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WINDOWS 2003 SERVER - CURSO COMPLETO
Autor: Júlio Battisti


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Lição 140 - Capítulo 16 - Know-how em: TCP/IP - Roteamento

Pré-Requisitos: Conceitos básicos do protocolo TCP/IP.
Metodologia: Apresentar o conceito e exemplos de Roteamento.

No Capítulo 2 apresentei conceitos importantes, que devem estar bem claros, antes que você possa estudar roteamento. São eles: Número IP e máscara de sub-rede, cálculos binários, default gateway, conceito de roteamento e um exemplo simples de roteamento que foi apresentado no Capítulo 2. Em caso de dúvidas em um destes conceitos, não hesite em voltar ao Capítulo 2, antes de prosseguir para as próximas etapas.

Conceito básico de roteamento – revisão dos principais tópicos.

O primeiro passo é entender qual o papel do Roteador em uma rede de computadores. O roteador é o equipamento responsável pela conexão das diversas redes locais da empresa, para formação da WAN da empresa. As redes locais são interligadas através de links de comunicação. Existe grande variedade de opções em relação aos links de comunicação. Desde velocidade modestas de 64 Kbps, até velocidades bem maiores, na casa de dezenas de Mbps. O roteador é o equipamento que torna possível a comunicação entre as diversas redes locais que formam a WAN da empresa e também a comunicação da empresa com a Internet e com outras redes de parceiros de negócios e fornecedores.

Neste item vou falar sobre Roteamento. Falarei sobre o papel dos roteadores na ligação entre redes locais (LANs) para formar uma WAN. Mostrarei alguns exemplos práticos de roteamento.

No Capítulo 2 você aprendeu que a máscara de sub-rede é utilizada para determinar qual “parte” do endereço IP representa o número da Rede e qual parte representa o número da máquina dentro da rede. A máscara de sub-rede também foi utilizada na definição original das classes de endereço IP. Em cada classe existe um determinado número de redes possíveis e, em cada rede, um número máximo de máquinas (para maiores detalhes veja a descrição sobre redes Classe A, B, C, D e E, no Capítulo 2). Com base na máscara de sub-rede, o protocolo TCP/IP determina se o computador de origem e o de destino estão na mesma rede local ou em redes locais diferentes. Com base em cálculos binários, o TCP/IP pode chegar a dois resultados distintos:

  • O computador de origem e de destino estão na mesma rede local: Neste caso os dados são enviados para o barramento da rede local. Todos os computadores da rede recebem os dados. Ao receber os dados cada computador analisa o campo Número IP do destinatário. Se o IP do destinatário for igual ao seu próprio IP, os dados são capturados e processados pelo sistema, caso contrário são simplesmente descartados. Observe que com este procedimento, apenas o computador de destino é que efetivamente processa os dados para ele enviados, os demais computadores simplesmente descartam os dados.
  • O computador de origem e de destino não estão na mesma rede local: Neste caso os dados são enviados o equipamento com o número IP configurado no parâmetro Default Gateway (Gateway Padrão). Ou seja, se após os cálculos baseados na máscara de sub-rede, o TCP/IP chegar a conclusão que o computador de destino e o computador de origem não fazem parte da mesma rede local, os dados são enviados para o Default Gateway, o qual será encarregado de encontrar um caminho (uma rota), para enviar os dados até o computador de destino. Esse “encontrar o caminho“ é tecnicamente conhecido como Rotear os dados até o destino. O responsável por “Rotear” os dados é o equipamento que atua como Default Gateway o qual é conhecido como Roteador. Com isso fica fácil entender o papel do Roteador:

 “É o responsável por encontrar um caminho entre a rede onde está o computador que enviou os dados (computador de origem) e a rede onde está o computador que irá receber os dados (computador de destino).”

Roteador é apenas um conceito. O papel do roteador pode ser desempenhado por um equipamente especificamente projetado para este fim (equipamento este conhecido, obviamente, como roteador) ou pode ser desempenhado por um servidor com software de roteamento instalado. Por exemplo, servidores baseados no Windows Server 2003 ou no Linux, podem ser configurados para exercer o papel de roteador.

Quando ocorre um problema com o Roteador, tornando-o indisponível, você consegue se comunicar normalmente com os demais computadores da sua rede local, porém não conseguirá comunicação com outras redes de computadores, como por exemplo a Internet.

Explicando Roteamento – um exemplo prático:

Vou apresentar a explicação sobre como o roteamento funciona, através da análise de alguns exemplos, iniciando por um exemplo bem simples. Considere a situação de uma empresa que tem a matriz em SP e uma filial no RJ. O objetivo é conectar a rede local da matriz em SP com a rede local da filial no RJ, para permitir a troca de mensagens e documentos entre os dois escritórios. Nesta situação o primeiro passo é contratar um link de comunicação entre os dois escritórios. Em cada escritório deve ser instalado um Roteador e um modem. O modem é que faz a conexão com a linha de dados (a exemplo do modem que é necessário para conexão do seu computador em casa com a Internet, através de uma linha telefônica comum). E finalmente os roteadores devem ser configurados para que seja possível a troca de informações entre as duas redes. Na Figura 16.1, apresento a ilustração desta pequena rede de longa distância (WAN). Em seguida vou explicar como funciona o roteamento entre as duas redes:


Figura 16.1 Interligando duas redes locais para formar a WAN da empresa.

Nesta pequena rede temos um exemplo simples de roteamento, mas muito a explicar. Então vamos lá.

Como está configurado o endereçamento das redes locais e dos roteadores?

  • Rede de SP: Esta rede utiliza um esquema de endereçamento 10.10.10.0, com máscara de sub-rede 255.255.255.0. Observe que embora, teoricamente, seria uma rede Classe A (primeiro número na faixa de 1 a 126), está sendo utilizada uma máscara de sub-rede classe C.
  • Rede de RJ: Esta rede utiliza um esquema de endereçamento 10.10.20.0, com máscara de sub-rede 255.255.255.0. Observe que embora, teoricamente, seria uma rede Classe A, está sendo utilizada uma máscara de sub-rede classe C.
  • Roteadores: Cada roteador possui duas interfaces. Uma é a chamada interface de LAN (rede local), a qual conecta o roteador com a rede local. Esta interface é conectada à rede local e é, normalmente, do tipo Ethernet, idêntica a uma placa de rede que conecta as estações de trabalho à rede. A outra é a interface de WAN (rede de longa distância), a qual conecta o roteador com o link de dados. Na interface de rede local, o roteador deve ter um endereço IP da rede interna. No roteador de SP, o endereço é 10.10.10.1. Não é obrigatório, mas é um padrão normalmente adotado, utilizar o primeiro endereço da rede para o Roteador. No roteador do RJ, o endereço é 10.10.20.1
  • Rede dos roteadores: Para que as interfaces externas dos roteadores possam se comunicar, eles devem fazer parte de uma mesma rede, isto é, devem compartilhar um esquema de endereçamento comum. As interfaces externas dos roteadores (interfaces WAN), fazem parte da rede 10.10.30.0, com máscara de sub-rede 255.255.255.0.
  • Na verdade – 3 redes: Com isso temos, na prática três redes, conforme resumido a seguir:
    SP: 10.10.10.0/255.255.255.0
    RJ: 10.10.20.0/255.255.255.0
    Interfaces WAN dos Roteadores: 10.10.30.0/255.255.255.0
  • Na prática é como se a rede 10.10.30.0 fosse uma “ponte” entre as duas outras redes.

Como é feita a interligação entre as duas redes?

Vou utilizar um exemplo prático, para mostrar como é feito o roteamento entre as duas redes.

Exemplo: Vou analisar como é feito o roteamento, quando um computador da rede em SP, precisa acessar informações de um computador da rede no RJ. O computador SP-01 (10.10.10.5), precisa acessar um arquivo que está em uma pasta compartilhada do computador RJ-02 (10.10.20.12). Como é feito o roteamento, de tal maneira que estes dois computadores possam trocar informações?

Acompanhe os passos descritos a seguir:

1.         O computador SP-01 é o computador de origem e o computador RJ-02 é o computador de destino. A primeira ação do TCP/IP é fazer os cálculos para verificar se os dois computadores estão na mesma rede, conforme explicado no Capítulo 2. Os seguintes dados são utilizados para realização destes cálculos:

SP-01: 10.10.10.5/255.255.255.0
RJ-02: 10.10.20.12/255.255.255.0

2.         Feitos os cálculos, o protocolo TCP/IP “chega a conclusão” de que os dois computadores pertencem a redes diferentes: SP-01 pertence a rede 10.10.10.0 e RJ-02 pertence a rede 10.10.20.0.
3.         Como os computadores pertencem a redes diferentes, os dados devem ser enviados para o Roteador da rede 10.10.10.0, que é a rede do computador de origem.
4.         No roteador de SP chega o pacote de informações com o IP de destino: 10.10.20.12. O roteador precisa consultar a sua tabela de roteamento e verificar se ele conhece um caminho para a rede 10.10.20.0, ou seja, se ele sabe para quem enviar um pacote de informações, destinado a rede 10.10.20.0.
5.         O roteador de SP tem, em sua tabela de roteamento, a informação de que pacotes para a rede 10.10.20.0 devem ser encaminhados pela interface 10.10.30.1. É isso que ele faz, ou seja, encaminha os pacotes através da interface de WAN: 10.10.30.1.
6.         Os pacotes de dados chegam na interface 10.10.30.1 e são enviados, através do link de comunicação, para a interface 10.10.30.2, do roteador do RJ.
7.         No roteador do RJ chega o pacote de informações com o IP de destino: 10.10.20.12. O roteador precisa consultar a sua tabela de roteamento e verificar se ele conhece um caminho para a rede 10.10.20.0.
8.         O roteador do RJ tem, em sua tabela de roteamento, a informação de que pacotes para a rede 10.10.20.0 devem ser encaminhados pela interface 10.10.20.1, que é a interface que conecta o roteador a rede local 10.10.20.0. O pacote é enviado, através da interface 10.10.20.1, para o barramento da rede local. Todos os computadores recebem os pacotes de dados e os descartam, com exceção do computador 10.10.20.12 que é o computador de destino.
9.         Para que a resposta possa ir do computador RJ-02 para o computador SP-01, um caminho precisa ser encontrado, para que os pacotes de dados possam ser roteados do RJ para SP (o caminho de volta no nosso exemplo). Para tal todo o processo é executado novamente, até que a resposta chegue ao computador SP-01.
10.       A chave toda para o processo de roteamento é o software presente nos roteadores, o qual atua com base em tabelas de roteamento.

O exemplo mostrado na Figura 2.25 é um exemplo simples, onde mostrei como é feito o roteamento entre duas redes ligadas através de um link de WAN. O princípio básico é o mesmo, para redes maiores até para a maior das redes que é a Internet.

Mais um exemplo de roteamento.

Neste item vou analisar mais alguns exemplos de roteamento e falar sobre tabela de roteamento.

Exemplo 01: Considere a rede indicada no diagrama da Figura 16.2


Figura 16.2 Uma rede com vários roteadores.

Primeiro alguns comentários sobre a WAN apresentada na Figura 16.2:

  • A WAN é formada pela conexão de quatro redes locais, com as seguintes características:

Rede                Número da  rede         Máscara de sub-rede
01                    10.10.10.0                  255.255.255.0
02                    10.10.20.0                  255.255.255.0
03                    10.10.30.0                  255.255.255.0
04                    10.10.40.0                  255.255.255.0

  • Existe uma quinta rede que é a rede formada pelas interfac de WAN dos roteadores. Este rede apresenta as seguintes características:

Rede                Número da  rede         Máscara de sub-rede
Roteadores      10.10.5.0                    255.255.255.0

  • Existem três roteadores fazendo a conexão das quatro redes existentes. Com as configurações apresentadas, qualquer rede é capaz de se comunicar com qualquer outra rede da WAN.
  • Existem pontos únicos de falha. Por exemplo, se o Roteador 03 apresentar problemas, a Rede 03 ficará completamente isolada das demais redes. Se o Roteador 02 apresentar problemas, as Redes 02 e 04 ficarão isoladas das demais redes e também isoladas entre si.
  • As redes 02 e 04 estão diretamente conectadas ao Roteador 02. Cada rede em uma interface do roteador. Este pode ser um exemplo de um prédio com duas redes locais, as quais são conectadas através do roteador. Neste caso, o papel do Roteador 02 é conectar as redes 02 e 04 entre si e estas redes com o restante da WAN.
  • A interface de conexão do roteador com a rede local utiliza sempre o primeiro número IP da faixa disponível (10.10.10.1, 10.10.20.1 e assim por diante). Não é obrigatório reservar o primeiro IP para a interface de LAN do roteador (número este que será configurado como Default Gateway nas estações de trabalho da respectiva rede, conforme descrito anteriormente). Embora não seja obrigatório é uma convenção comumente utilizada.

Agora que apresentei alguns comentários sobre a rede da Figura 16.2, vamos analisar como será feito o roteamento entre as diferentes redes.

Primeira análise: Analisar como é feito o roteamento, quando um computador da Rede 01, precisa acessar informações de um computador da Rede 03. Por exemplo, o computador 10.10.10.25 da Rede 01, precisa acessar um arquivo que está em uma pasta compartilhada do computador 10.10.30.144 da Rede 03. Neste caso a rede de origem é a rede 10.10.10.0 e a rede de destino é 10.10.30.0. Como é feito o roteamento, de tal maneira que estes dois computadores possam trocar informações?

Acompanhe os passos descritos a seguir:

1.         O computador 10.10.10.25 é o computador de origem e o computador 10.10.30.144 é o computador de destino. A primeira ação do TCP/IP é fazer os cálculos para verificar se os dois computadores estão na mesma rede, conforme explicado no Capítulo 2. Os seguintes dados são utilizados para realização destes cálculos:

Computador na Rede 01: 10.10.10.25/255.255.255.0
Computador na Rede 03: 10.10.30.144/255.255.255.0

2.         Feitos os cálculos, o protocolo TCP/IP “chega a conclusão” de que os dois computadores pertencem a redes diferentes: O computador 10.10.10.25 pertence a rede 10.10.10.0 e o computador 10.10.30.144 pertence a rede 10.10.30.0.
3.         Como os computadores pertencem a redes diferentes, os dados devem ser enviados para o Roteador da rede 10.10.10.0, que é a rede do computador de origem.
4.         O pacote é enviado para o roteador da rede 10.10.10.0, que está conectado através da interface 10.10.10.1. Neste roteador, pela interface 10.10.10.1, chega o pacote de informações com o IP de destino: 10.10.30.144. O roteador precisa consultar a sua tabela de roteamento e verificar se ele conhece um caminho para a rede 10.10.30.0, ou seja, se ele sabe para quem enviar um pacote de informações, destinado a rede 10.10.30.0.
5.         O Roteador 01 tem, em sua tabela de roteamento, a informação de que pacotes para a rede 10.10.30.0 devem ser encaminhados pela interface de WAN 10.10.5.1. É isso que ele faz, ou seja, encaminha os pacotes através da interface de WAN: 10.10.5.1.
6.         Os pacotes de dados chegam na interface de WAN 10.10.5.1 e são enviados, através do link de comunicação, para a interface de WAN 10.10.5.2, do roteador da Rede 03.
7.         No Roteador 03 chega o pacote de informações com o IP de destino: 10.10.30.144. O roteador precisa consultar a sua tabela de roteamento e verificar se ele conhece um caminho para a rede 10.10.30.0.
8.         O Roteador 03 tem, em sua tabela de roteamento, a informação de que pacotes para a rede 10.10.30.0 devem ser encaminhados pela interface de LAN 10.10.30.1, que é a interface que conecta o Roteador 03 à rede local 10.10.30.0. O pacote é enviado, através da interface 10.10.30.1, para o barramento da rede local. Todos os computadores recebem os pacotes de dados e os descartam, com exceção do computador 10.10.30.144 que é o computador de destino.
9.         Para que a resposta possa retornar do computador 10.10.30.144 para o computador 10.10.10.25, um caminho precisa ser encontrado, para que os pacotes de dados possam ser roteados da Rede 03 para a Rede 01 (o caminho de volta no nosso exemplo). Para tal todo o processo é executado novamente, até que a resposta chegue ao computador 10.10.10.25.
10.       A chave toda para o processo de roteamento é o software presente nos roteadores, o qual atua com base em tabelas de roteamento.

Segunda análise: Analisar como é feito o roteamento, quando um computador da Rede 03, precisa acessar informações de um computador da Rede 02. Por exemplo, o computador 10.10.30.25 da Rede 03, precisa acessar uma impressora que está compartilhada do computador 10.10.20.144 da Rede 02. Neste caso a rede de origem é a rede 10.10.30.0 e a rede de destino é 10.10.20.0. Como é feito o roteamento, de tal maneira que estes dois computadores possam trocar informações?

Acompanhe os passos descritos a seguir:

1.         O computador 10.10.30.25 é o computador de origem e o computador 10.10.20.144 é o computador de destino. A primeira ação do TCP/IP é fazer os cálculos para verificar se os dois computadores estão na mesma rede, conforme explicado no Capítulo 2. Os seguintes dados são utilizados para realização destes cálculos:

Computador na Rede 03: 10.10.30.25/255.255.255.0
Computador na Rede 02: 10.10.20.144/255.255.255.0

2.         Feitos os cálculos, o protocolo TCP/IP “chega a conclusão” de que os dois computadores pertencem a redes diferentes: O computador 10.10.30.25 pertence a rede 10.10.30.0 e o computador 10.10.20.144 pertence a rede 10.10.20.0.
3.         Como os computadores pertencem a redes diferentes, os dados devem ser enviados para o Roteador da rede 10.10.30.0, que é a rede do computador de origem.
4.         O pacote é enviado para o roteador da rede 10.10.30.0, que está conectado através da interface de LAN 10.10.30.1. Neste roteador, pela interface 10.10.30.1, chega o pacote de informações com o IP de destino: 10.10.20.144. O roteador precisa consultar a sua tabela de roteamento e verificar se ele conhece um caminho direto para a rede 10.10.20.0, ou seja, se ele sabe para quem enviar um pacote de informações, destinado a rede 10.10.20.0.
5.         Não existe um caminho direto para a rede 10.10.20.0. Tudo o que o roteador pode fazer é saber para quem enviar o pacote, quando o destino for a rede 10.10.20.0. Neste caso ele enviará o pacote para outro roteador e não diretamente para a rede 10.10.20.0. O Roteador 03 tem, em sua tabela de roteamento, a informação de que pacotes destinados à rede 10.10.20.0 devem ser encaminhados pela interface de WAN 10.10.5.2. É isso que ele faz, ou seja, encaminha os pacotes através da interface de WAN: 10.10.5.2.
6.         Os pacotes de dados chegam na interface de WAN 10.10.5.2 e são enviados, através do link de comunicação, para a interface de WAN 10.10.5.1, do Roteador 01.
7.         No Roteador 01 chega o pacote de informações com o IP de destino: 10.10.20.144. O roteador precisa consultar a sua tabela de roteamento e verificar se ele conhece um caminho para a rede 10.10.20.0.
8.         Na tabela de roteamento do Roteador 01, consta a informação que pacotes para a rede 10.10.20.0, devem ser enviados para a interface de WAN 10.10.5.3, do Roteador 02. É isso que ele faz, ou seja, roteia (encaminha) o pacote para a interface de WAN 10.10.5.3.
9.         O pacote chega à interface de WAN do Roteador 02. O Roteador 02 tem, em sua tabela de roteamento, a informação de que pacotes para a rede 10.10.20.0 devem ser encaminhados pela interface de LAN 10.10.20.1, que é a interface que conecta o Roteador 02 à rede local 10.10.20.0. O pacote é enviado, através da interface 10.10.20.1, para o barramento da rede local. Todos os computadores recebem os pacotes de dados e os descartam, com exceção do computador 10.10.20.144 que é o computador de destino.
9.         Para que a resposta possa retornar do computador 10.10.20.144 para o computador 10.10.30.25, um caminho precisa ser encontrado, para que os pacotes de dados possam ser roteados da Rede 02 para a Rede 03 (o caminho de volta no nosso exemplo). Para tal todo o processo é executado novamente, até que a resposta chegue ao computador 10.10.30.25.

Algumas considerações sobre roteamento:

A chave toda para o processo de roteamento é o software presente nos roteadores, o qual atua com base em tabelas de roteamento. Ou o roteador sabe entregar o pacote diretamente para a rede de destino ou sabe para qual roteador enviar. Esse processo continua, até que seja possível alcançar a rede de destino. Claro que em redes mais complexas pode haver mais de um caminho entre origem e destino. Por exemplo, na Internet, pode haver dois ou mais caminhos possíveis entre o computador de origem e o computador de destino. Quando um arquivo é transmitido entre os computadores de origem e destino, pode acontecer de alguns pacotes de informação serem enviados por um caminho e outros pacotes por caminhos diferentes. Os pacotes podem, inclusive, chegar fora de ordem no destino. O protocolo TCP/IP é o responsável por identificar cada pacote e coloca-los na seqüência correta.

Existem também um número máximo de roteadores pelos quais um pacote pode passar, antes de ser descartado. Normalmente este número é de 16 roteadores. No exemplo da segunda análise, cada pacote passa por dois roteadores, até sair de um computador na Rede 03 e chegar ao computador de destino, na Rede 02. Este passar por dois roteadores é tecnicamente conhecido como “ter um caminho de 2 hopes”. Um hope significa que passou por um roteador. Diz-se, com isso, que o caminho máximo de um pacote é de 16 hopes. Isso é feito para evitar que pacotes fiquem circulando indefinidamente na rede e congestionem os links de WAN, podento até chegar a paralizar a rede.

Uma situação que poderia acontecer, por erro nas tabelas de roteamento, é um roteador x mandar um pactoe para o y, o roteador y mandar de volta para o x, o roteador x de volta para y e assim indefinidamente. Esta situação ocorreria por erros nas tabelas de roteamento. Para evitar que estes pacotes ficassem circulando indefinidamente na rede, é que foi definido o limite de 16 hopes.

Outro conceito que pode ser encontrado, em relação a roteamento, é o de entrega direta ou entrega indireta. Vamos ainda utilizar o exemplo da rede da Figura 16.2. Quando dois computadores da mesma rede (por exemplo a rede 10.10.10.0) trocam informações entre si, as informações são enviadas para o barramento da rede local e o computador de destino captura e processa os dados. Dizemos que este é um caso de entrega direta. Quando computadores de redes diferentes tentam se comunicar (por exemplo, um computador da rede 10.10.10.0 e um da rede 10.10.20.0), os pacotes de informação são enviados através dos roteadores da rede, até chegar ao destino. Depois a resposta percorre o caminho inverso. Este processo é conhecido como entrega indireta.

Agora é hora de apresentar mais alguns detalhes sobre tabelas de roteamento e analisar uma pequena tabela de roteamento que existe em cada computadores com o NT 4.0, Windows 2000, Windows XP ou Windows Server 2003 e com o protocolo TCP/IP instalado.

Tabelas de roteamento.

Falei anteriormente que toda a funcionalidade do Roteador é baseada em tabelas de roteamento. Quando um pacote chega em uma das interfaces do roteador, ele analisa a sua tabela de roteamento, para verificar se contém uma rota para a rede de destino. Pode ser uma rota direta ou então para qual roteador o pacote deve ser enviado. Este processo continua até que o pacote seja entregue na rede de destino, ou até que o limite de 16 hopes tenha sido atingido.

Na Figura 16.3 apresento um exemplo de uma “mini-tabela” de roteamento:


Figura 16.3 Tabela de roteamento.

Cada linha é uma entrada da tabela. Por exemplo, a linha a seguir é que define o Default Gateway da ser utilizado:

0.0.0.0          0.0.0.0   200.175.106.54   200.175.106.54      1

Neste tópico você aprenderá sobre os campos que compõem uma entrada da tabela de roteamento e o significado de cada campo. Também aprenderá a interpretar a tabela de roteamento que existe em um computador com o Windows Server 2003 e aprenderá alguns detalhes sobre o comando route.

Entenda os campos que compõem uma entrada de uma tabela de roteamento:

Uma entrada da tabela de roteamento possui os campos indicados no esquema a seguir e explicados logo em seguida:

Netwkor ID     Network Mask            Next Hop                Interface               Metric
0.0.0.0        0.0.0.0                 200.175.106.54          200.175.106.54          1
10.100.100.0   255.255.255.0           10.200.200.4            10.200.200.4            1
  • Network ID: Este é o endereço de destino. Pode ser o endereço de uma rede (por exemplo: 10.10.10.0), o endereço de um equipamento da rede, o endereço de uma sub-rede (veja detalhes sobre sub-rede mais adiante) ou o endereço da rota padrão (0.0.0.0). A rota padrão significa: “a rota que será utilizada, caso não tenha sido encontrada uma rota específica para o destino”. Por exemplo, se for definida que a rota padrão deve ser envida pela interface com IP 10.10.5.2 de um determinado roteador, sempre que chegar um pacote, para o qual não existe uma rota específica para o destino do pacote, este será enviado pela roda padrão, que no exemplo seria a interface 10.10.5.2. Falando de um jeito mais simples: Se não souber para onde mandar, manda para a rota padrão.
  • Network Mask: A máscara de sub-rede utilizada para a rede de destino.
  • Next Hop: Endereço IP da interface para a qual o pacote deve ser enviado. Considere o exemplo a seguir, como sendo uma entrada de um roteador, com uma interface de WAN configurada com o IP número 10.200.200.4:
Netwkor ID     Network Mask            Next Hop                    Interface               Metric
10.100.100.0   255.255.255.0           10.200.200.1                10.200.200.120          1

Esta entrada indica que pacotes enviados para a rede definida pelos parâmetros 10.100.100.0/255.255.255.0, deve ser enviada para o gateway 10.200.200.1 e para chegar a este gateway, os pacotes de informação devem ser enviados pela interface 10.200.200.120. Neste exemplo, esta entrada está contida na tabela interna de roteamento de um computador com o Windows Server 2003, cujo número IP é 10.200.200.120 e o default gateway configurado é 10.200.200.1. Neste caso, quando este computador quiser se comunicar com um computador da rede 10.100.100.0, será usada a entrada de roteamento descrita neste item. Nesta entrada está especificado que pacotes para a rede 10.100.100.0, com máscara 255.255.255.0, devem ser enviados para o default gateway 10.200.200.1 e que este envio deve ser feito através da interface de rede 10.200.200.120, que no nosos exemplo é a placa de rede do computador. Uma vez que o pacote chegou no default gateway (na interface de LAN do roteador), o processo de roteamento, até a rede de destino (rede 10.100.100.0) é o processo descrito nas análises anteriores.

  • Interface: É a interface através da qual o pacote deve ser enviado. Por exemplo, se você estiver analisando a tabela de roteamento interna, de um computador com o Windows Server 2003, o número IP do campo interface, será sempre o número IP da placa de rede, a não ser que você tenha mais de uma placa de rede instalada.
  • Metric: A métrica é um indicativo da distância da rota, entre destino e origem, em termos de hopes. Conforme descrito anteriormente, pode haver mais de um roteador entre origem e destino. Também pode haver mais de um caminho entre origem e destino. Se for encontrada duas rotas para um mesmo destino, o roteamento será feito pela rota de menor valor no campo Metric. Um valor menor indica, normalmente, um número menor de hopes (roteadores) entre origem e destino.

Analisando a tabelad e roteamento de um computador com o Windows Server 2003:

Agora que você já conhece os conceitos de tabelas de roteamento e também conhece os campos que formam uma entrada em uma tabela de roteamento, é hora de analisar as entradas de uma tabela de roteamento em um computador com o Windows Server 2003 instalado. No Windows Server 2003, o protocolo TCP/IP é instalado automaticamente e não pode ser desinstalado (esta é uma das novidades do Windows Server 2003). Ao instalar e configurar o protocolo TCP/IP, o Windows Server 2003 cria, na memória do servidor, uma tabela de roteamento. Esta tabela é criada, dinamicamente, toda vez que o servidor é inicializado. Ao desligar o servidor o conteúdo desta tabela será descartado, para ser novamente recriado durante a próxima inicialização. A tabela de roteamento é criada com base nas configurações do protocolo TCP/IP. Existem também a possibilidade de adicionar entradas estáticas. Uma entrada estática fica gravada em disco e será adicionada a tabela de roteamento durante a inicialização do sistema. Ou seja, além das entradas criadas automaticamente, com base nas configurações do TCP/IP, também podem ser acrescentadas rotas estáticas, criadas com o comando route, o qual descreverei mais adiante.

Para exibir a tabela de roteamento de um servidor com o Windows Server 2003 (ou com o Windows 2000 Server), abra um Prompt de comando, digite o comando indicado a seguir e pressione Enter:

route print

Será exibida uma tabela de roteamento, semelhante a indicada na Figura 16, onde é exibida a tabela de roteamento para um servidor com o número IP: 10.204.200.50:


Figura 16.4 Tabela de roteamento.

Vamos analisar cada uma destas entradas e explicar a função de cada entrada, para que você possa entender melhor os conceitos de roteamento.

  • Rota padrão:
Network Destination     Netmask             Gateway          Interface                Metric
0.0.0.0                 0.0.0.0             10.204.200.1     10.204.200.50            30

Esta rota é indicada por uma identificação de rede 0.0.0.0 com uma máscara de sub-rede 0.0.0.0. Quando o TCP/IP tenta encontrar uma rota para um determinado destino, ele percorre todas as entradas da tabela de roteamento em busca de uma rota específica para a rede de destino. Caso não seja encontrada uma rota para a rede de destino, será utilizada a rota padrão. Em outras palavras, se não houver uma rota específica, mande para a rota padrão. Observe que a rota padrão é justamente o default gateway da rede (10.204.200.1), ou seja, a interface de LAN do roteador da rede. O parâmetro Interface (10.204.200.50) é o número IP da placa de rede do próprio servidor. Em outras palavras: Se não houver uma rota específica manda para a rota padrão, onde o próximo hope da rede é o 10.204.200.1 e o envio para este hope é feito através da interface 10.204.200.50 (ou seja, a próprio placa de rede do servidor).

  • Endereço da rede local:
Network Destination     Netmask         Gateway         Interface       Metric
10.204.200.0            255.255.255.0   10.204.200.50   10.204.200.50   30

Esta rota é conhecida como Rota da Rede Local. Ele basicamente diz o seguinte: “Quando o endereço IP de destino for um endereço da minha rede local, envia as informações através da minha placa de rede através da minha placa de rede (observe que tanto o parâmetro Gateway como o parâmetro Interface estão configurados com o número IP do próprio servidor). Ou seja, se for para uma das máquinas da minha rede local, manda através da placa de rede, não precisa enviar para o roteador.

  • Local host (endereço local):
Network Destination     Netmask               Gateway       Interface          Metric
10.204.200.50           255.255.255.255       127.0.0.1     127.0.0.1          30

Este endereço faz referência ao próprio computador. Observe que 10.204.200.50 é o número IP do servidor que está sendo analisado (no qual executei o comando route print). Esta rota diz que os programas do próprio computador, que enviarem pacotes para o destino 10.204.200.50 (ou seja, enviarem pacotes para si mesmo, como no exemplo de dois serviços trocando informações entre si), devem usar como Gateway o endereço de loopback 127.0.0.1, através da interface de loopback 127.0.0.1. Esta rota é utilizada para agilizar as comunicações que ocorrem entre os componentes do próprio Windows Server 2003, dentro do mesmo servidor. Ao usar a interface de loopback, toda a comunicação ocorre a nível de software, ou seja, não é necessário enviar o pacote através das diversas camadas do protocolo TCP/IP, até que o pacote chege na camada de enlace (ou seja, a placa de rede), para depois voltar. Ao invés disso é utilizada a interface de loopback para direcionar os pacotes corretamente. Observe que esta entrada tem como máscara de sub-rede o número 255.255.255.255. Esta máscara indica que a entrada é uma rota para um endereço IP específico (no caso o próprio IP do servidor) e não uma rota para um endereço de rede.

  • Network broadcast (Broadcast de rede):
Network Destination     Netmask                Gateway         Interface       Metric
10.255.255.255          255.255.255.255        10.204.200.50   10.204.200.50   30

Esta rota define o endereço de broadcast da rede. Broadcast significa enviar para todos os computadores da rede. Quando é utilizado o endereço de broadcast, todos os computadores da rede recebem o pacote e processam o pacote. O broadcast é utilizado por uma série de serviços, como por exemplo o WINS, para fazer verificações periódicas de nomes, para enviar uma mensagem para todos os computadores da rede, para obter informações de todos os computadores e assim por diante. Observe que o gateway é o número IP da placa de rede do servidor e a Interface é este mesmo número, ou seja, para enviar um broadcast para a rede, envie através da placa de rede do servidor, não há necessidade de utilizar o roteador. Um detalhe interessante é que, por padrão, a maioria dos roteadores bloqueia o tráfego de broadcast, para evitar congestionamentos nos links de WAN.

  • Rede/endereço de loopback:
Network Destination     Netmask         Gateway       Interface      Metric
127.0.0.0               255.0.0.0       127.0.0.1     127.0.0.1      1

Comentei anteriormente que os endereços da rede 127.0.0.0 são endereços especiais, reservados para fazer referência a si mesmo. Ou seja, quando faço uma referência a 127.0.0.1 estou me referindo ao servidor no qual estou trabalhando. Esta roda indica, em palavras simples, que para se comunicar com a rede de loopback (127.0.0.0/255.0.0.0), utilize “eu mesmo” (127.0.0.1).

  • Multicast address (endereço de Multicast):
Network Destination     Netmask      Gateway           Interface        Metric
224.0.0.0               240.0.0.0    10.204.200.50     10.204.200.50    30

O tráfego IP, de uma maneira simples, pode ser de três tipos: Unicast é o tráfego direcionado para um número IP definido, ou seja, com um destinatário. Broadcast é o tráfego dirigido para todos os computadores de uma ou mais redes. E tráfego Multicast é um tráfego direcionado para um grupo de computadores, os quais estão configurados e “inscritos” para receber o tráfego multicast. Um exemplo prático de utilização do multicast é para uma transmissão de vídeo através da rede. Vamos supor que de uma rede de 1000 computadores, apenas 30 devem receber um determinado arquivo de vídeo com um treinamento específico. Se for usado tráfego unicast, serão transmitidas 30 cópias do arquivo de vídeo (o qual já é um arquivo grande), uma cópia para cada destinatário. Com o uso do Multicast, uma única cópia é transmitida através do link de WAN e o tráfego multicast (com base no protocolo IGMP), entrega uma cópia do arquivo apenas para os 30 computadores devidamente configurados para receber o tráfego multicast. Esta rota define que o tráfego multicast deve ser enviado através da interface de rede, que é o número IP da placa de rede do servidor.Lembrando do Capítulo 2, quando falei sobre classes de endereços, a classe D é reservada para tráfego multicast, com IPs iniciando (o primeiro número) a partir de 224.

  • Limited Broadcast (Broadcast Limitado):
Network Destination    Netmask                Gateway         Interface       Metric
255.255.255.255        255.255.255.255        10.204.200.50   10.204.200.50   1

Esta é a rota utilizada para o envio de broadcast limitado. O endereço de broadcast limitado é formato por todos os 32 bits do endereço IP sendo iguais a 1 (255.255.255.255). Este endereço é utilizado quando o computador tem que fazer o envio de um broadcast na rede local (envio do tipo um para todos na rede), porém o computador não conhece a número da rede local (network ID). Você pode perguntar: Mas em que situação o computador não conhecerá a identificação da rede local? Por exemplo, quando você inicializa um computador, configurado para obter as configurações do TCP/IP a partir de um servidor DHCP, a primeira coisa que este computador precisa fazer é localizar um servidor DHCP na rede e requisitar as configurações do TCP/IP. Ou seja, antes de receber as configurações do DHCP, o computador ainda não tem endereço IP e nem máscara de sub-rede, mas tem que se comunicar com um servidor DHCP. Esta comunicação é feita via broadcast limitado, onde o computador envia um pacote de formato específico (chamado de DHCP Discover), para tentar descobrir um servidor DHCP na rede. Este pacote é enviado para todos os computadores. Aquele que for um servidor DHCP irá responder a requisição do cliente. Aí o processo de configuração do DHCP continua (conforme descreverei na seção sobre DHCP), até que o computador esteja com as configurações do TCP/IP definidas, configurações estas obtidas a partir do servidor DHCP.

Em termos de roteamento, estes são os conceitos necessários ao que será visto neste capítulo. No Capítulo 17, onde você aprenderá, dentre outras coisas, sobre o serviço RRAS, voltarei a apresentar mais alguns detalhes sobre roteamento no Windows Server 2003. Agora é hora de tratar sobre a divisão de uma rede em sub-redes, assunto mais conhecido como: subnetting.


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