Configurar a seleção de rota para roteadores

Introdução

Este documento descreve como os roteadores funcionam, são configurados e como selecionar uma rota para eles.

Pré-requisitos

Requisitos

Não existem requisitos específicos para este documento.

Componentes Utilizados

Este documento não se restringe a versões de software e hardware específicas.

As informações neste documento foram criadas a partir de dispositivos em um ambiente de laboratório específico. Todos os dispositivos utilizados neste documento foram iniciados com uma configuração (padrão) inicial. Se a rede estiver ativa, certifique-se de que você entenda o impacto potencial de qualquer comando.

Conventions

Para obter mais informações sobre convenções de documento, consulte as Convenções de dicas técnicas Cisco.

Informações de Apoio

Um aspecto dos roteadores Cisco é como o roteador escolhe a melhor rota entre as apresentadas pelos protocolos, pela configuração manual e por vários outros meios.    A seleção de rota exige um pouco de conhecimento sobre a forma como os roteadores Cisco funcionam.

Processos envolvidos

Há três processos envolvidos para criar e manter a tabela de roteamento em um roteador Cisco:

• Diversos processos de roteamento, que realmente executam um protocolo de rede (ou de roteamento), como o Enhanced Interior Gateway Protocol (EIGRP), Border Gateway Protocol (BGP), Intermediate System-to-System (IS-IS) e Open Shortest Path First (OSPF).

• A própria tabela de roteamento, que aceita informações dos processos de roteamento e responde às solicitações de informações do processo de encaminhamento.

• O processo de encaminhamento solicita informações da tabela de roteamento para decidir sobre o encaminhamento de pacotes.

É necessário examinar a interação entre os protocolos de roteamento e a tabela de roteamento para entender como a tabela é construída.

Criar a tabela de roteamento

As principais considerações ao criar a tabela de roteamento são:

• Distância administrativa – É a medida de fidelidade da origem da rota. Se um roteador aprender sobre um destino por meio de mais de um protocolo de roteamento, a distância administrativa será comparada e a preferência será concedida às rotas com menor distância administrativa. 

• Métrica - Esta é uma medida utilizada pelo Routing Protocol para calcular o melhor caminho para determinado destino, se ele aprender vários caminhos para o mesmo destino. Cada protocolo de roteamento usa uma métrica diferente.

• Comprimento do prefixo

À medida que cada processo de roteamento recebe atualizações e outras informações, ele escolhe o melhor caminho para qualquer destino e tenta instalar esse caminho na tabela de roteamento. Por exemplo, se o EIGRP descobrir um caminho para 10.1.1.0/24 e decidir que esse caminho específico é o melhor caminho EIGRP para esse destino, ele tentará instalar o caminho que descobriu na tabela de roteamento.

O roteador decide se deve ou não instalar as rotas apresentadas pelos processos de roteamento com base na distância administrativa da rota especificada. Se esse caminho tiver a menor distância administrativa para esse destino (quando comparado a outras rotas na tabela), ele será instalado na tabela de roteamento. Se essa rota não tiver a melhor distância administrativa, a rota será rejeitada.

Por exemplo, suponha que um roteador execute quatro processos de roteamento: EIGRP, OSPF, RIP e IGRP. Agora, todos os quatro processos aprenderam várias rotas para a rede 192.168.24.0/24, e cada um escolheu o melhor caminho para essa rede através de seus processos e métricas internas.

Cada um desses quatro processos tenta instalar sua rota em direção a 192.168.24.0/24 na tabela de roteamento. A cada um dos processos de roteamento é atribuída uma distância administrativa, que é usada para decidir qual rota deve ser instalada.

Distâncias administrativas padrão
Conectado	0
Estático	1
eBGP	20
EIGRP (interna)	90
IGRP	100
OSPF	110
IS-IS	115
RIP	120
EIGRP (externo)	170
iBGP	200
Rota do resumo EIGRP	5

Como a rota EIGRP interna tem a melhor distância administrativa (quanto menor a distância administrativa, maior a preferência), ela é instalada na tabela de roteamento.

Rotas de backup

O que os outros protocolos, RIP, IGRP e OSPF, fazem com as rotas que não foram instaladas? E se a rota preferida, aprendida com EIGRP, falhar? O software Cisco IOS® aplica duas abordagens para resolver este problema. A primeira é fazer com que cada processo de roteamento tente instalar suas melhores rotas periodicamente. Se a rota preferencial falhar, a próxima melhor rota (determinada pela distância administrativa) será escolhida na próxima tentativa. A outra solução é para o protocolo de roteamento que não instalou a rota na tabela para manter a rota, informar ao processo da tabela de roteamento e relatar, em caso de falha do melhor caminho.

Para protocolos que não têm suas próprias tabelas de informações de roteamento, como o IGRP, o primeiro método é usado. Sempre que o IGRP recebe uma atualização sobre uma rota, ele tenta instalar as informações atualizadas na tabela de roteamento. Se já houver uma rota para esse mesmo destino na tabela de roteamento, a tentativa de instalação falhará.

Com relação a protocolos que têm seu próprio banco de dados de informações de roteamento, como EIGRP, IS-IS, OSPF, BGP e RIP, uma rota de backup é registrada quando a tentativa inicial de instalação da rota falhar. Se a rota instalada na tabela de roteamento falhar por algum motivo, o processo de manutenção da tabela de roteamento chamará cada processo do protocolo de roteamento que tenha registrado uma rota de backup e solicitará a reinstalação da rota na tabela de roteamento. Se houver vários protocolos com rotas de backup registradas, a rota preferencial será escolhida de acordo com a distância administrativa.

Ajustar a distância administrativa

A distância administrativa padrão nem sempre é adequada para a rede. Você pode ajustá-la para que as rotas RIP tenham preferência em relação às rotas IGRP. Mas, primeiro, observe as implicações se você alterar a distância administrativa.

É muito perigoso alterar a distância administrativa em protocolos de roteamento. Isso pode gerar loops de roteamento e outras singularidades na rede. Portanto, sempre altere a distância administrativa com cuidado. Planeje a alteração e esteja ciente das consequências antes de fazer isso.

Para protocolos inteiros, é fácil alterar a distância. Basta usar o comando distance no modo de subconfiguração do processo de roteamento. Você também pode alterar a distância de rotas descobertas em uma origem, somente em alguns protocolos, e alterar a distância em algumas rotas apenas. Para obter mais informações, consulte Ajustar a distância administrativa para seleção de rota em exemplo de configuração de roteadores Cisco IOS.

Nas rotas estáticas, para alterar a distância de cada rota, insira uma distância após o comando ip route:

ip route network subnet mask next hop distance 

Você não pode alterar a distância administrativa de todas as rotas estáticas ao mesmo tempo.

Como a métrica determina o processo de seleção de rota

As rotas são escolhidas e criadas na tabela de roteamento de acordo com a distância administrativa do protocolo de roteamento. As rotas aprendidas com o protocolo de roteamento com a menor distância administrativa são instaladas na tabela de roteamento. Se houver vários caminhos para o mesmo destino a partir de um único Routing Protocol, os vários caminhos terão a mesma distância administrativa e o melhor caminho será selecionado com base nas métricas. Métricas são valores associados a rotas específicas que as classificam da mais preferida para a menos preferida. Os parâmetros utilizados para determinar as métricas são diferentes para os vários protocolos de roteamento. O caminho com a menor métrica é selecionado como o caminho ideal e instalado na tabela de rotealento. Se houver vários caminhos para o mesmo destino com métricas iguais, o balanceamento de carga será realizado nesses caminhos de custos iguais. Para obter mais informações sobre o balanceamento de carga, consulte Como Funciona o Balanceamento de Carga?

Comprimentos do prefixo

Examine um outro cenário para ver como o roteador lida com outra situação comum: diferentes comprimentos de prefixo. Suponha, novamente, que um roteador tenha quatro processos de roteamento, e cada processo recebeu estas rotas:

• EIGRP (interno): 192.168.32.0/26

• RIP: 192.168.32.0/24

• OSPF: 192.168.32.0/19

Qual dessas rotas pode ser instalada na tabela de roteamento? Como as rotas internas EIGRP têm a melhor distância administrativa, você pode considerar que a primeira pode ser instalada. No entanto, como cada uma dessas rotas tem um comprimento de prefixo diferente (máscara de sub-rede), elas são consideradas como destinos diferentes e podem ser instaladas na tabela de roteamento.

A próxima seção fornece as informações da tabela de roteamento para tomar decisões de encaminhamento.

Tomar decisões de encaminhamento

Examine as três rotas instaladas na tabela de roteamento e veja como elas ficam no roteador.

router# show ip route
     ....
     D   192.168.32.0/26 [90/25789217] via 10.1.1.1
     R   192.168.32.0/24 [120/4] via 10.1.1.2
     O   192.168.32.0/19 [110/229840] via 10.1.1.3
     ....

Se um pacote chegar a uma interface de roteador destinado a 192.168.32.1, qual rota o roteador escolherá? Depende do comprimento de prefixo ou do número de bits definido na máscara de sub-rede. Prefixos mais longos são sempre preferidos a prefixos mais curtos ao encaminhar um pacote.

Nesse caso, um pacote destinado a 192.168.32.1 é direcionado a 10.1.1.1, porque 192.168.32.1 cai dentro da rede 192.168.32.0/26 (192.168.32.0 para 192.168.32.63). Ele também será incluído nas outras duas rotas disponíveis, mas 192.168.32.0/26 possui o prefixo mais longo na tabela de roteamento (26 bits versus 24 ou 19 bits).

Da mesma forma, se um pacote destinado a 192.168.32.100 chegar a uma das interfaces do roteador, ele será encaminhado para 10.1.1.2, pois 192.168.32.100 não se enquadra em 192.168.32.0/26 (192.168.32.0 a 192.168.32.63), mas se enquadra no destino 192.168.32.0/24 (192.168.32.0 a 192.168.32.255). Novamente, ele cai também no intervalo coberto por 192.168.32.0/19, mas 192.168.32.0/24 tem um comprimento de prefixo mais longo.

Sem classe IP

Com freqüência, a posição do comando ip classless configuration nos processos de roteamento e encaminhamento é complicada. Na realidade, o IP classless afeta somente a operação dos processos de encaminhamento do Cisco IOS. Ele não afeta a forma como a tabela de roteamento é criada. Se o IP classless não estiver configurado (com o comando no ip classless), o roteador não poderá encaminhar os pacotes para as super-redes. Como exemplo, coloque novamente três rotas na tabela de roteamento e encaminhe os pacotes por meio do roteador.

Observação: se a super-rede ou rota padrão for aprendida usando o IS-IS ou o OSPF, o comando de configuração no ip classless será ignorado. Nesse caso, o comportamento de switching de pacotes funciona como se o ip classless tivesse sido configurado

router# show ip route
....
     172.30.0.0/16 is variably  subnetted, 2 subnets, 2 masks
D        172.30.32.0/20 [90/4879540] via  10.1.1.2
D       172.30.32.0/24  [90/25789217] via 10.1.1.1
S*   0.0.0.0/0 [1/0] via 10.1.1.3  

A rede 172.30.32.0/24 inclui os endereços que vão de 172.30.32.0 até 172.30.32.255, e a rede 172.30.32.0/20 inclui os endereços que vão de 172.30.32.0 até 172.30.47.255. Portanto, você pode tentar fazer switch de três pacotes por meio dessa tabela de roteamento e ver quais são os resultados.

• Um pacote destinado a 172.30.32.1 é encaminhado ao 10.1.1.1, pois esta é a correspondência de prefixo mais longa.

• Um pacote destinado para 172.30.33.1 é encaminhado para 10.1.1.2, porque esta é a correspondência de prefixo mais longo.

• Um pacote destinado a 192.168.10.1 é encaminhado para 10.1.1.3. Como essa rede não existe na tabela de roteamento, esse pacote é encaminhado para a rota padrão.

• Um pacote destinado a 172.30.254.1 é descartado.

A resposta desses quatro é o último pacote, que é descartado. Ele é descartado porque o destino, 172.30.254.1, está em uma rede principal conhecida, 172.30.0.0/16, mas o roteador não está ciente dessa sub-rede específica na rede principal.

Essa é a essência do roteamento classful: se uma parte de uma rede principal é conhecida, mas a sub-rede para a qual o pacote é destinado nessa rede principal é desconhecida, o pacote é descartado.

O aspecto mais complicado dessa regra é que o roteador só usará a rota padrão se a rede principal de destino não existir na tabela de roteamento.

Isso pode causar problemas em uma rede, em que um site remoto, com uma conexão de volta para o restante da rede, não executa protocolos de roteamento, conforme a ilustração.

Não executa protocolo de roteamento

O roteador de local remoto é configurado como este:

interface Serial 0
     ip address 10.1.2.2 255.255.255.0
   !
   interface Ethernet 0
     ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
   !
   ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.1.2.1
   !
   no ip classless

Com essa configuração, os hosts no site remoto podem alcançar destinos na Internet (através da nuvem de 10.x.x.x), mas não os destinos dentro da nuvem 10.x.x.x, que é a rede corporativa. Como o roteador remoto conhece parte da rede 10.0.0.0/8, as duas sub-redes diretamente conectadas e nenhuma outra sub-rede de 10.xxx, ele pressupõe que essas outras sub-redes não existem e descarta todos os pacotes destinados a elas. O tráfego destinado à Internet, no entanto, nunca tem um destino no intervalo de endereços 10.xxx e, portanto, é encaminhado corretamente pela rota padrão.

Se você configurar o ip classless no roteador remoto, esse problema será resolvido porque permite que o roteador ignore os limites classful das redes na tabela de roteamento e simplesmente encaminhe para a correspondência de prefixo mais longa que puder encontrar.

Summary

Resumindo, tomar uma decisão de encaminhamento consiste em três conjuntos de processos: os protocolos de roteamento, a tabela de roteamento e o processo real que toma uma decisão de encaminhamento e alterna os pacotes. Esses três conjuntos de processos são ilustrados, juntamente com sua relação, na próxima imagem:

Três conjuntos de processos de roteamento

A correspondência de prefixo mais longa sempre ganha entre as rotas instaladas na tabela de roteamento, enquanto o protocolo de roteamento com a menor distância administrativa sempre ganha quando as rotas estão instaladas na tabela de roteamento.

Informações Relacionadas

• Como funciona o balanceamento de carga?
• O que é distância administrativa?
• Página de roteamento IP
• Página dos protocolos de roteamento IP
• Suporte técnico e downloads da Cisco