Visão geral do RIP e ripng

Protocolos de roteamento de vetores a distância

Protocolos de roteamento vetor de distância transmitem informações de roteamento que incluem um vetor de distância, normalmente expresso como o número de saltos para o destino. Essas informações são alagadas em todas as interfaces habilitadas por protocolo em intervalos regulares (a cada 30 segundos no caso do RIP) para criar um mapa de rede armazenado no banco de dados local de topologia de cada nó. A Figura 1 mostra como o roteamento vetor de distância funciona.

Figura 1: Protocolo de vetor a distância

Na Figura 1, os roteadores A e B têm o RIP habilitado em interfaces adjacentes. O roteador A conhece os roteadores C, D e E vizinhos da RIP, que estão a 1, 2 e 3 saltos de distância, respectivamente. O roteador B conhece os roteadores vizinhos RIP X, Y e Z, que estão a 1, 2 e 3 saltos de distância, respectivamente. A cada 30 segundos, cada roteador inunda toda a tabela de roteamento com todas as interfaces habilitadas para RIP. Nesse caso, o flooding troca informações da tabela de roteamento pelo link RIP.

Quando o roteador A recebe informações de roteamento do roteador B, ele adiciona 1 à contagem de hop para determinar a nova contagem de hops. Por exemplo, o roteador X tem uma contagem de hop de 1, mas quando o Roteador A importa a rota para X, a nova contagem de hops é de 2. A rota importada também inclui informações sobre onde a rota foi aprendida, de modo que a rota original seja importada como uma rota para o Roteador X através do Roteador B com uma contagem de hop de 2.

Quando várias rotas para o mesmo host são recebidas, o RIP usa o algoritmo de vetor de distância para determinar qual caminho importar para a tabela de encaminhamento. A rota com a menor contagem de saltos é importada. Se houver várias rotas com a mesma contagem de hop, todas são importadas para a tabela de encaminhamento, e o tráfego é enviado ao longo dos caminhos de forma round-robin.

Visão geral do protocolo RIP

O RIP IGP usa o algoritmo Bellman-Ford, ou vetor de distância, para determinar a melhor rota para um destino. O RIP usa a contagem de saltos como métrica. O RIP permite que hosts e roteadores troquem informações por rotas de computação por uma rede baseada em IP. O RIP destina-se a ser usado como um IGP em redes razoavelmente homogêneas de tamanho moderado.

O sistema operacional Junos® (Junos OS) oferece suporte às versões RIP 1 e 2.

Os pacotes rip versão 1 contêm as informações mínimas necessárias para rotear pacotes por uma rede. No entanto, esta versão do RIP não oferece suporte a autenticação ou sub-rede.

O RIP usa a porta 520 do Protocolo de Datagram do Usuário (UDP).

A RIP tem as seguintes limitações arquitetônicas:

• O caminho de rede mais longo não pode exceder 15 hops (assumindo que cada rede, ou hop, tem um custo de 1).

• O RIP depende de contar com o infinito para resolver determinadas situações incomuns — quando a rede consiste em várias centenas de roteadores e quando um loop de roteamento se forma, o tempo e a largura de banda de rede necessários para resolver um próximo hop podem ser ótimos.

• O RIP usa apenas uma métrica fixa para selecionar uma rota. Outros IGPs usam parâmetros adicionais, como atraso medido, confiabilidade e carga.

Pacotes RIP

Os pacotes RIP contêm os seguintes campos:

• Comando — indica se o pacote é uma solicitação ou mensagem de resposta. Solicite mensagens em busca de informações para a tabela de roteamento do roteador. As mensagens de resposta são enviadas periodicamente e também quando uma mensagem de solicitação é recebida. Mensagens de resposta periódicas são chamadas de mensagens de atualização. As mensagens de atualização contêm os campos de comando e versão e 25 destinos (por padrão), cada um dos quais inclui o endereço IP de destino e a métrica para chegar a esse destino.

  Nota:

  Começando com o Junos OS Release 11.1, três tipos de campo de comando adicionais estão disponíveis para oferecer suporte a circuitos de demanda RIP. Quando você configura uma interface para circuitos de demanda RIP, o campo de comando indica se o pacote é uma solicitação de atualização, resposta de atualização ou mensagem de reconhecimento de atualização. Interfaces de vizinhos enviam atualizações sob demanda, não periodicamente. Esses tipos de campo de comando são válidos apenas em interfaces configuradas para circuitos de demanda RIP. Para obter informações mais detalhadas, consulte a visão geral dos circuitos de demanda da RIP.

• Número da versão — versão do RIP que o roteador de origem está em execução.

• Identificador de família de endereços — família de endereços usada pelo roteador de origem. A família é sempre IP.

• Endereço — endereço IP incluído no pacote.

• Métrica — Valor da métrica anunciada para o endereço.

• Máscara — Máscara associada ao endereço IP (somente versão RIP 2).

• Próximo hop — endereço IP do roteador next-hop (somente rip versão 2).

As informações de roteamento são trocadas em uma rede RIP por solicitação RIP e pacotes de resposta RIP. Um roteador que acabou de ser inicializado pode transmitir uma solicitação RIP em todas as interfaces habilitadas para RIP. Todos os roteadores que executam RIP nesses links recebem a solicitação e respondem enviando um pacote de resposta RIP imediatamente ao roteador. O pacote de resposta contém as informações da tabela de roteamento necessárias para criar a cópia local do mapa de topologia de rede.

Na ausência de pacotes de solicitação RIP, todos os roteadores RIP transmitem um pacote de resposta RIP a cada 30 segundos em todas as interfaces habilitadas para RIP. A transmissão RIP é a principal maneira pela qual as informações de topologia são inundadas em toda a rede.

Uma vez que um roteador aprende sobre um destino específico através do RIP, ele inicia um temporizador. Toda vez que recebe um novo pacote de resposta com informações sobre o destino, o roteador reinicia o temporizador para zero. No entanto, se o roteador não receber atualizações sobre um destino específico por 180 segundos, ele remove o destino de sua tabela de roteamento RIP.

Além da transmissão regular de pacotes RIP a cada 30 segundos, se um roteador detectar um novo vizinho ou detectar que uma interface está indisponível, ele gera uma atualização acionada. As novas informações de roteamento são imediatamente transmitidas por todas as interfaces habilitadas por RIP, e a mudança se reflete em todos os pacotes de resposta RIP subsequentes.

Maximizando a contagem de hops

O roteamento bem-sucedido do tráfego em uma rede RIP exige que todos os nós da rede mantenham a mesma visão da topologia. As informações de topologia são transmitidas entre vizinhos RIP a cada 30 segundos. Se o roteador A estiver a muitos saltos de um novo host, o Roteador B, a rota para B pode levar um tempo significativo para se propagar pela rede e ser importada para a tabela de roteamento do Roteador A. Se os dois roteadores estiverem a 5 hops um do outro, o roteador A não pode importar a rota para o Roteador B até 2,5 minutos após o roteador B ficar on-line (30 segundos por hop). Para um grande número de hops, o atraso se torna proibitivo. Para ajudar a evitar que esse atraso cresça arbitrariamente grande, a RIP aplica uma contagem máxima de hop de 15 hops. Qualquer prefixo que esteja a mais de 15 saltos de distância é tratado como inalcançável e atribuído uma contagem de hop igual ao infinito. Essa contagem máxima de saltos é chamada de diâmetro da rede.

Técnicas de eficiência reversa de split horizon e poison

Como o RIP funciona inundando periodicamente toda a tabela de roteamento para a rede, ela gera muito tráfego. O horizonte dividido e as técnicas de reversão de envenenamento podem ajudar a reduzir a quantidade de tráfego de rede originado pelos hosts RIP e tornar a transmissão de informações de roteamento mais eficiente.

Se um roteador receber um conjunto de anúncios de rota em uma interface específica, o RIP determinará que esses anúncios não precisam ser retransmitidos na mesma interface. Essa técnica, conhecida como split horizon, ajuda a limitar a quantidade de tráfego de roteamento RIP eliminando informações que outros vizinhos dessa interface já aprenderam. A Figura 2 mostra um exemplo da técnica de horizonte dividido.

Figura 2: exemplo do Split Horizon

Na Figura 2, o roteador A anuncia rotas para roteadores C, D e E para roteador B. Neste exemplo, o roteador A pode chegar ao roteador C em 2 hops. Quando o roteador A anuncia a rota para o roteador B, o roteador B o importa como uma rota para o Roteador C pelo roteador A em 3 hops. Se o roteador B readvertisse essa rota para o roteador A, o roteador A o importaria como uma rota para o Roteador C pelo Roteador B em 4 hops. No entanto, o anúncio do roteador B para o roteador A é desnecessário, porque o roteador A já pode chegar à rota em 2 hops. A técnica split horizon ajuda a reduzir o tráfego extra eliminando esse tipo de anúncio de rota.

Da mesma forma, a técnica de reversão envenenada ajuda a otimizar a transmissão de informações de roteamento e a melhorar o tempo de convergência de rede. Se o roteador A aprender sobre rotas inalcançáveis por uma de suas interfaces, ele anuncia essas rotas como inalcançáveis (contagem de hop de 16) na mesma interface. A Figura 3 mostra um exemplo da técnica de reversão de envenenamento.

Figura 3: Exemplo reverso de envenenamento

Na Figura 3, o roteador A aprende por meio de uma de suas interfaces que as rotas para roteadores C, D e E são inalcançáveis. O roteador A readverte essas rotas pela mesma interface que inalcançável. O anúncio informa ao roteador B que os roteadores C, D e E definitivamente não podem ser alcançados pelo roteador A.

Limitações da conectividade unidirecional

Como o RIP processa informações de roteamento com base apenas no recebimento de atualizações da tabela de roteamento, ela não pode garantir conectividade bidirecional. Como mostra a Figura 4 , as redes RIP são limitadas por sua conectividade unidirecional.

Figura 4: Limitações da conectividade unidirecional

Na Figura 4, os roteadores A e D inundam as informações da tabela de roteamento para o Roteador B. Como o caminho para o Roteador E tem o menor número de saltos quando roteado pelo roteador A, essa rota é importada para a tabela de encaminhamento do Roteador B. Entretanto, suponha que o roteador A possa transmitir tráfego, mas não esteja recebendo tráfego do Roteador B por causa de um enlace indisponível ou política de roteamento inválida. Se a única rota para o Roteador E for pelo roteador A, algum tráfego destinado ao roteador A será perdido, porque a conectividade bidirecional nunca foi estabelecida.

O OSPF estabelece conectividade bidirecional com um aperto de mão de três vias.

Visão geral do protocolo RIPng

O RIPng IGP usa o algoritmo de vetor de distância Bellman-Ford para determinar a melhor rota para um destino, usando a contagem de hop como métrica. O RIPng permite que hosts e roteadores troquem informações por rotas de computação por uma rede baseada em IP. O RIPng destina-se a atuar como um IGP para sistemas autônomos de tamanho moderado.

RIPng é um protocolo de roteamento distinto do RIPv2. A implementação do RIPng pelo Junos OS é semelhante ao RIPv2, mas tem as seguintes diferenças:

• O RIPng não precisa implementar a autenticação em pacotes.

• O Junos OS não oferece suporte a várias instâncias de RIPng.

• O Junos OS não oferece suporte a grupos de tabela de roteamento RIPng.

RIPng é um protocolo baseado em UDP e usa a porta UDP 521.

O RIPng tem as seguintes limitações arquitetônicas:

• O caminho de rede mais longo não pode exceder 15 hops (assumindo que cada rede, ou hop, tem um custo de 1).

• O RIPng é propenso a loops de roteamento quando as tabelas de roteamento são reconstruídas. Especialmente quando o RIPng é implementado em redes de grande porte que consistem em várias centenas de roteadores, o RIPng pode demorar muito tempo para resolver loops de roteamento.

• O RIPng usa apenas uma métrica fixa para selecionar uma rota. Outros IGPs usam parâmetros adicionais, como atraso medido, confiabilidade e carga.

Padrões RIPng

O RIPng é definido nos seguintes documentos:

• RFC 2080, RIPng for IPv6

• RFC 2081, RIPng Protocol Applicability Statement

Para acessar solicitações de comentários (RFCs) e rascunhos da Internet, consulte o site da Força-Tarefa de Engenharia de Internet (IETF).

Pacotes RIPng

Um cabeçalho de pacote RIPng contém os seguintes campos:

• Comando — indica se o pacote é uma solicitação ou mensagem de resposta. Solicite mensagens em busca de informações para a tabela de roteamento do roteador. As mensagens de resposta são enviadas periodicamente ou quando uma mensagem de solicitação é recebida. Mensagens de resposta periódicas são chamadas de mensagens de atualização. As mensagens de atualização contêm os campos de comando e versão e um conjunto de destinos e métricas.

• Número da versão — especifica a versão do RIPng de que o roteador de origem está em execução. No momento, isso está definido para a Versão 1.

O restante do pacote RIPng contém uma lista de entradas de tabela de roteamento que consistem nos seguintes campos:

• Prefixo de destino — prefixo de endereço IPv6 de 128 bits para o destino.

• Comprimento do prefixo — número de bits significativos no prefixo.

• Métrica — Valor da métrica anunciada para o endereço.

• Tag de roteamento — um atributo de rota que deve ser anunciado e redistribuído com a rota. Principalmente, a tag de roteamento distingue as rotas externas de RIPng das rotas internas de RIPng quando as rotas devem ser redistribuídas por um protocolo de gateway externo (EGP).