TCC Roteamento dinâmico com Linux, Teses (TCC) de Redes de Computadores e Telecomunicações

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FACULDADE DE TECNOLOGIA VERIS IBTA

Alexandre Rodolfo ZUCARELI Fabiano da Silva JEREMIAS Lincoln de Omena FERREIRA Marcos Alberto SANTOS

ROTEAMENTO DINÂMICO COM LINUX

SÃO JOSÉ DOS CAMPOS

Alexandre Rodolfo ZUCARELI Fabiano da Silva JEREMIAS Lincoln de Omena FERREIRA Marcos Alberto SANTOS

ROTEAMENTO DINÂMICO COM LINUX

Trabalho de Conclusão de Curso, apresentado a Faculdade de Tecnologia IBTA para a obtenção do título de Tecnólogo em Redes de Computadores

Orientadora: Professora Vânia Oleinki

SÃO JOSÉ DOS CAMPOS

Alexandre Rodolfo ZUCARELI Fabiano da Silva JEREMIAS Lincoln de Omena FERREIRA Marcos Alberto SANTOS

ROTEAMENTO DINÂMICO COM LINUX

Trabalho de Conclusão de Curso, apresentado à Faculdade de Tecnologia IBTA para a obtenção do título de Tecnólogo em Redes de Computadores.

Aprovado em //____

BANCA EXAMINADORA

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Prof. ANTONY LEIRAS Faculdade IBTA

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Prof. LUIS CARLOS FRAGA Faculdade IBTA

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Prof.ª VÂNIA OLEINK Faculdade IBTA

Dedicamos esta monografia a nossos familiares e amigos, professores e colaboradores e a todos aqueles que de alguma forma possibilitaram a sua realização.

“Presume-se que o roteador conheça a

"distância" até cada um de seus vizinhos...”

Andrew S. Tanenbaum

RESUMO

Esta dissertação visa implementar uma entidade de roteamento através do sistema operacional Linux utilizando-se do software open source Quagga, sendo esta entidade capaz de trabalhar com o protocolo de roteamento dinâmico OSPF. O protocolo VRRP é analisado a fim de conhecer suas funcionalidades, sendo implementado no roteador desenvolvido para exercer a função de backup de um roteador convencional a fim de realizar o contingenciamento de forma automática, garantindo agilidade e transparência nos processos de failover e failback.

Palavras chave: roteamento; OSPF, contingência, VRRP.

LISTA DE QUADROS

Quadro 01-Tipos de mensagem BGP ....................................................................................... 20

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

IP - Internet Protocol

ISO - International Organization for Standardization

LAN- Local Area Network

LSA - Link State Advertisements

MAC - Media Access Control

MTTF - Mean Time to Failure

MTTR - Mean Time to Recovery

NNTP - Network News Transfer Protocol

OSI - Open Systems Interconnection

OSPF - Open Shortest Path First

OUI - Organizationally Unique Identifier

RIP - Routing Information Protocol

RS - Recommended Standard

SLA - Service Level Agreement

SMTP - Simple Mail Transfer Protocol

TCP - Transmission Control Protocol

TI - Tecnologia da Informação

UDP - User Datagram Protocol

VRID - Virtual Router Identification

VRRP - Virtual Router Redundancy Protocol

WAN - Wide Area Network

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO

Atualmente, independente do porte da área de tecnologia de uma empresa, pode- se afirmar que qualquer parada indesejada no seu ambiente de tecnologia da informação (TI) é um problema que inevitavelmente afeta processos de negócios e conseqüentemente causam prejuízos para a empresa. Paradas não planejadas em ambientes de TI sejam elas de qualquer porte, podem trazer prejuízos muitas vezes de difícil recuperação. Estas paradas não se aplicam somente a Internet, mas também a uma grande quantidade de serviços disponíveis como, por exemplo, as empresas e a conexão com suas filiais. É importante para uma empresa manter um plano de contingência que descreva os procedimentos a serem tomados após a ocorrência de uma falha ou incidente, sendo capaz de garantir um nível de serviço mínimo que permita execução das aplicações ou serviços considerados essenciais para a empresa. Buscar alternativas nas ferramentas com um baixo custo que viabilizem a implementação de um plano de contingência se tornou um desafio para muitos administradores, pois nem sempre é possível a compra de equipamentos para contingenciamento da rede, devido a restrições orçamentárias.

1.1 Objetivos

1.1.1 Objetivo geral

Este trabalho tem como objetivo a implementação de ferramentas que possam ser utilizadas para contingenciamento de roteadores, utilizando-se de softwares open source específicos para a realização de tais funções. A ferramenta consiste em uma entidade de roteamento baseada no sistema operacional Linux , utilizando o software Quagga para dar suporte à protocolos de roteamento, e através do protocolo Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP) realizar o processo de failover e failback, reduzindo assim o tempo de recuperação do ambiente.

1.1.2 Objetivos específicos

Estudar o protocolo de roteamento dinâmico Open Shortest Path First (OSPF) com o intuito de identificar suas vantagens em relação ao roteamento estático, implementá-lo

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em ambiente virtual, utilizando uma distribuição do sistema operacional Linux , emulando roteadores Cisco para elaboração do cenário de testes. Implementar e analisar o funcionamento do protocolo VRRP , no intuito de agilizar o processo de contingenciamento na rede.

1.2 Relevância do tema

Devido à importância dos roteadores nas redes de computadores, obter redundância nestes equipamentos tem sido cada vez mais relevante nos ambientes corporativos, criar alternativas de contingência nestes equipamentos, para que a sua ativação possa ser realizada de forma rápida, eficiente e com baixo custo, pode representar uma solução interessante para muitas empresas. Através deste trabalho foi possível testar e comprovar os conceitos aprendidos durante o curso, bem como o funcionamento e a implementação do protocolo de roteamento OSPF e do protocolo voltado ao contingenciamento de serviços VRRP.

1.3 Delimitação do tema

O tema está delimitado de acordo com as especificações abaixo:  Toda a implementação é realizada em ambiente IPv4;  Os protocolos de roteamento Routing Information Protocol (RIP) e Border Gateway Protocol (BGP) serão abordados no trabalho de forma teórica pela possibilidade de serem implementados com a ferramenta.  Somente o protocolo OSPF é implementado, não sendo consideradas suas configurações avançadas e de segurança;  Não é abordado balanceamento de carga;  Não é feita abordagem dos protocolos proprietários de roteamento e redundância.

1.4 Organização do trabalho

Este trabalho é constituído de oito capítulos divididos conforme descrito a seguir:

2 FUNDAMENTOS DE REDES

O termo rede de computadores é relacionado a um conjunto de computadores autônomos interconectados utilizando uma mesma tecnologia. As redes de computadores surgiram da necessidade da troca de informações entre hosts , para que pudessem compartilhar dados e recursos alocados fisicamente distantes como se estivessem alocados localmente. (TANENBAUM, 2003)

2.1 Classificação das redes

De acordo com Tanenbaum (2003), as redes de computadores podem ser classificadas pela sua tecnologia de transmissão: difusão, ponto-a-ponto; e por sua abrangência geográfica.

2.1.1 Tecnologia de transmissão

A transmissão por difusão é comumente usada em redes geograficamente menores (LAN), este tipo de rede usa um único canal de comunicação compartilhado por todos os hosts. Quando alguma mensagem é enviada, ela é recebida por todos os outros componentes da rede. Esta mensagem inclui um campo de endereço no qual identifica o destinatário, que analisa o campo de endereço e se lhe pertencer vai processar a mensagem caso não ela será ignorada. As redes ponto-a-ponto consistem em muitas conexões entre pares individuais de máquinas. Para ir da origem ao destino, talvez um pacote tenha que passar por uma ou mais máquinas intermediárias. Este tipo de transmissão é comumente usado em redes de maior abrangência geográfica (WAN), por exemplo, que os pacotes podem passar por vários roteadores para chegar a seu destino.

2.1.2 Abrangência geográfica

As redes também podem ser classificadas de acordo sua abrangência geográfica em redes locais (LAN), redes remotas (WAN). As redes locais são consideradas redes geograficamente limitadas, como, por exemplo, um campus de universidade, um prédio de uma empresa, um escritório. Essas redes

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possuem altas taxas de transferência e utilizam a tecnologia de transmissão por difusão, podendo ser em modo determinístico ou não-determinístico. (TANENBAUM, 2003) No modo determinístico cada computador tem sua vez para enviar pacotes, se ele precisa enviar algum pacote ele espera sua vez e caso chegue sua vez e não queira enviar nada ele passa a vez para o próximo computador da rede. No modo não-determinístico, também chamado de broadcast , antes de utilizar a rede cada computador verifica se não há nenhum computador a utilizando, e se a rede estiver livre ele envia os pacotes. (TANENBAUM, 2003) As redes WAN abrangem grandes áreas geográficas, fazem a interconexão entre dispositivos e redes geograficamente distantes, contendo conjuntos de máquinas que são conectadas por sub-redes de comunicação que são operadas por empresas de telefonia ou provedores de acesso. Existem dois componentes principais neste tipo de rede, as linhas de transmissão e os elementos de comutação. (TANENBAUM, 2003) As linhas de transmissão, também chamados de canais ou links, são o caminho por onde passam os dados entre os dispositivos e podem ser os fios de cobre, as fibras óticas ou sinais de radio. Os elementos de comutação, conhecidos como comutador de pacotes ou roteador, são computadores especializados que conectam duas ou mais linhas. Quando um pacote chega através de uma linha de entrada ele tem de escolher uma linha de saída pra encaminhá-lo. (TANENBAUM, 2003)

2.2 Modelos de referência

Dois importantes modelos de arquiteturas de rede serão brevemente descritos: o modelo de referência OSI e o modelo de referência Transmission Control Protocol (TCP) /IP. De acordo com Felippetti (2006) no modelo OSI é especificado todos os processos requeridos para que a comunicação de dados ocorra e divide os processos em camadas, seu intuito é permitir que haja interoperabilidade entre hardwares de fabricantes diferentes. O modelo TCP/IP tem características semelhantes, pois, também é dividido em camadas o modelo propriamente dito não é muito utilizado, mas os protocolos que o compõe têm uso geral. (TANENBAUM, 2003)