Princípios de Roteamento

Agora que você já viu como é a arquitetura da internet, e entendeu que ela nada mais é do que uma interligação de várias redes menores somando-se até atingir níveis globais, aproveitamos para fazer uma pergunta: você sabe quem é o responsável por fazer a interligação dessas redes? Espero que sim, pois já falamos ao longo desta disciplina e também desta aula. É o roteador, que atua na camada de rede do modelo OSI.

Vamos, então, começar a entender, em mais detalhes, como esse processo de encaminhamento dos pacotes ocorre. Você viu na disciplina de Sistemas de Conectividade como as camadas tratam suas PDUs (Unit Protocol Data – Unidade de Dados do Protocolo). Lá vimos que em um host. que está transmitindo, à medida que a informação vem descendo nas camadas, a camada inferior vai encapsulando a PDU que ela recebe da camada superior. Assim, teremos que na camada de rede vão estar os dados que já foram encapsulados por cada uma das camadas superiores, e esta, por sua vez, acrescenta o cabeçalho IP, gerando a PDU da camada de rede. Essa PDU, que se chama pacote IP, é passada à camada de enlace para ser encapsulada em um quadro (PDU da camada de enlace) e transmitida até o próximo roteador do percurso a ser percorrido até o destino.

Mas, agora surge outra pergunta: como um roteador sabe para qual dos vários roteadores existentes na rede ele deverá enviar o quadro? Em cada roteador existe uma tabela, chamada de tabela de roteamento, que é consultada na hora em que o quadro chega ao roteador, para que seja determinado qual será o próximo roteador, para onde o quadro deverá ser enviado.

Como seria impossível ter uma entrada nessa tabela para cada possível máquina da internet, o esquema de endereçamento IP (que você vai estudar na próxima sessão) agrupa todas as máquinas de uma rede física em uma mesma rede IP, e atribui um endereço a essa rede. Desse modo, as tabelas de roteamento contêm entradas para as redes onde as máquinas estão, ao invés de uma entrada para cada máquina individual. Assim, com apenas uma entrada na tabela, é possível localizar todas as máquinas de uma mesma rede.

Quando um roteador recebe um pacote, ele verifica, em sua tabela de roteamento, a qual das redes o endereço IP de destino do pacote pertence, e encaminha o pacote para o roteador indicado. Esse processo de consulta nas tabelas vai acontecendo roteador a roteador (hop-by-hop) até que o quadro chegue ao destino. A Quadro 3 mostra uma tabela de roteamento simplificada.

Quadro 3 – Tabela de roteamento

Observe que as informações que são transmitidas são quadros da camada de enlace (transmitidos como bits pelo nível físico). Esses quadros vão sendo passados de roteador para roteador (pode haver vários entre a origem e o destino) até chegar ao destino. Cada roteador “abre” o quadro e obtém um pacote IP, uma vez que trabalham na camada de rede. Após analisar o pacote IP e consultar sua tabela de roteamento, o roteador coloca o pacote em outro quadro e o envia para o próximo roteador.

Entretanto, temos um problema. A tabela de roteamento identifica o próximo roteador pelo seu endereço IP, mas precisamos do endereço MAC (Media Access Control – Controle de Acesso ao Meio) de sua placa de rede para podermos enviar um quadro para ele. Portanto, alguém tem que descobrir o endereço MAC de uma placa a partir do seu endereço IP. Quem faz essa tarefa é um protocolo conhecido como ARP (Address resolution Protocol), protocolo que estudamos em aulas anteriores.