Visão geral dos bancos de dados de roteamento
O roteamento é a transmissão de pacotes de uma fonte para um endereço de destino. Um protocolo de roteamento determina o caminho pelo qual os pacotes são encaminhados, compartilha informações com dispositivos vizinhos imediatos e outros dispositivos na rede e se ajusta às condições de rede em constante mudança.
Para usar os recursos de roteamento de um dispositivo da Juniper Networks, você deve entender os fundamentos do roteamento IP e os protocolos de roteamento que são os principais responsáveis pela transmissão do tráfego unicast. Para entender esse tópico, você precisa de uma compreensão básica do endereço IP e do TCP/IP.
O sistema operacional Junos® (Junos OS) mantém dois bancos de dados para informações de roteamento:
Tabela de roteamento — Contém todas as informações de roteamento aprendidas por todos os protocolos de roteamento.
Tabela de encaminhamento — Contém as rotas usadas para encaminhar pacotes pelo roteador.
Além disso, os protocolos de gateway interior (IGPs), IS-IS e OSPF mantêm bancos de dados de estado de link.
Esta seção inclui os seguintes tópicos:
Bancos de dados de protocolo de roteamento
Cada protocolo de roteamento IGP mantém um banco de dados das informações de roteamento que aprendeu com outros roteadores que executam o mesmo protocolo e usa essas informações conforme definido e exigido pelo protocolo. As informações de roteamento compartilhadas em um AS são transmitidas por um protocolo de gateway interno (IGP).
Dos diferentes IGPs, os mais comuns são RIP, OSPF e IS-IS. IS-IS e OSPF usam as informações de roteamento que receberam para manter bancos de dados de estado de link, que eles usam para determinar quais vizinhos adjacentes estão operacionais e construir mapas de topologia de rede. Os IGPs foram projetados para atuar rapidamente e trabalhar com luz. Eles normalmente incorporam apenas um sistema de segurança moderado, porque colegas internos confiáveis não exigem as medidas de segurança rigorosas que os pares não confiáveis exigem. Como resultado, você geralmente pode começar a rotear dentro de um AS, permitindo o IGP em todas as interfaces internas e realizando configurações adicionais mínimas. Você não precisa estabelecer adjacências individuais.
IS-IS e OSPF usam o algoritmo de Dijkstra, e RIP e RIPng usam o algoritmo Bellman-Ford para determinar a melhor rota ou rotas (se houver várias rotas de custo igual) para chegar a cada destino e instalar essas rotas na tabela de roteamento do Junos OS.
As informações de roteamento compartilhadas com um peer AS são transmitidas por um protocolo de gateway externo (EGP). O EGP principal em uso em quase todas as redes é o Border Gateway Protocol (BGP). O BGP foi projetado para ser muito seguro. As conexões individuais devem ser configuradas explicitamente em cada lado do link. Como resultado, embora um grande número de conexões seja difícil de configurar e manter, cada conexão é segura.
Quando você configura um protocolo em uma interface, você também deve configurar uma família de protocolo nessa interface.
Tabelas de roteamento do Junos OS
A tabela de roteamento do Junos OS é usada pelo processo de protocolo de roteamento para manter seu banco de dados de informações de roteamento. Nesta tabela, o processo de protocolo de roteamento armazena rotas configuradas estaticamente, interfaces diretamente conectadas (também chamadas de rotas diretas ou rotas de interface) e todas as informações de roteamento aprendidas com todos os protocolos de roteamento. O processo de protocolo de roteamento usa essas informações de roteamento coletadas para selecionar a rota ativa para cada destino, que é a rota que realmente é usada para encaminhar pacotes para esse destino. Para rotear o tráfego de um host de origem para um host de destino, os dispositivos pelos quais o tráfego passará devem aprender o caminho que o pacote deve seguir. Depois de aprendidas, as informações são armazenadas em tabelas de roteamento. A tabela de roteamento mantém uma lista de todos os caminhos possíveis do ponto A ao ponto B.
Por padrão, o Junos OS mantém três tabelas de roteamento: uma para rotas unicast, outra para rotas multicast e uma terceira para MPLS. Você pode configurar tabelas de roteamento adicionais para dar suporte a situações em que você precisa separar um determinado grupo de rotas ou onde você precisa de maior flexibilidade na manipulação de informações de roteamento. Em geral, a maioria das operações pode ser realizada sem recorrer à complexidade de tabelas de roteamento adicionais. No entanto, a criação de tabelas de roteamento adicionais tem vários usos específicos, incluindo a importação de rotas de interface em mais de uma tabela de roteamento, a aplicação de políticas de roteamento diferentes ao exportar a mesma rota para diferentes pares e fornecer maior flexibilidade com topologias multicast incongruentes.
Cada tabela de roteamento é identificada por um nome, que consiste na família de protocolos seguida por um período e um pequeno inteiro nãonegativo. A família de protocolos pode ser inet (Internet), iso (ISO) ou mpls (MPLS). Os nomes a seguir estão reservados para as tabelas de roteamento padrão mantidas pelo Junos OS:
inet.0 — Tabela de roteamento unicast padrão ip versão 4 (IPv4)
inet6.0 — Tabela de roteamento unicast padrão ip versão 6 (IPv6)
nome de instância.inet.0 — tabela de roteamento Unicast para uma instância de roteamento específica
inet.1 — cache de encaminhamento multicast
inet.2 — rotas unicast usadas para encaminhamento de caminho reverso multicast (RPF)
inet.3 — tabela de roteamento MPLS para informações de caminho
mpls.0 — tabela de roteamento MPLS para próximos hops de caminho comutador de rótulos (LSP)
Nota:Para clareza, este tópico contém discussões gerais sobre tabelas de roteamento como se houvesse apenas uma tabela. No entanto, quando é necessário distinguir entre as tabelas de roteamento, seus nomes são usados explicitamente.
Redes e sub-redes
Grandes grupos de máquinas que estão interconectadas e podem se comunicar entre si formam redes. Normalmente, as redes identificam grandes sistemas de computadores e dispositivos que são propriedade ou operados por uma única entidade. O tráfego é roteado entre ou através das redes à medida que os dados são passados do host para o host.
A Figura 1 mostra uma rede simples de roteadores.
de rede simples
Essa rede simples oferece várias maneiras de ir do host San Francisco para hospedar Miami. O pacote pode seguir o caminho por Denver e Cleveland. Alternativamente, o pacote pode ser roteado através de Phoenix e diretamente para Miami. A tabela de roteamento inclui todos os caminhos e combinações possíveis — uma lista exaustiva de todas as maneiras de chegar da origem ao destino.
A tabela de roteamento deve incluir todos os caminhos possíveis, desde uma fonte até um destino. As tabelas de roteamento para a rede na Figura 1 devem incluir entradas para San Francisco-Denver, San Francisco-Cleveland, San Francisco-Miami, Denver-Cleveland, etc. Conforme o número de fontes e destinos aumenta, a tabela de roteamento rapidamente se torna grande. O tamanho desordado das tabelas de roteamento é o principal motivo para a divisão de redes em sub-redes.
À medida que as redes crescem, a capacidade de manter a rede e rotear efetivamente o tráfego entre hosts dentro da rede torna-se cada vez mais difícil. Para acomodar o crescimento, as redes são divididas em sub-redes. Fundamentalmente, as sub-redes se comportam exatamente como redes, exceto que elas são identificadas por um endereço de rede e uma máscara de sub-rede mais específica (prefixo de destino). As sub-redes têm gateways de roteamento e compartilham informações de roteamento exatamente da mesma forma que as grandes redes.
Tabelas de encaminhamento
O roteamento é a transmissão de pacotes de dados de uma fonte para um endereço de destino. Envolve entregar uma mensagem em uma rede ou redes. Esse processo tem dois componentes principais: a troca de informações de roteamento para encaminhar pacotes com precisão da origem ao destino e o procedimento de encaminhamento de pacotes.
Para que os pacotes sejam encaminhados corretamente ao endereço de host apropriado, o host deve ter um identificador numérico exclusivo ou endereço IP. O endereço IP exclusivo do host de destino forma entradas na tabela de roteamento. Essas entradas são as principais responsáveis por determinar o caminho que um pacote atravessa quando transmitido da origem ao destino.
O Junos OS instala todas as rotas ativas da tabela de roteamento na tabela de encaminhamento. As rotas ativas são usadas para encaminhar pacotes para seus destinos.
O kernel do Junos OS mantém uma cópia mestre da tabela de encaminhamento. Ele copia a tabela de encaminhamento para o Mecanismo de Encaminhamento de Pacotes, que é a parte do roteador responsável pelo encaminhamento de pacotes.
Se a tabela de roteamento for uma lista de todos os caminhos possíveis que um pacote pode seguir, a tabela de encaminhamento é uma lista das melhores rotas para um determinado destino. O melhor caminho é determinado de acordo com o protocolo de roteamento específico que está sendo usado, mas geralmente o número de saltos entre a origem e o destino determina a melhor rota possível.
Na rede mostrada na Figura 1, porque o caminho com menos saltos de São Francisco a Miami é através de Phoenix, a tabela de encaminhamento destila todas as possíveis rotas De São Francisco-Miami para a única rota através de Phoenix. Todo o tráfego com um endereço de destino de Miami é enviado diretamente para o próximo hop, Phoenix.
Depois de receber um pacote, o roteador Phoenix realiza outra busca de rota, usando o mesmo endereço de destino. O roteador Phoenix então roteia o pacote adequadamente. Embora considere todo o caminho, o roteador em qualquer salto individual ao longo do caminho é responsável apenas por transmitir o pacote para o próximo salto no caminho. Se o roteador Phoenix está gerenciando seu tráfego de uma maneira específica, ele pode enviar o pacote através de Houston em sua rota para Miami. Esse cenário é provável se o tráfego de clientes específicos for tratado como tráfego prioritário e roteado por uma rota mais rápida ou direta, enquanto todo o tráfego é tratado como tráfego sem prioridade.
Como as tabelas de roteamento e encaminhamento são sincronizadas
O processo de protocolo de roteamento do Junos OS é responsável por sincronizar as informações de roteamento entre as tabelas de roteamento e encaminhamento. Para isso, o processo de protocolo de roteamento calcula as rotas ativas de todas as rotas da tabela de roteamento e as instala na tabela de encaminhamento. O processo de protocolo de roteamento copia a tabela de encaminhamento para o Mecanismo de Encaminhamento de Pacotes do roteador, a parte do roteador que encaminha pacotes. A Figura 2 ilustra como as tabelas de roteamento são sincronizadas.
de roteamento e encaminhamento
Suporte para NetFlow V9
O NetFlow Services Export Version 9 (NetFlow V9) fornece um método extensível e flexível para o uso de modelos para observar pacotes em um roteador. Cada modelo indica o formato em que o roteador exporta dados.
Esse recurso oferece suporte ao Netflow V5 ou V8 para dispositivos baseados em fluxo.
Para obter mais informações, consulte o Guia de Usuário de Monitoramento, Amostragem e Serviços de Coleta.