Roteamento

O roteamento é o processo utilizado pelas redes para determinar por onde os dados devem seguir entre diferentes redes ou destinos.
Em uma rede IP, um equipamento como um roteador analisa o endereço de destino de um pacote e consulta informações de roteamento para decidir qual será o próximo caminho a ser utilizado.

01 – Rota

Sigla: —
Categoria: Roteamento
Nível: 🟢 Básico
O que é?
Uma rota é uma informação que indica como alcançar determinado destino dentro de uma rede.

Ela normalmente contém informações como:

rede de destino;
máscara ou tamanho do prefixo;
próximo salto;
interface de saída;
origem da rota;
métrica ou preferência.
Na prática
Quando um roteador recebe um pacote IP, ele precisa descobrir para onde encaminhá-lo.
Ele consulta sua tabela de roteamento e procura uma rota que corresponda ao endereço de destino.
Exemplo
Imagine que o roteador possua:

192.168.10.0/24 → 10.0.0.2

Isso significa que, para chegar à rede 192.168.10.0/24, o próximo equipamento será 10.0.0.2.

02 – TABELA DE ROTEAMENTO

Sigla: Routing Table
Categoria: Roteamento
Nível: 🟢 Básico
O que é?
É a estrutura que contém as informações utilizadas pelo equipamento para decidir por onde encaminhar os pacotes.
Na prática
É uma das primeiras coisas que um técnico verifica quando existe suspeita de problema de conectividade.
Uma tabela pode apresentar algo semelhante a:

Destino Next Hop Interface
10.10.10.0/24 192.168.1.1 eth0
10.20.0.0/16 192.168.2.1 eth1
0.0.0.0/0 192.168.1.254 eth0
Exemplo
Se chegar um pacote destinado a:

10.20.5.10

o equipamento procurará uma rota que corresponda a esse endereço.

03 – NEXT HOP

Sigla: —
Categoria: Roteamento
Nível: 🟢 Básico
O que é?
É o próximo equipamento para o qual o pacote deve ser encaminhado.
Na prática
O destino final de um pacote pode estar muito distante.
O roteador não precisa conhecer necessariamente todos os equipamentos existentes no caminho. Ele precisa saber qual é o próximo salto.
Exemplo
R1 → R2 → R3 → R4 → DESTINO

Para R1, o Next Hop pode ser R2.
Para R2, o Next Hop pode ser R3.

04 – GATEWAY

Sigla: —
Categoria: Roteamento
Nível: 🟢 Básico
O que é?
Um gateway é um ponto de saída ou interligação utilizado para alcançar outra rede ou domínio.
Na prática
Em uma rede local, normalmente o computador possui um Default Gateway.
Exemplo
PC
│
▼
192.168.1.1
│
▼
Internet

Nesse exemplo, 192.168.1.1 pode ser o gateway utilizado pelo computador.

Atenção!!!
Gateway e Next Hop são conceitos relacionados, mas não necessariamente significam exatamente a mesma coisa em todos os contextos.

05 – DEFAULT ROUTE

Sigla: —
Categoria: Roteamento
Nível: 🟢 Básico
O que é?
É a rota utilizada quando não existe uma rota mais específica para determinado destino.

Em IPv4, normalmente é representada por:

0.0.0.0/0
Na prática
É como dizer ao roteador:

“Se você não souber especificamente para onde mandar esse pacote, envie por aqui.”
Exemplo
0.0.0.0/0 → 192.168.1.1

06 – ROTA ESTÁTICA

Sigla: Static Route
Categoria: Roteamento
Nível: 🟢 Básico
O que é?
É uma rota configurada manualmente por um administrador.
Na prática
O administrador informa algo como:

Rede: 10.20.0.0/16
Next Hop: 192.168.1.2

O equipamento passa a utilizar essa informação conforme sua configuração.

Vantagem

É simples e previsível em redes pequenas ou em determinados cenários específicos.

Limitação

Se a topologia mudar, a rota pode precisar ser alterada manualmente.

07 – ROTA DINÂMICA

Sigla: Dynamic Routing
Categoria: Roteamento
Nível: 🟢 Básico
O que é?
É uma rota aprendida por meio de um protocolo de roteamento.
Na prática
Em vez de configurar todas as rotas manualmente, os roteadores trocam informações entre si.

Exemplos:

OSPF
IS-IS
BGP
Exemplo
R1 ←→ R2 ←→ R3

Se R3 anuncia uma determinada rede para R2, R2 pode aprender essa rota e posteriormente disponibilizá-la conforme as regras do protocolo.

08 – PREFIXO

Sigla: IP Prefix
Categoria: Roteamento
Nível: 🟢 Básico
O que é?
É a representação de uma rede IP acompanhada do tamanho da parte destinada à identificação da rede.

Exemplo:

192.168.10.0/24

O /24 indica o tamanho do prefixo.
Na prática
Prefixos são utilizados constantemente em tabelas de roteamento e protocolos como BGP e OSPF.

09 – CIDR

Nome: Classless Inter-Domain Routing
Sigla: CIDR
Categoria: Roteamento / Endereçamento
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
CIDR é uma forma de representar redes IP utilizando um prefixo de comprimento variável.

Exemplo:

192.168.0.0/16
192.168.1.0/24
10.10.10.0/28
Na prática
O CIDR permite utilizar o espaço de endereçamento de forma mais flexível e também possibilita agregação de rotas.
O RFC 4632 documenta o CIDR e sua utilização para endereçamento e agregação de rotas. 
Exemplo
Em vez de anunciar várias redes individualmente, determinados prefixos podem ser agregados quando a topologia permite.

10 – LONGEST PREFIX MATCH

Sigla: LPM
Categoria: Roteamento
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
É o princípio pelo qual, entre várias rotas que correspondem a um destino, o roteador seleciona a rota com o prefixo mais específico.

Exemplo

Imagine:

10.0.0.0/8 10.10.0.0/16 10.10.10.0/24

Para o destino:

10.10.10.50

as três redes podem corresponder, mas:

/24

é mais específico que:

/16

que é mais específico que:

/8

Portanto, a rota /24 é a correspondência mais específica.
Na prática
Esse conceito é fundamental para entender por que um equipamento escolhe determinada rota quando existem várias possibilidades.

11 – MÉTRICA

Sigla: Metric
Categoria: Roteamento
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
É um valor utilizado por um protocolo de roteamento para representar uma determinada característica ou preferência de uma rota.
Na prática
O significado da métrica depende do protocolo.

Em OSPF, por exemplo, o conceito está relacionado ao custo utilizado no cálculo do caminho.

Importante

Não devemos tratar “menor métrica” como regra universal para todos os protocolos. Cada protocolo possui seus próprios mecanismos de seleção.

12 – Custo

Sigla: Cost
Categoria: Roteamento / OSPF
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
É um valor utilizado por determinados protocolos para comparar caminhos.
Na prática
No OSPF, o custo é utilizado para calcular o caminho de menor custo até determinado destino.
O OSPF é um protocolo link-state e utiliza uma base de informações da topologia para calcular caminhos.
Exemplo
R1 ──10── R2 ──10── R3
\
└────30──── R3

O caminho:

R1 → R2 → R3

possui custo total:

10 + 10 = 20

Enquanto o caminho direto possui:

30

O primeiro caminho seria preferido pelo cálculo de menor custo.

13 – IGP

Nome: Interior Gateway Protocol
Sigla: IGP
Categoria: Roteamento
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
É uma categoria de protocolos utilizada para distribuir informações de roteamento dentro de um Sistema Autônomo.

Exemplos:

OSPF
IS-IS
RIP
EIGRP
Na prática
Imagine uma operadora com centenas ou milhares de roteadores.
O IGP pode ser utilizado para que esses equipamentos conheçam a topologia e alcancem as redes internas.

14 – EGP

Nome: Exterior Gateway Protocol
Sigla: EGP
Categoria: Roteamento
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
É uma categoria de protocolos utilizada para troca de informações de roteamento entre diferentes Sistemas Autônomos.
Na prática
É nesse contexto que aparece o BGP.

Atenção!!!

EGP também foi o nome de um protocolo histórico específico. Portanto, no Glossário devemos diferenciar:

EGP como categoria/conceito

de:

EGP como protocolo histórico.

15 – AS

Nome: Autonomous System
Sigla: AS
Categoria: Roteamento
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
Um Sistema Autônomo é um conjunto de redes e roteadores administrados dentro de uma política de roteamento comum.
Na prática
Operadoras, grandes empresas, provedores e outras organizações podem operar Sistemas Autônomos.
Exemplo
AS 100
│ R1 ─ R2 ─ R3│
│ BGP │
│ R4 ─ R5 ─ R6│
AS 200

16 – ASN

Nome: Autonomous System Number
Sigla: ASN
Categoria: Roteamento / BGP
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
É o número utilizado para identificar um Sistema Autônomo no contexto do roteamento interdomínio.
Na prática
O ASN aparece constantemente em ambientes BGP.
Exemplo
Operadora A → AS 64500
Operadora B → AS 64501

17 – OSPF

Nome: Open Shortest Path First
Sigla: OSPF
Categoria: Roteamento / IGP
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
É um protocolo de roteamento do tipo link-state, utilizado dentro de um Sistema Autônomo.
Na prática
É um protocolo de roteamento do tipo link-state, utilizado dentro de um Sistema Autônomo.
Na prática
Os roteadores OSPF trocam informações sobre a topologia e constroem uma base de estado dos enlaces. A partir dessa informação, calculam os caminhos.
O RFC 2328 especifica OSPFv2 e descreve sua classificação como IGP, sua utilização de link-state database e o cálculo de shortest-path tree. 
Exemplo
R2
/ \
R1 R3
\ /
R4

Os roteadores formam relações de vizinhança e distribuem informações de estado dos enlaces.

18 – Area OSPF

Sigla: Area
Categoria: OSPF
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
Uma área OSPF é uma divisão lógica utilizada para organizar e controlar a distribuição das informações de topologia dentro de um domínio OSPF.
Na prática
Em redes grandes, dividir o domínio em áreas pode reduzir a quantidade de informações que precisam ser processadas e distribuídas.
A Area 0 é conhecida como backbone area.
Exemplo
AREA 1
R1 ─── R2
\ /
R3
│
│
AREA 0
│
│
AREA 2
R4 ─── R5

19 – SPF

Nome: Shortest Path First
Sigla: SPF
Categoria: OSPF / Roteamento
Nível: 🟡 Intermediário
O que é?
É o cálculo utilizado pelo OSPF para determinar os caminhos de menor custo na topologia conhecida.
Na prática
Quando ocorre uma mudança importante na topologia, o roteador pode executar novamente o cálculo SPF.

Analogia

É como possuir um mapa de todas as estradas e calcular o melhor caminho entre sua localização e cada destino.

20 – IS-IS

Nome: Intermediate System to Intermediate System
Sigla: IS-IS
Categoria: Roteamento / IGP
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
É um protocolo de roteamento do tipo link-state, utilizado principalmente em redes de grande porte, incluindo ambientes de provedores e operadoras.

O protocolo foi originalmente especificado no contexto OSI e posteriormente recebeu extensões para suportar roteamento IP. O RFC 1195 documenta justamente o uso de IS-IS para roteamento TCP/IP.
Na prática
É comum encontrar IS-IS em arquiteturas de backbone de grandes redes.

21 – BGP

Nome: Border Gateway Protocol
Sigla: BGP
Categoria: Roteamento / EGP
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
É o principal protocolo de roteamento interdomínio utilizado para trocar informações de alcançabilidade entre Sistemas Autônomos.

O RFC 4271 descreve BGP-4 como um protocolo de roteamento entre Sistemas Autônomos e destaca que sua função principal é trocar informações de alcançabilidade de redes entre sistemas BGP.
Na prática
É fundamental para:

Internet;
interconexão entre operadoras;
provedores;
redes corporativas;
MPLS VPN;
troca de rotas entre diferentes domínios.
Exemplo
INTERNET
AS 100
│
BGP
│
AS
200
│
BGP
│
AS 300

22 – eBGP

Nome: External BGP
Sigla: eBGP
Categoria: BGP
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
É a utilização do BGP para estabelecer uma relação de roteamento entre diferentes Sistemas Autônomos.
Na prática
É comum em:

interconexões entre operadoras;
conexão com provedores;
Internet;
multihoming.
Exemplo
AS 100
│
│ eBGP
│
AS 200

23 – iBGP

Nome: Internal BGP
Sigla: iBGP
Categoria: BGP
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
É a utilização do BGP para distribuir informações de roteamento dentro do mesmo Sistema Autônomo.
Na prática
É utilizado para distribuir rotas BGP entre diferentes roteadores de um mesmo AS.
Exemplo
AS 65000
R1 ───── R2 ───── R3
\ /
iBGP

24 – AS PATH

Sigla: AS_PATH
Categoria: BGP
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
É um atributo BGP que registra a sequência de Sistemas Autônomos associados ao caminho de uma rota.
Na prática
Além de fornecer informação sobre o caminho, o AS_PATH também é utilizado em mecanismos de seleção de rotas e ajuda a detectar determinados loops entre Sistemas Autônomos.
Exemplo
Prefixo: 200.10.0.0/16
AS_PATH:
65010 65020 65030

25 – ROUTE REFLECTOR

Sigla: RR
Categoria: BGP
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
É um mecanismo utilizado para reduzir a necessidade de uma malha completa de sessões iBGP entre todos os roteadores BGP de um AS.
Na prática
Sem mecanismos como Route Reflection, uma grande rede iBGP pode exigir muitas sessões entre roteadores.
Com Route Reflector:

RR
/ | \
R1 R2 R3

Os clientes BGP estabelecem sessões com o Route Reflector.

26 – ECMP

Nome: Equal-Cost Multi-Path
Sigla: ECMP
Categoria: Roteamento
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
É a utilização de múltiplos caminhos considerados equivalentes em custo para determinado destino.
Na prática
Pode ajudar a:

distribuir tráfego;
aumentar utilização dos enlaces;
fornecer caminhos alternativos.
Exemplo
R2
/ \
R1 ──── ──── R4
\ /
R3

Se os caminhos:

R1 → R2 → R4
R1 → R3 → R4

possuírem custo equivalente e forem elegíveis, o equipamento pode utilizar ECMP.

27 – MPLS

Nome: Multiprotocol Label Switching
Sigla: MPLS
Categoria: Roteamento / Transporte
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
MPLS é uma arquitetura que utiliza labels para encaminhar tráfego através de uma rede.
O RFC 3031 especifica a arquitetura do MPLS. 
Na prática
MPLS é muito utilizado em redes de provedores e operadoras para construir serviços como:

VPNs;
L3VPN;
L2VPN;
transporte de tráfego;
engenharia de tráfego em arquiteturas específicas.
Exemplo
CE
│
PE
│
P
│
P
│
PE
│
CE

28 – VRF

Nome: Virtual Routing and Forwarding
Sigla: VRF
Categoria: Roteamento / MPLS
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
É uma tecnologia que permite manter tabelas de roteamento separadas dentro do mesmo equipamento.

Analogia simples

Imagine um roteador que possui vários roteadores virtuais independentes:

ROUTER
┌──────┼──────┐
↓ ↓ ↓
VRF-A VRF-B VRF-C

Cada VRF pode possuir suas próprias rotas.
Na prática
É muito utilizada em redes de operadoras para separar clientes ou serviços.

29 – PE

Nome: Provider Edge
Sigla: PE
Categoria: MPLS / Redes de Operadora
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
É o roteador localizado na borda da rede do provedor que se conecta aos equipamentos do cliente ou a outros domínios.
Na prática
Em redes MPLS VPN, o PE normalmente mantém as informações específicas das VPNs dos clientes.
Exemplo
Cliente
│
CE
│
PE
│
P
│
P
│
PE
│
CE
│
Cliente

30 – CE

Nome: Customer Edge
Sigla: CE
Categoria: MPLS / Redes de Operadora
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
É o equipamento localizado no lado do cliente que se conecta ao Provider Edge.
Na prática
O CE participa da conectividade do cliente com a rede do provedor.

Arquitetura

REDE DO CLIENTE
│
CE
│
PE
│
REDE MPLS

31 – P Router

Nome: Provider Router
Sigla: P
Categoria: MPLS
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
É um roteador localizado no núcleo da rede do provedor.
Na prática
Em uma arquitetura MPLS VPN, o P router normalmente participa do transporte do tráfego pelo backbone sem precisar manter as rotas específicas de cada VPN de cliente.
Essa separação entre PE e P é fundamental para entender arquiteturas de redes de provedores. O RFC 4364 descreve o papel dos PE routers e do backbone do provedor em BGP/MPLS VPNs.

32 – ROUTE DISTINGUISHER

Nome: Route Distinguisher
Sigla: RD
Categoria: MPLS VPN / BGP
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
É um identificador utilizado para tornar distintos prefixos que poderiam ser iguais em diferentes VPNs.

Analogia

Imagine dois clientes utilizando:

192.168.1.0/24

O RD ajuda a manter esses prefixos distintos dentro do ambiente VPN.
Na prática
É um conceito fundamental para entender VPN-IPv4 em BGP/MPLS.

33 – ROUTE TARGET

Nome: Route Target
Sigla: RT
Categoria: MPLS VPN / BGP
Nível: 🔴 Avançado
O que é?
É uma comunidade estendida BGP utilizada para controlar a importação e exportação de rotas entre VRFs.

Uma forma simples de entender

Enquanto o:

RD → ajuda a diferenciar rotas
o:
RT → ajuda a controlar quais VPNs podem importar/exportar essas rotas.
Exemplo
VRF CLIENTE-A
│
├── Export RT 65000:100
│
↓
BGP
│
↓
VRF CLIENTE-B
│
└── Import RT 65000:100
Rolar para cima