Seção: Guia

Optou-se em se realizar um estudo de caso do sistema autônomo em questão. Objetivando, dessa forma, conhecer afundo as características da rede para que assim, seja possível garantir a escolha correta do protocolo de roteamento interno que será usado no desenvolvimento do trabalho.

Estudo da Rede

A fim de se conhecer as necessidades da rede que está sendo examinada, foi realizado um estudo geral da rede de backbone do sistema autônomo. Ou seja, os pontos finais, onde é realizada a conexão de última milha, não foi levada em consideração. Isso se deve à complexidade que traria para se fazer a avaliação da rede por completo. O estudo do sistema autônomo, com todos os pontos, e possível implantação de protocolo de roteamento interno podem ser tratados em estudos posteriores a esse.

No estudo realizado, pode-se observar que a topologia da rede abrange 8 cidades. Por motivo de sigilo, os nomes das cidades foram trocados por letras nas imagens que seguem em frente. Os links entre tais cidades são compostos por uma mescla de fibra ótica com micro-ondas. Entretanto, a conexão com o ponto de roteamento principal, ou seja, os roteadores de borda são conectados com fibra ótica até a cidade de Curitiba. Para que seja possível vislumbrar de uma forma mais clara a estrutura deste sistema autônomo, segue na Figura 2 uma topologia com os meios de transmissão usados entre as cidades e, também, os pontos onde há as saídas para o ponto central de roteamento.

No ponto final de roteamento há conexão com os PTTs (Ponto de Troca de Tráfego, cuja principal função é realizar a interconexão entre ASs que compõe a internet brasileira) do Paraná, São Paulo, Santa Catarina e Goiânia. Assim, após os dados serem roteados até o ponto final, os mesmos saem para a grande rede mundial de computadores.

Além, é claro, do ponto final, percebe-se que o ponto A é um dos mais importantes no papel de roteamento, pois, praticamente todo o tráfego oriundo das limítrofes passa pelos pontos de roteamento dessa cidade.

Figura 2: Topologia geral da rede

Verificando a topologia da rede em questão, percebe-se que a utilização de protocolos de roteamento internos dinâmicos agregaria positivamente em duas questões: com relação à criação de links redundantes e, também, a escalabilidade. Como se encontra neste momento, utilizando rotas estáticas, a adição de novos pontos de roteamento pode se tornar complexa devido à abrangência da rede, pois em cada ponto de roteamento há um grande número de rotas estáticas.

Entretanto, é importante citar que, para se alcançar o que foi comentado no parágrafo anterior, dependerá de qual protocolo de roteamento usar. Assim, com o que foi detalhado no embasamento teórico e elucidando as características da rede, será possível determinar o protocolo mais adequado para esse caso, em específico.

Escolha do Protocolo de Roteamento

Na escolha de qual protocolo a ser utilizado, foram levados em consideração alguns pontos como escalabilidade, aplicabilidade, tempo de convergência e robustez. Porém, evidenciando-se a escalabilidade, devido ao principal escopo do trabalho.

Como foi explanado no decorrer do referencial, o protocolo RIP se mostrou limitado com relação à escalabilidade, devido o seu número máximo de saltos ser 16. Seu tempo de convergência é alto com relação aos outros e, por fim, possui problemas de robustez, principalmente a facilidade de criação de loops na rede. Um ponto positivo a se destacar é com relação a sua aplicabilidade, pois, praticamente, todos os fabricantes de roteadores suportam tal protocolo.

O protocolo proprietário da Cisco EIGRP possui melhorias relevantes com relação à escalabilidade e tempo de convergência. Outra vantagem desse protocolo, que o diferencia do RIP, é na escolha da melhor rota: não leva somente em consideração o número de saltos, mas, largura de banda, atraso e carga. Porém, o EIGRP é proprietário da fabricante de roteadores CISCO, ou seja, só funciona em roteadores do referido. Na rede em questão há roteadores de outro fabricante, impossibilitando, dessa forma, a implementação do mesmo.

Já o OSPF, como foi mostrado, possui como principal característica intrínseca o suporte à escalabilidade, além disso, consegue um tempo de convergência superior a outros. E por se tratar de um algoritmo, o estado do enlace consegue, praticamente, inibir os loops de roteamento. Por padrão, o OSPF leva a largura de banda como parâmetro na escolha da melhor rota. Possui outra característica importante: links de backup. Como o OSPF é um protocolo já bem difundido e proposto pelo IETF, o mesmo está presente em, praticamente, todos os roteadores do mercado. Os roteadores que estão em uso na AS em questão possuem suporte ao OSPF. Dessa forma, neste momento, a escolha do OSPFé a mais indicada. Porém, nada impede que à frente outro protocolo seja indicado, ou também, a utilização em conjunto.

Com isso, percebe-se que o OSPF é o protocolo que vai atender o maior número de requisitos e, principalmente, a escalabilidade.

Os roteadores presentes na rede em questão são do fabricante Mikrotik e utilizam do routerIOS como sistema operacional. Os modelos de roteadores que estarão rodando o OSPF serão tratados com detalhes significativos no desenvolvimento do trabalho.

Pontos Principais de Roteamento

Neste momento, faz-se uma apresentação mais voltada à topologia de roteamento da rede em estudo. Na figura em que se apresentava a topologia geral, apenas visualizaram-se as cidades atendidas, os meios de transmissão usados e os pontos de saída para a internet.

Já na Figura 3, mostra-se a topologia da rede, apenas levando em consideração os pontos de roteamento.

Como se pode observar na topologia empregada, alguns pontos possuem papel principal no roteamento. Inicia-se pelo ponto D. Este recebe o tráfego dos roteadores A, B, C, F e E. Todas as rotas estão configuradas estaticamente. Quando o tráfego chega ao roteador de D, o mesmo vai até o PIX-PR e, posteriormente, passa pelo BGP e internet.

Já o roteador D recebe todo o tráfego oriundo de I, J e H, também com todas as rotas configuradas estaticamente. Após o tráfego, segue para o BGP e internet.

Outro ponto de repetição importante observado na topologia é o D, pois o mesmo possui links com todos os outros pontos.

Logo, percebe que as tabelas de roteamento dos roteadores de J, D e A possuem um maior número de rotas, como também as principais. Da forma em que se encontra a rede, se um dos links principais cair ou se for necessário fazer a adição de um novo link, como também, fazer um balanceamento de carga, só será possível fazer com a intervenção humana e adicionando novas rotas estáticas. É importante mencionar que a complexidade de gerenciamento de tantas rotas e, também, os tempos de convergência lentos vão afetar negativamente a rede.

Figura 3: Topologia de roteamento

Características dos Links

Como o protocolo de roteamento escolhido para realizar a implantação na rede foi o OSPF e o mesmo possui como parâmetro a largura de banda para fazer a escolha da melhor rota, torna-se necessário discriminar as velocidades dos enlaces da rede.

Neste sistema autônomo em questão, percebe-se que se constituem 3 saídas para a internet. Duas saídas próprias e uma saída pela estrutura de uma operadora. O link de saída do ponto D possui 150 Mbit/s, já o link do ponto J possui 50 Mbit/s e o link da outra operadora possui 20 Mbit/s.

Para que seja visualizada, de uma forma mais clara, a capacidade dos links da rede e sua carga, seguem na Figura 4 tais informações.

Como se observa, há variação considerável na capacidade e nas cargas dos enlaces, como já relatado anteriormente. O maior tráfego é repassado através do roteador de D. O restante é redirecionando através de roteamento manual para o roteador J e para o roteador A, com o link da outra operadora.

Na hora de configurar o OSPF, será necessária uma perícia com relação à determinação dos custos, pois, se isso não for ajustado corretamente, o OSPF realizará o roteamento para o link com maior capacidade e, neste caso, para o roteador de D. Assim, para que seja realizado o balanceamento de carga entre os links, as configurações de custos diferentes devem ser efetuadas.

Figura 4: Capacidade dos links e carga

Também, devido a algumas necessidades de largura de banda disponível em determinados links, onde há necessidade de priorização de tráfego, para certos clientes. Será necessário fazer com que o custo destes links seja mais alto para determinados tipos de tráfegos, especialmente para clientes residenciais. Principalmente o enlace entre C e o roteador de D deverá executar tal formatação, pois o mesmo é utilizado para passar tráfego de clientes corporativos.

Verificando o que foi levantado no estudo acerca da rede, percebe-se uma complexidade considerável para realizar a implantação em uma topologia como a citada. Entretanto, os benefícios para tal ação poderá ter grande valia em vários segmentos da rede. E é válido comentar que com tal implantação, o que está sendo buscada é a escalabilidade da rede, pelos diversos motivos já comentados no decorrer do trabalho.