figura. r1 e r2 compartilham uma rede 172.16.0.0/16 comum
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Em capítulos anteriores, nós examinamos a tabela de roteamento utilizando o comando show
ip route. Nós vimos como rotas diretamente conectadas, estáticas e dinâmicas são adicionadas
e excluídas da tabela de roteamento.
Um administrador de rede precisa conhecer profundamente a tabela de roteamento ao
identificar e solucionar problemas de rede. Entender a estrutura e o processo de procura da
tabela de roteamento ajudará a diagnosticar qualquer problema de tabela de roteamento -
independentemente de seu nível de familiaridade com um protocolo de roteamento específico.
Por exemplo, você pode encontrar uma situação na qual a tabela de roteamento tem todas as
rotas que você esperava ver, mas o encaminhamento de pacotes não está funcionando
conforme o esperado. Saber realizar o processo de procura de um endereço IP de destino para
um pacote lhe dará a capacidade de determinar se o pacote está sendo encaminhado
conforme o esperado, se e por que o pacote está sendo enviado para outro lugar ou se o
pacote foi descartado.
Neste capítulo, nós examinaremos a tabela de roteamento mais detalhadamente. A primeira
parte do capítulo aborda a estrutura da tabela de roteamento de IP da Cisco. Examinaremos o
formato da tabela de roteamento e obteremos mais informações sobre as rotas de nível 1 e
nível 2. A segunda parte do capítulo analisa o processo de procura da tabela de roteamento.
Nós discutiremos o comportamento de roteamento classful, bem como o comportamento de
roteamento classless, que utiliza os comandos no ip classless e ip classless.
Muitos dos detalhes relacionados à estrutura e ao processo de procura da tabela de
roteamento de IP Cisco foram omitidos deste capítulo. Se você estiver interessado em ler mais
sobre este assunto e os mecanismos internos do IOS Cisco já que estão relacionados a
roteamento, leia Cisco IP Routing, de Alex Zinin (ISBN 0-201-60473-6).
Nota: Este não é um livro para iniciantes sobre protocolos de roteamento - é uma análise
completa de protocolos, processos e algoritmos utilizados pelo IOS Cisco.
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Neste capítulo, nós utilizaremos uma rede simples de três roteadores, como mostrado na
figura. R1 e R2 compartilham uma rede 172.16.0.0/16 comum com sub-redes de 172.16.0.0/24.
R2 e R3 estão conectados pela rede 192.168.1.0/24. Observe que R3 também possui uma sub-
rede 172.16.4.0/24 que está desconectada, ou descontígua, da rede 172.16.0.0 que R1 e R2
compartilham. Serão examinados os efeitos desta sub-rede descontígua posteriormente neste
capítulo, quando observarmos o processo de procura de rota.
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Também são mostradas as configurações de interface para R1 e R3 na figura. Em uma seção
posterior, nós configuraremos as interfaces para R2.
A tabela de roteamento de exemplo na figura consiste de entradas de rota das seguintes
origens:
Redes diretamente conectadas
Rotas estáticas
Protocolos de roteamento dinâmico
A origem da rota não afeta a estrutura da tabela de roteamento. A figura mostra um exemplo de
uma tabela de roteamento com rotas diretamente conectadas, estáticas e dinâmicas. Observe
que as sub-redes de 172.16.0.0/24 possuem uma combinação de todos os três tipos de fontes
de roteamento.
Nota: A hierarquia de tabela de roteamento no IOS Cisco foi implementada originalmente com o
esquema de roteamento classful. Embora a tabela de roteamento incorpore endereçamento
classful e classless, a estrutura global ainda é criada ao redor deste esquema classful.
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Os roteadores R1 e R3 já têm suas interfaces configuradas com os endereços IP e máscaras
de sub-rede apropriados. Agora nós configuraremos as interfaces para R2 e utilizaremos o
comando debug ip routing para exibir o processo da tabela de roteamento utilizado para
adicionar estas entradas.
A figura mostra o que acontece quando a interface Serial 0/0/1 para R2 está configurada com o
endereço 192.168.1.1/24. Assim que o comando no shutdown é digitado, a saída do comando
debug ip routing mostra que esta rota foi adicionada à tabela de roteamento.
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Na figura, show ip route exibe a rede diretamente conectada na tabela de roteamento que nós
acabamos de adicionar a R2.
A tabela de roteamento de IP Cisco não é um banco de dados flat (plano). A tabela de
roteamento é, de fato, uma estrutura hierárquica utilizada para acelerar o processo de procura
quando se deseja localizar rotas e pacotes de encaminhamento. Dentro desta estrutura, a
hierarquia inclui diversos níveis. Para simplificar, nós discutiremos todas as rotas como um dos
dois níveis: nível 1 ou nível 2.
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Vamos aprender sobre as rotas dos níveis 1 e 2 revisando a entrada de tabela de roteamento
mais detalhadamente.
C 192.168.1.0/24 is directly connected, Serial0/0/1
Uma rota de nível 1 é uma rota com uma máscara de sub-rede igual ou menor que a máscara
classful do endereço de rede. 192.168.1.0/24 é uma rota de rede de nível 1, porque a máscara
de sub-rede é igual à máscara classful da rede. A máscara classful é /24 para as redes de
classe C, tais como a rede 192.168.1.0.
Uma rota de nível 1 pode funcionar como:
• Rota padrão - Uma rota padrão é uma rota estática com o endereço 0.0.0.0/0.
• Rota de super-rede - Uma rota de super-rede é um endereço de rede com uma máscara
menor do que a máscara classful.
• Rota de rede - Uma rota de rede é uma rota que possui uma máscara de sub-rede igual
a da máscara classful. Uma rota de rede também pode ser uma rota primária. As rotas
primárias serão abordadas na próxima seção.
A origem da rota de nível 1 pode ser uma rede diretamente conectada, rota estática ou um
protocolo de roteamento dinâmico.
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No tópico anterior, nós vimos uma rota de rede de nível 1 que também era uma rota definitiva.
Vejamos agora outro tipo de rota de rede de nível 1, uma rota primária. A figura mostra a
configuração da interface 172.16.3.1/24 em R2 e a saída do comando show ip route. Observe
que existem, na verdade, duas entradas adicionais na tabela de roteamento. Uma entrada é a
rota primária e a outra é a rota secundária. Por que existem duas entradas em vez de uma?
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Quando a sub-rede 172.16.3.0 foi adicionada à tabela de roteamento, outra rota, 172.16.0.0,
também foi adicionada. A primeira entrada, 172.16.0.0/24, não contém nenhum endereço IP do
próximo salto ou informações de interface de saída. Esta rota é conhecida como uma rota
primária de nível 1.
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Uma rota primária de nível 1 é uma rota de rede que não contém endereço IP do próximo salto
ou interface de saída para nenhuma rede. Uma rota primária é, de fato, um título que indica a
presença de rotas de nível 2, também conhecidas como rotas secundárias. Uma rota primária
de nível 1 é criada automaticamente toda vez que uma sub-rede é adicionada à tabela de
roteamento. Em outras palavras, uma rota primária é criada sempre que uma rota com uma
máscara maior do que a máscara classful é inserida na tabela de roteamento. A sub-rede é a
rota secundária de nível 2 da rota primária. Neste caso, a rota primária de nível 1 que foi criada
automaticamente é:
172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
Uma rota de nível 2 é uma rota que é uma sub-rede de um endereço de rede classful. Como
uma rota de nível 1, a fonte de uma rota de nível 2 pode ser uma rede diretamente conectada,
uma rota estática ou um protocolo de roteamento dinâmico. Neste caso, a rota de nível 2 é a
rota de sub-rede real que foi adicionada à rede quando nós configuramos a interface
FastEthernet 0/0:
C 172.16.3.0 is directly connected, FastEthernet0/0
Nota: Lembre-se de que a hierarquia da tabela de roteamento no IOS Cisco possui um
esquema de roteamento classful. Uma rota primária de nível 1 é o endereço de rede classful da
rota de sub-rede. Este é o caso mesmo se um protocolo de roteamento classless for a origem
da rota de sub-rede.
Analisemos as entradas da tabela de roteamento para a rota primária de nível 1 e a rota
secundária de nível 2 (sub-rede).
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Rota primária de nível 1
• Esta rota primária contém as seguintes informações:
• 172.16.0.0 - O endereço de rede classful para nossa sub-rede. Lembre-se: a tabela de
roteamento de IP Cisco é estruturada de uma maneira classful.
• /24 - A máscara de sub-rede para todas as rotas secundárias. Se as rotas secundárias
tiverem máscaras de sub-rede de tamanho variável (VLSM, variable length subnet
masks), a máscara de sub-rede será excluída da rota primária e incluída com as rotas
secundárias individuais. Isto será mostrado em uma seção posterior.
• is subnetted, 1 subnet - Esta parte da rota especifica que esta é uma rota primária e,
neste caso, tem uma rota secundária, ou seja, 1 sub-rede.
Rota secundária de nível 2
A segunda entrada, 172.16.3.0, é a rota real para nossa rede diretamente conectada. Esta é
uma rota de nível 2, também conhecida como rota secundária, e contém as seguintes
informações:
• C - O código do roteador para a rede diretamente conectada.
• 172.16.3.0 - A entrada de rota específica.
• está diretamente conectada - Junto com o código de rota de C, isto especifica que esta
é uma rede diretamente conectada com uma distância administrativa de 0.
• FastEthernet0/0 - A interface de saída para encaminhar pacotes que correspondem a
esta entrada de rota específica.
A rota secundária de nível 2 é a entrada de rota específica para a sub-rede 172,16.3.0/24.
Observe que a máscara de sub-rede não está incluída com a sub-rede, a rota secundária de
nível 2. A máscara de sub-rede para esta rota secundária (sub-rede) é a máscara /24 incluída
em sua rota primária, 172.16.0.0.
As rotas secundárias de nível 2 contêm a origem de rota e o endereço de rede da rota. As rotas
de nível 2 também são consideradas rotas definitivas porque contêm o endereço IP do próximo
salto e/ou a interface de saída.
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