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lavinia tome nº19 1ºtgpsi

SEGMENTAÇÃO, COLISÕES E DOMÍNIOS DE COLISÃO

Este trabalho tem como objetivo demostrar o que ARP ,tipos de rotemento estático e dinâmico ,No campo dos algoritmos de roteamento, dois dos mais importantes são o Algoritmo de Vetor de Distância (Distance Vector - DV) e o Algoritmo de Estado de Ligação (Link-State).

introdução

3o que e ARP?

12 rip

11protocolo de encaminhamento

10rota dinâmica

9rota dinâmica

8rota estática

7rota estática

6tabelas arp

5tabelas arp

4o que e ARP?

2o que e ARP?

1o que e ARP?

INdice

15 ospf

21 webgrafia

20 conclusão

19 Algoritmos e respectivos protocolos de encaminhamento

18 Algoritmos e respec18ivos protocolos de encaminhamento

17 bgp

16 ospf

14 ospf

13 rip

INdice

O ARP mantém uma lista atualizada de endereços MAC e seus endereços IP associados. Esta lista é normalmente mantida por um gateway ou roteador – essencialmente, qualquer switch de rede responsável por gerenciar o fluxo de dados entre redes e dispositivos.

O ARP, ou Protocolo de Resolução de Endereços (Address Resolution Protocol), é um protocolo de comunicação de baixo nível. Ele opera na camada de enlace de dados ou (camada de rede ) do modelo OSI (Open Systems Interconnection).A principal função do ARP é associar endereços IP (Internet Protocol) a endereços físicos (MAC – Media Access Control) em uma rede local.

O que é ARP?

Vamos ilustrar este processo usando os dois computadores do diagrama:

O que é ARP?

4. O ARP tentará referenciar o cache ARP existente do roteador, e se o endereço MAC não puder ser encontrado, ele envia uma solicitação para o endereço 34.40.21.20. 5. 34.40.21.20 envia o endereço MAC deles (A5:22:98:5C:24:93) de volta para o roteador. 6. O roteador atualiza seu cache ARP e envia o endereço MAC do 34.40.21.20 de volta para o computador HOST, completando a solicitação. 7. O computador HOST envia algo para o 34.40.21.20.

1. O computador HOST verifica seu cache ARP para ver se ele já sabe o endereço MAC de 34.40.21.20. Se souber, ele tem tudo o que precisa e envia a mensagem. 2. O computador HOST envia uma solicitação para o endereço MAC do 34.40.21.20. 3. O roteador recebe a solicitação de endereços de rede do computador HOST e usa o ARP para tentar localizar o endereço MAC.

O que é ARP?

desvntagens

vantagens

As desvantagens de usar o protocolo ARP são, quando o link cai, as tabelas ARP não serão atualizadas automaticamente, caso a rede sofra alguma alteração, as tabelas ARP devem ser reconfiguradas. Por outro lado, tem pouca capacidade de mudar de tamanho ou configurar-se para se adaptar a possíveis mudanças que ocorram na rede.

  • Se você estiver usando ARP, os endereços MAC poderão ser facilmente conhecidos se você souber o endereço IP do mesmo sistema.
  • Os nós finais não devem ser configurados para “conhecer” endereços MAC. Ele pode ser encontrado quando necessário.
  • O objetivo do ARP é habilitar cada host em uma rede que permita construir um mapeamento entre endereços IP e endereços físicos.
  • O conjunto de mapeamentos ou tabelas armazenados no host é chamado de tabela ARP ou cache ARP.

O que é ARP?

a diferença entre cache ARP e tabela ARP

Utilização da tabela ARP

A tabela ARP é o conceito geral de um banco de dados que armazena mapeamentos IP-MAC. O cache ARP é a implementação prática e temporária dessa tabela em dispositivos de rede, com foco em entradas dinâmicas e temporárias para melhorar a eficiência da rede.

As Tabelas ARP são usadas para otimizar o encaminhamento de pacotes dentro de uma rede.Além disso, as Tabelas ARP são usadas nos casos em que um dispositivo precisa enviar um pacote para um endereço IP fora de sua rede local. Nesse caso, o dispositivo envia o pacote para o gateway padrão (roteador), que então encaminha o pacote para a rede de destino. O roteador utiliza sua própria Tabela ARP para determinar o endereço MAC do próximo salto na rota.

Tabelas ARP

Essas tabelas são responsáveis ​​pela conexão entre as camadas do protocolo e fazem o link em uma rede local entre o endereço IP e o endereço MAC. O endereço IP é usado para identificar dispositivos dentro de uma rede, enquanto o endereço MAC é um identificador único atribuído a cada interface de rede.Quando um dispositivo precisa enviar um pacote para outro dispositivo na mesma rede, ele precisa saber o endereço MAC do destinatário. É aí que entra a Tabela ARP. Quando um dispositivo envia um pacote para um endereço IP específico, ele verifica sua Tabela ARP local para ver se já possui o mapeamento correspondente.

Se o mapeamento estiver presente, o dispositivo pode enviar diretamente o pacote ao destinatário usando o endereço MAC correspondente. Caso contrário, o dispositivo envia uma solicitação ARP para a rede, perguntando "Quem possui este endereço IP?". O dispositivo correto responde com seu endereço MAC e é adicionado à Tabela ARP do dispositivo solicitante para futuras referências.

Tabelas ARP

  • Falta de adaptabilidade: Não se adapta a mudanças na topologia da rede, exigindo configuração manual.
  • Limitado para redes menores: Ideal para casas, escritórios ou redes locais com topologia definida, mas não escalável para redes maiores

desvantagens

vantagens

A rota estática é normalmente adequado para redes de pequena dimensão, onde o cenário de rede não é complexo e raramente sofre alterações. O administrador de rede é o responsável pela rotas que introduz manualmente na tabela de encaminhamento do router,tendo como base o seu conhecimento de  toda a infraestrutura da rede de dados. As rotas estáticas têm prioridade sob as rotas que resultam dos protocolos de encaminhamento dinâmico uma vez que têm uma distância administrativa menor. Uma vez que as rotas são estáticas, definidas manualmente, estas não se adaptam em caso de existirem alterações da rede.

  • Simplicidade: É fácil de configurar e gerenciar, especialmente em redes pequenas.
  • Segurança: Permite controlar o fluxo de tráfego e restringir o acesso a redes específicas.
  • Eficiência: Pode ser mais eficiente em redes estáveis com topologias bem definidas.

Rota estática

rotas estaticas

  • Vulnerabilidades à Segurança
  • Tempo de Convergência
  • Sobrecarga de Rede

desvantagens

vantagens

O roteamento dinâmico é uma técnica de rede que fornece roteamento de dados ideal. Ao contrário do roteamento estático, o roteamento dinâmico permite que os roteadores selecionem caminhos de acordo com as alterações de layout de rede lógica em tempo real. No roteamento dinâmico, o protocolo de roteamento operando no roteador é responsável pela criação, manutenção e atualização da tabela de roteamento dinâmico.

  • Facilidade de Expansão
  • Suporte para Topologias Complexas
  • Detecção e Correção Rápida de Falhas

rotas dinamicas

10

rotas dinamicas

11

São utilizados pelos encaminhadores para comunicarem entre si e trocarem informações de encaminhamento. Exemplos de protocolos de roteamento incluem RIP, OSPF e BGP.

metricas deencaminhamento

Principais Métricas de Encaminhamento

As métricas de encaminhamento são critérios utilizados pelos protocolos de roteamento para determinar o melhor caminho para enviar pacotes de dados através de uma rede. Essas métricas variam dependendo do protocolo e podem incluir diversos fatores que influenciam a escolha do caminho mais eficiente e confiável. Aqui estão algumas das principais métricas de encaminhamento utilizadas em diferentes protocolos de roteamento:

  • Distância (Saltos)
  • Custo
  • Largura de Banda
  • Atraso (Latência)
  • Confiabilidade

Os protocolos de encaminhamento

12

O RIP (Routing Information Protocol) é um protocolo de encaminhamento de vector de distância que utiliza a contagem de saltos como métrica para determinar o melhor caminho. Ele é adequado para redes de pequeno e médio porte e é fácil de configurar e implantar. No entanto, o RIP tem algumas limitações, como tempo de convergência lento e escalabilidade limitada.

vantagens

Desvantagem

  • É um protocolo padronizado.
  • É compatível com VLSM.
  • Fornece convergência rápida.
  • Ele envia atualizações acionadas quando a rede muda.
  • Funciona com roteamento instantâneo - tornando-o ideal para redes discadas.
  • Convergência lenta para redes de tamanho médio ou maior;
  • Existência de loops e contagem ao infinito;
  • Limitações do número saltos por caminho (15);
  • Limitação de métrica.

RIP

13

Versões RIP Existem duas versões principais do Protocolo RIP: o Routing Information Protocol versão 1 e o Routing Information Protocol versão 2. O Routing Information Protocol versão 1 (RIPv1) refere-se à versão original do RIP, definida na RFC 1058. Suporta endereços IPv4 e aplica a contagem de saltos como métrica para determinar as rotas mais eficientes. Já o Routing Information Protocol versão 2 (RIPv2), uma versão definida na RFC 2453, proporcionou várias melhorias em relação à v1. Além de suportar endereços IPv4 e IPv6, o RIPv2 oferece autenticação, suporte para sub-redes (CIDR) e a capacidade de transmitir informações adicionais, como as de rota multicast e métricas mais flexíveis.

RIP

14

O OSPF (Open Shortest Path First) é um protocolo de encaminhamento link-state que utiliza uma métrica mais avançada, incluindo largura de banda, atraso e fiabilidade, para determinar o melhor caminho. Ele é adequado para redes maiores e oferece tempos de convergência mais rápidos e melhor escalabilidade do que o RIP. No entanto, o OSPF é mais complexo de configurar e implementar do que o RIP.

vantagens

  • Sem limite de hops;
  • Eficiente uso de VLSM para alocação de endereços IP;
  • Utiliza multicast de IP para atualizações de link-state, reduzindo o processamento em roteadores que não as escutam e enviando atualizações apenas quando há mudanças;
  • Convergência mais rápida do que o RIP, pois envia mudanças de rota instantaneamente;
  • Suporta balanceamento de carga;
  • Permite a divisão lógica da rede em áreas para evitar a propagação excessiva de informações de subrede;
  • Oferece autenticação de rota com diversos métodos de senha;
  • Facilita a transferência e marcação de rotas externas inseridas em um AS, rastreando rotas externas de protocolos como o BGP.

OSPF

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O protocolo OSPF utiliza um algoritmo conhecido como algoritmo Dijkstra, nomeado em homenagem ao cientista que o desenvolveu, Edsger Dijkstra, para realizar análises críticas. O principal objetivo desse algoritmo é criar e manter um banco de dados central ou local que recebe mensagens de todos os roteadores envolvidos. Com base nesse banco de dados, o OSPF emprega o algoritmo OSPF de Dijkstra para construir uma árvore SPF. Essa árvore é fundamental para preencher uma tabela de roteamento IP, que orienta os pacotes de rede pelos caminhos mais eficientes. A identificação dos roteadores pode ser atribuída manualmente, por meio da interface de Loopback com o endereço IP mais alto ou, na ausência de uma interface de Loopback configurada, o roteador adotará o endereço IP mais alto entre suas interfaces.

Como funciona o protocolo OSPF?

desvantagens

  • Complexidade de Configuração e Manutenção
  • Dependência da Estrutura Hierárquica
  • Problemas de Estabilidade em Redes Grandes
  • Tempo de Convergência
  • Tráfego de Atualizações

OSPF

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O OSPF também utiliza o “custo” como métrica, representando o tempo necessário para uma mensagem alcançar seu destino. Quanto menor o custo, melhor o caminho, e o OSPF sempre escolhe a opção com menor custo. É nesse contexto que a topologia dos roteadores é dividida em diferentes áreas, permitindo que elas contribuam para a sumarização das rotas entre os roteadores e melhorem o processamento global. Portanto, o protocolo OSPF opera por meio de uma hierarquia estruturada com essas áreas, avaliando continuamente o melhor caminho entre os roteadores e o servidor. Ele é uma ferramenta essencial para o planejamento e construção de redes amplas e complexas.

Como funciona o protocolo OSPF?

OSPF

17

  • Complexidade
  • Tempo de Convergência
  • Configuração Inicial Demorada

desvantagens

O BGP (Border Gateway Protocol) é um protocolo de encaminhamento externo utilizado entre diferentes sistemas autónomos (AS) para trocar informações de encaminhamento. É utilizado pelos fornecedores de serviços Internet para ligar as suas redes e trocar rotas com outros fornecedores de serviços Internet. O BGP utiliza atributos de caminho, como o caminho AS e o próximo salto, para determinar o melhor caminho.

vantagens

  • Controle e Políticas de Roteamento
  • Confiabilidade
  • Flexibilidade

BGP

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  • Convergência Lenta
  • Problemas de Loops de Roteamento
  • Limite de Saltos

Desvantagem

Os algoritmos e protocolos de encaminhamento são essenciais para a operação eficiente das redes de computadores. Eles determinam como os pacotes de dados são movidos de uma origem para um destino através de uma rede.

Distance Vector (DV) ou Algoritmo do Vetor de Distância

Vantagens

é um protocolo de roteamento dinâmico que usa o número de saltos e a direção para determinar o melhor caminho para os pacotes de dados na rede. Cada roteador mantém uma tabela, conhecida como vetor de distância, que lista as distâncias até todos os destinos possíveis e o caminho preferencial para cada um. Os roteadores compartilham suas tabelas com os vizinhos, permitindo que a rede se ajuste dinamicamente a mudanças, como falhas de link ou adição de novos roteadores.

  • Fácil Visualização de Rotas
  • Facilidade de Diagnóstico e Solução de Problemas
  • Adaptabilidade a Mudanças na Topologia

Algoritmos e respectivos protocolos de encaminhamento

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  • Maior Vulnerabilidade a Erros de Configuração
  • Complexidade de Implementação

Desvantagem

é uma abordagem de roteamento dinâmico que mantém uma visão completa da topologia da rede, permitindo que cada roteador calcule a melhor rota para cada destino de forma independente. Protocolos como OSPF (Open Shortest Path First) e IS-IS (Intermediate System to Intermediate System) são baseados nesse algoritmo.

Vantagens

  • Segurança
  • Precisão na Seleção de Rotas
  • Convergência Rápida

Algoritmo de encaminhamento Link-State ou Estado da ligação

concluindo ,As rotas estáticas e dinâmicas oferecem diferentes abordagens para o roteamento de pacotes de dados. O Algoritmo de Vetor de Distância (Distance Vector - DV), exemplificado pelo protocolo RIP, oferece uma abordagem simples e distribuída para o cálculo de rotas, baseando-se na distância até os destinos. Em contraste, o Algoritmo de Estado de Ligação (Link-State), como implementado no OSPF, constrói uma visão completa da topologia da rede, permitindo cálculos de rota mais precisos e eficientes.

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conclusão

21

  • Protocolo de resolução de endereço: o que é cabeçalho ARP em rede (guru99.com)
  • O Que é ARP? Como Funciona o Protocolo de Resolução de Endereços - Kinsta®
  • O que é ARP: guia completo para iniciantes (hostgator.com.br)
  • O que é ARP? Protocolo de Resolução de Endereço! (vidabytes.com)
  • Entendendo as Tabelas ARP e sua Utilização na Rede (“Under The Networking Spell Series” Artigo Semanal) (linkedin.com)
  • Redes: Encaminhamento estático vs Encaminhamento dinâmico (sapo.pt)
  • Protocolo RIP: o que é, características e suas operações | Eletronet
  • Protocolo OSPF: saiba como funciona e a sua importância (eletronet.com)
  • ChatGPT

webgrafia