma parte importante das comunicações de rede. O roteamento ajuda seus componentes de rede a selecionar o melhor caminho de rede entre as opções disponíveis. Isso torna a comunicação de rede eficiente e confiável. Os componentes de hardware que permitem isso são chamados de roteadores. Monitorar e gerenciar roteadores são uma parte indispensável das tarefas diárias dos administradores de rede. Como os roteadores podem aumentar ou diminuir a conectividade e a disponibilidade de sua rede, é importante entender como funcionam os roteadores e as técnicas de roteamento. Nesta página, nos aprofundamos nos detalhes de:
- Roteamento 101: Roteadores, rotas e comunicação de rede
- Técnicas e protocolos que permitem a comunicação em rede
- Roteadores e protocolos de roteamento e por que você deve se importar
- Como o OpManager da ManageEngine ajuda você a gerenciar perfeitamente seus roteadores de rede
Roteamento 101: Roteadores, rotas e comunicação de rede
As redes contam com roteadores com e sem fio que executam duas importantes funções de rede. Eles gerenciam o tráfego de rede e permitem que vários dispositivos usem a mesma conexão com a internet. Os roteadores também conectam diferentes redes de comutação de pacotes às suas sub-redes.
Como funciona o roteamento de rede?
Os roteadores mantêm logs de todos os caminhos de rede disponíveis em um banco de dados interno chamado "tabela de roteamento". Essa tabela precisa ser atualizada constantemente, para garantir que os caminhos logados estejam completos de acordo com o caminho em tempo real na rede.
Toda vez que um roteador recebe um pacote de dados de rede, ele inspeciona o cabeçalho do pacote para obter detalhes sobre o destino do pacote. Com base nessas informações, o roteador verifica sua tabela de roteamento e encaminha o pacote na rota de rede mais eficaz. Dessa forma, o pacote percorre de um roteador para outro até atingir sua rede de destino e o dispositivo de destino.
Por exemplo, na rede abaixo, a rota 2,4 pode parecer mais curta e mais eficiente quando comparada à rota 1,3,5. No entanto, esta rota pode estar sofrendo de banda baixa e enfrentando problemas de conectividade de rede. É aqui que os protocolos de roteamento de rede entram em ação e calculam a melhor rota, ou seja, a rota 135, e encaminham o pacote de rede para a rede 1. Que é então encaminhado para a rede 3, e assim por diante.
Roteadores versus outros ativadores de comunicação de rede
Antes de mergulharmos nos detalhes dos protocolos de roteamento, vamos aprender rapidamente sobre as distintas funcionalidades de gerenciamento de pacotes de dados dos roteadores quando comparados a componentes de rede semelhantes — switches e modems.
Roteadores x switches: Ambos os roteadores e switches lidam com pacotes de dados na rede. Enquanto os switches permitem a comunicação manipulando e encaminhando pacotes IP entre dispositivos dentro da mesma sub-rede, os roteadores gerenciam os pacotes entre várias redes LAN e WAN.
Além disso, os roteadores principais funcionam como o núcleo da comunicação da sua rede. Eles gerenciam pacotes de dados de alto volume e permitem o encaminhamento entre as redes conectadas. Eles não se comunicam com o mundo externo, como a internet.
Roteadores x modems: Muitas redes usam hardware de rede com roteadores e modems projetados em um componente. Embora muitas vezes coexistam e permitam a conectividade com a internet para diferentes dispositivos da rede, os roteadores e modems desempenham funções distintas. Os roteadores são responsáveis por distribuir sinais para vários dispositivos da rede. Modems convertem sinais da internet em sinais digitais processáveis por seus dispositivos da rede.
Por exemplo, usando um roteador, vários dispositivos na LAN podem acessar a internet ao mesmo tempo. Com um modem, apenas um dispositivo pode se conectar à internet por vez.
É aqui que os roteadores de borda desempenham um papel fundamental, pois permitem a comunicação entre a internet externa e seus roteadores principais.
Técnicas e protocolos que permitem a comunicação em rede
Com base na técnica de troca de informações de roteamento seguida pelos protocolos de roteamento, eles são classificados em três categorias principais:
- Roteamento de vetor de distância (DVR) e roteamento de estado de link (LSR): Ambos os algoritmos de roteamento dinâmico funcionam com base na troca de informações de roteamento entre o roteador e seu vizinho. Enquanto o DVR usa o algoritmo de Bellman-Ford para atualizar sua tabela de roteamento usando informações de seus vizinhos, o LSR conta com o algoritmo de Dijikstra e envia informações para todos os outros roteadores da rede. As tabelas de roteamento criadas e compartilhadas nesses algoritmos incluem tabelas de vizinho, topologia e cálculo de rota.
- Protocolo de gateway interior (IGP) e Protocolo de gateway exterior (EGP): No IGP, os roteadores dentro de um ambiente de rede autônomo trocam informações de roteamento dentro dos roteadores nas sub-redes constituintes. O EGP ajuda roteadores de diferentes redes autônomas, ou seja, redes com diferentes centros de controle, a trocar informações de roteamento entre si. No entanto, o EGP é menos comum em redes, pois é usado apenas nos casos em que um dispositivo precisa se comunicar fora de sua rede padrão.
- Roteamento de classe e sem classe: No roteamento de classe, os roteadores de rede não definem a máscara de sub-rede como parte de sua atualização de roteamento. Embora seja a técnica de roteamento mais fácil quando se trata de detecção de falhas de roteamento, ela ocupa uma banda significativa devido à necessidade de atualizações frequentes de roteamento. Isso tornou o roteamento de classe uma abordagem desatualizada, que a maioria dos administradores de rede substituiu em sua rede. Por outro lado, a técnica de roteamento sem classe adiciona a máscara de sub-rede de comprimento variável às suas atualizações de roteamento. Isso requer atualizações de roteamento menos frequentes e consome significativamente menos banda quando comparado ao roteamento de classe.
- RIPv1: É um protocolo de roteamento de classe que roteia a comunicação de rede com base na contagem de saltos. Ele mede a contagem de saltos de um pacote de dados IP de seu roteador atual para a rede de destino. Comparando as contagens de saltos de todos os caminhos disponíveis, o RIPv1 seleciona a rota ideal para o pacote a ser encaminhado. Aqui, os roteadores atualizam sua tabela de roteamento transmitindo seus dados para todos os roteadores da rede.
- RIPv2: É um protocolo de roteamento sem classe que oferece capacidades avançadas, como segurança aprimorada, quando comparado ao RIPv1. Neste protocolo, os roteadores atualizam sua tabela de roteamento fazendo multicast de seus dados.
- Protocolo de roteamento de gateway interior (IGRP): Este é um protocolo de roteamento de classe que funciona com base no RIP. O IGRP por padrão funciona até 100 contagens de salto. Ele também pode ser configurado para trabalhar até 255 contagens de salto. Embora possa atualizar automaticamente as informações de roteamento, ele exibe convergência de dados lenta e apresenta maior consumo da banda.
- Protocolo de roteamento de gateway interior aprimorado (EIGRP): Este é um protocolo de roteamento de classes que funciona com base no RIP. Ele aumenta a eficiência quando comparado ao RIP e IGRP, oferecendo convergência de dados mais rápida.
- BGP interno: O IBGP permite a comunicação de rede entre roteadores dentro de um sistema autônomo. Ele não interage com dispositivos fora da rede autônoma.
- BGP externo: O EBGP permite a comunicação de rede entre diferentes sistemas autônomos, ou seja, roteamento de rede entre domínios.
- Oscilação de rota : Quando não monitorado, a oscilação de rota pode ter sérios problemas de rede em cascata. Ele aumenta a latência da rede e pode desacelerar e afetar o desempenho dos roteadores de rede. Os administradores de rede precisam selecionar e implantar cuidadosamente os protocolos de roteamento e monitorar constantemente o desempenho do roteador para evitar a oscilação de rota.
- Loops de roteamento persistentes: Cenários como a implantação inadequada de protocolos de roteamento de vetor distante podem facilmente causar loops de roteamento persistentes na rede. Isso causa problemas como aumento da latência e falha de link, causando uma perda significativa de pacotes e maior consumo da banda.
- Problemas de utilização de recursos: Problemas de roteamento, quando não monitorados, podem consumir recursos significativos do roteador, causando degradação do desempenho do roteador. Por exemplo, a oscilação de rota pode facilmente causar recálculos rápidos de rota que consomem uma quantidade significativa de recursos da CPU do roteador.
- Desempenho da rede: Problemas de roteamento de rede, como aumento de latência, oscilação de rota, falha de link e recálculos rápidos de rota, podem causar degradação do desempenho. Isso reduz a qualidade geral da rede para os usuários finais e afeta a conectividade da rede. Os administradores de rede exigem uma solução de monitoramento de roteador com iniciativa que permita insights detalhados sobre as métricas cruciais do roteador.
- Segurança de rede aprimorada: Com a capacidade de visualizar sua topologia de rede, os administradores de rede podem ajustar seus protocolos de roteamento, como BGP e IS-IS, para aprimorar a segurança da rede e evitar vazamento de pacotes.
- Monitore métricas de desempenho críticas: Com o aprimorado monitor de desempenho da rede do OpManager, você pode ficar à frente dos problemas de rede, monitorando métricas de desempenho cruciais com facilidade. Detecte problemas antes que eles interrompam sua rede e realize rapidamente tarefas de correção com informações detalhadas sobre os roteadores gerenciados.
- Visualize sua topologia de rede: Gere diferentes mapas da sua topologia de rede com o mapeador de topologia de rede do OpManager e planeje efetivamente a colocação e a configuração do roteador. Isso ajuda você a classificar e configurar facilmente roteadores interdomínios e intradomínios de acordo com as necessidades da rede.
- Analise o consumo da banda: Fique atento à utilização da banda do roteador de rede e do link WAN. Identifique facilmente as rotas que consomem banda de rede significativa e realize as ações necessárias.
- Otimize o gerenciamento de recursos de rede: O OpManager oferece monitoramento proativo da utilização de recursos e alerta instantâneo, com alertas adaptativos com base em limiar. Isso ajuda a manter a utilização de recursos de rede em níveis ideais e a evitar problemas como o esgotamento de recursos.
- Aprimore o planejamento da capacidade com relatórios granulares: O OpManager oferece uma variedade abrangente de relatórios de desempenho de rede que trazem informações acionáveis para um gerenciamento simplificado de roteadores. Entenda como os recursos do seu roteador foram usados ao longo de um período e planeje as necessidades futuras. Você também pode criar agendamentos de relatórios automatizados que enviam os que você solicitou para o e-mail configurado, nos intervalos de tempo definidos.
