O que é roteamento? | Roteamento de IP

Na internet, o roteamento é o caminho que os pacotes de dados de IP percorrem desde sua origem até seu destino.

Objetivos de aprendizado

Após ler este artigo, você será capaz de:

  • Aprenda como funciona o roteamento na internet
  • Defina o que é um "roteador".
  • Explore os diferentes protocolos de roteamento

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O que é roteamento?

O roteamento de redes é o processo de seleção de um caminho em uma ou mais redes. Os princípios de roteamento podem ser aplicados a qualquer tipo de rede, desde redes telefônicas até redes de transporte público. Em redes de comutação de pacotes, como a internet, o roteamento seleciona os caminhos para que os pacotes do Protocolo de Internet (IP) viajem desde sua origem até seu destino. Essas decisões de roteamento na Internet são tomadas por hardwares de rede especializados chamados roteadores.

Considere a imagem abaixo. Para que um pacote de dados vá do computador A ao computador B, ele deve passar pelas redes 1, 3 e 5 ou pelas redes 2 e 4? O pacote seguirá um caminho mais curto pelas redes 2 e 4, mas as redes 1, 3 e 5 podem ser mais rápidas no encaminhamento de pacotes do que a 2 e a 4. Esses são os tipos de escolhas que os roteadores de rede fazem constantemente.

diagrama de roteamento de ip

Como funciona o roteamento?

Os roteadores referem-se a tabelas de roteamento interno para tomar decisões sobre como rotear pacotes ao longo dos caminhos da rede. Uma tabela de roteamento registra os caminhos que os pacotes devem seguir para chegar a todos os destinos pelos quais o roteador é responsável. Pense nos horários dos trens, que os passageiros do trem consultam para decidir qual trem pegar. As tabelas de roteamento são assim, mas para caminhos de rede em vez de trens.

Os roteadores funcionam da seguinte maneira: quando um roteador recebe um pacote, ele lê os cabeçalhos* do pacote para ver seu destino pretendido, da mesma forma que um condutor de trem verifica as passagens de um passageiro para determinar em qual trem ele devem seguir. Em seguida, ele determina para onde rotear o pacote com base nas informações de suas tabelas de roteamento.

Os roteadores fazem isso milhões de vezes por segundo com milhões de pacotes. Conforme um pacote viaja para seu destino, ele pode ser roteado várias vezes por roteadores diferentes.

As tabelas de roteamento podem ser estáticas ou dinâmicas. As tabelas de roteamento estático não mudam. Um administrador de rede configura manualmente as tabelas de roteamento estático. Isso essencialmente define as rotas que os pacotes de dados seguem pela rede, a menos que o administrador atualize manualmente as tabelas.

As tabelas de roteamento dinâmico são atualizadas automaticamente. Os roteadores dinâmicos usam vários protocolos de roteamento (veja abaixo) para determinar os caminhos mais curtos e mais rápidos. Eles também fazem essa determinação com base em quanto tempo os pacotes levam para chegar ao destino — semelhante à forma como o Google Maps, Waze e outros serviços de GPS determinam as melhores rotas de direção com base na performance de direção anterior e nas condições atuais de direção.

O roteamento dinâmico requer mais poder de computação e é por isso que redes menores podem depender do roteamento estático. Mas para redes de médio e grande porte, o roteamento dinâmico é muito mais eficiente.

*Cabeçalhos de pacotes são pequenos pacotes de dados anexados a pacotes que fornecem informações úteis, incluindo de onde o pacote está vindo e para onde se dirige, como a etiqueta de remessa estampada na parte externa de um pacote de correio.

Quais são os principais protocolos de roteamento?

Na rede, um protocolo é uma forma padronizada de formatar dados para que qualquer computador conectado possa entender os dados. Um protocolo de roteamento é um protocolo usado para identificar ou anunciar caminhos de rede.

Os seguintes protocolos ajudam os pacotes de dados a encontrar seu caminho pela internet:

IP: O protocolo da internet (IP) especifica a origem e o destino de cada pacote de dados. Os roteadores inspecionam o cabeçalho IP de cada pacote para identificar para onde enviá-los.

BGP: O protocolo de roteamento Border Gateway Protocol (BGP) é usado para anunciar quais redes controlam quais endereços de IP e quais redes se conectam entre si. (As grandes redes que fazem esses anúncios BGP são chamadas de sistemas autônomos.) O BGP é um protocolo de roteamento dinâmico.

Os protocolos abaixo roteiam pacotes em um AS:

OSPF: o protocolo Open Shortest Path First (OSPF) é comumente usado por roteadores de rede para identificar dinamicamente as rotas mais rápidas e mais curtas disponíveis para enviar pacotes a seus destinos.

RIP: o Routing Information Protocol (RIP) usa "contagem de saltos" para encontrar o caminho mais curto entre uma rede e outra, onde "contagem de saltos" significa o número de roteadores pelos quais um pacote deve passar no caminho. (Quando um pacote vai de uma rede para outra, isso é conhecido como "salto".)

Outros protocolos de roteamento interno incluem EIGRP (o Enhanced Interior Gateway Routing Protocol, principalmente para uso com roteadores Cisco) e IS-IS (Intermediate System to Intermediate System).

O que é um roteador?

Um roteador é um hardware de rede responsável por encaminhar pacotes para seus destinos. Os roteadores se conectam a duas ou mais redes ou sub-redes de IP e passam pacotes de dados entre elas, conforme necessário. Os roteadores são usados em residências e escritórios para configurar conexões de rede local. Roteadores mais poderosos operam em toda a internet, ajudando os pacotes de dados a chegarem a seus destinos.

Como a Cloudflare ajuda a tornar o roteamento mais eficiente e seguro?

O Cloudflare Argo 1 usa o roteamento inteligente para identificar as rotas mais rápidas na internet, enviando pacotes em redes altamente congestionadas, em vez de através delas. O resultado é semelhante a quando o tráfego de carros é roteado em torno de congestionamentos: os pacotes de dados chegam mais rápido, acelerando a experiência on-line para os usuários.

O Cloudflare Magic Transit usa BGP para anunciar sub-redes de IP em nome dos clientes da Cloudflare. O tráfego de rede para esses endereços de IP é roteado pela Rede global da Cloudflare, em vez de ir diretamente para as redes desses clientes. A Cloudflare filtra qualquer tráfego de ataque antes de encaminhar o tráfego legítimo.