⬅ Voltar ao Dashboard 2º Bimestre — Camada de Internet

🗺️ Roteamento Estático

Aula 12 — Como roteadores tomam decisões de encaminhamento: tabela de roteamento, rotas estáticas, rota padrão e o algoritmo de longest prefix match

AD 1distância admin.
0.0.0.0/0rota padrão
LPMlongest prefix match
next-hoppróximo salto
manualconfig. pelo admin

📦 O que é Roteamento?

Roteamento é o processo pelo qual um roteador decide para onde encaminhar cada pacote IP que recebe. Diferente de um switch (que trabalha com endereços MAC na mesma rede), o roteador conecta redes distintas e opera na Camada 3 do modelo OSI.

1
Pacote chega em uma interface do roteador com um endereço IP de destino
2
Consulta a tabela de roteamento buscando a rota que melhor combina com o destino (longest prefix match)
3
Determina o next-hop (próximo roteador) ou a interface de saída direta
4
Decrementa o TTL, recalcula o checksum do cabeçalho e encaminha o pacote pela interface correta
5
Se nenhuma rota encontrada e sem rota padrão: pacote é descartado e ICMP “Destination Unreachable” é enviado

Tipos de rota na tabela de roteamento

Conectada (C)
Redes diretamente ligadas
Criada automaticamente quando uma interface recebe um IP e está ativa. Distância administrativa = 0. Cisco: prefixo C.
Estática (S)
Configurada manualmente
O administrador define explicitamente: destino, máscara e next-hop. Distância administrativa = 1. Cisco: prefixo S.
Dinâmica (D/O/R...)
Aprendida por protocolo
Populada automaticamente por OSPF, EIGRP, BGP, RIP. AD varia por protocolo. Tema da próxima aula.

📋 Tabela de Roteamento

A tabela de roteamento (também chamada de RIB — Routing Information Base) é o banco de dados de encaminhamento do roteador. Cada entrada define para onde enviar pacotes com determinado destino.

Campos de cada entrada

Rede de Destino
ex: 192.168.2.0/24
O prefixo de rede para o qual esta rota se aplica. Combinado com a máscara para a decisão de encaminhamento.
Next-Hop
ex: 10.0.0.2
Endereço IP do próximo roteador para o qual o pacote deve ser enviado. Pode ser "directly connected" para redes locais.
Interface de Saída
ex: GigabitEthernet0/1
Interface física ou lógica pelo qual o pacote sairá. Pode ser determinada automaticamente a partir do next-hop.
Métrica
ex: 1 (estática), 110 (OSPF)
Custo para atingir o destino. Usado para comparar rotas para o mesmo destino aprendidas pelo mesmo protocolo.
Dist. Administrativa
0–255 (menor = melhor)
Confiabilidade da fonte da rota. Conectada=0, Estática=1, EIGRP=90, OSPF=110, RIP=120, eBGP=20.

Distância Administrativa (AD) por fonte de rota

Diretamente conectado (C)AD 0
Rota estática (S)AD 1
EIGRP internoAD 90
OSPFAD 110
RIPAD 120
📋 Exemplo de tabela de roteamento — Cisco IOS (show ip route)
Tipo Rede de Destino Máscara Next-Hop Interface AD / Métrica
C 10.0.0.0 /30 — Gi0/0 0/0
C 192.168.1.0 /24 — Gi0/1 0/0
S 192.168.2.0 /24 10.0.0.2 Gi0/0 1/0
S 192.168.2.128 /25 10.0.0.2 Gi0/0 1/0
S 172.16.0.0 /16 10.0.0.2 Gi0/0 1/0
S* 0.0.0.0 /0 10.0.0.2 Gi0/0 1/0

🎯 Longest Prefix Match (LPM)

Quando existem múltiplas rotas que cobrem o mesmo destino, o roteador escolhe a que tem o prefixo mais longo (mais específico). Esta é a regra central do algoritmo de encaminhamento IP.

💡 Intuição: “mais longo” = mais específico = mais preciso. Um /25 descreve metade dos hosts de um /24. Se um pacote cabe em ambos, o /25 é a resposta mais exata — como usar o CEP completo em vez de só a cidade para entregar uma carta.

🧪 Simulador de decisão de roteamento

🌍 Rota Padrão — 0.0.0.0/0

A rota padrão (default route) é a rota de último recurso: corresponde a qualquer destino que não tenha uma entrada mais específica na tabela. Ela garante que o roteador sempre saiba para onde enviar pacotes desconhecidos.

Menor prefixo possível
0.0.0.0/0
Prefixo /0 tem 0 bits fixos — combina com absolutamente qualquer endereço. Por ser o menos específico, só é escolhido quando nenhuma outra rota combina.
Gateway de último recurso
gateway of last resort
Nomenclatura Cisco. Normalmente aponta para o roteador do ISP ou para o firewall de borda. Presente em praticamente todo roteador de borda.
Simplifica tabelas
redes stub
Em redes com uma única saída para a internet ("stub networks"), a rota padrão elimina a necessidade de rotas para cada rede remota.
Rota padrão — Cisco IOS e Linux
CISCO IOS LINUX ! Rota padrão via next-hop R1(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.1 ! Verificar configuração R1# show ip route S* 0.0.0.0/0 [1/0] via 10.0.0.1 ↑ gateway of last resort qualquer destino desconhecido → # Adicionar rota padrão $ ip route add default via 192.168.1.1 # Ver tabela de roteamento $ ip route show default via 192.168.1.1 dev eth0 # ou: netstat -rn | grep '^0.0.0' encaminha via gateway padrão →

⚙️ Configurando Rotas Estáticas

Rotas estáticas são inseridas manualmente pelo administrador. São simples, previsíveis e eficientes, mas não se adaptam automaticamente a falhas ou mudanças na topologia.

Sintaxe básica

Cisco IOS — ip route
Sintaxe: ip route <rede-destino> <máscara> <next-hop | interface> [distância-admin] ! Rota via next-hop (mais comum) R1(config)# ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 10.0.0.2 ! Rota via interface de saída (links ponto-a-ponto) R1(config)# ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 Serial0/0/0 ! Rota flutuante — backup com AD maior (só entra se principal cair) R1(config)# ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 10.0.0.6 10 ! Rota host (destino específico /32) R1(config)# ip route 10.1.1.1 255.255.255.255 10.0.0.2 ! Remover rota estática R1(config)# no ip route 192.168.3.0 255.255.255.0 10.0.0.2
Linux — ip route / route add
# Adicionar rota estática $ ip route add 192.168.3.0/24 via 10.0.0.2 # Rota via interface específica $ ip route add 192.168.3.0/24 dev eth1 # Rota com métrica (peso) $ ip route add 192.168.3.0/24 via 10.0.0.2 metric 100 # Remover rota $ ip route del 192.168.3.0/24 via 10.0.0.2 # Ver tabela de roteamento $ ip route show # ou: netstat -rn 192.168.3.0/24 via 10.0.0.2 dev eth0 proto static metric 100

Quando usar roteamento estático?

✅ Indicado para
Cenários pequenos e controlados
Redes stub com uma única saída. Links ponto-a-ponto. Rotas de backup (flutuantes). Situações onde previsibilidade é crítica.
❌ Não indicado para
Redes grandes e dinâmicas
Redes com muitos roteadores e caminhos alternativos. Não se recupera de falhas automaticamente. Difícil de manter em escala.

🔧 Cenário Prático e Troubleshooting

Considere a topologia abaixo com três roteadores. Cada roteador precisa de rotas estáticas para alcançar as redes que não estão diretamente conectadas.

📍 Topologia — 3 roteadores, 5 redes
10.0.12.0/30 10.0.23.0/30 .0/24 .0/24 .0/24 💻 192.168.1.0/24 💻 192.168.2.0/24 🔀 R1 🔀 R2 🔀 R3 🖥️ 10.10.10.0/24 Clique em R1, R2 ou R3 para ver a tabela de roteamento

Troubleshooting de roteamento

Ver tabela de roteamento
show ip route
Ver rota específica
show ip route 192.168.3.0
Testar conectividade
ping 192.168.3.1 source Gi0/1
Rastrear caminho
traceroute 192.168.3.1
Debug de pacotes IP
debug ip packet
Linux — testar rota
ip route get 192.168.3.5

⚠️ Rota de volta! O erro mais comum em roteamento estático é configurar apenas a rota de ida e esquecer a rota de volta. Comunicação IP é bidirecional — o roteador remoto também precisa saber como alcançar a rede de origem.

❓ Questões de Múltipla Escolha

1. Um roteador tem as seguintes rotas: 192.168.1.0/24, 192.168.1.128/25 e 0.0.0.0/0. Para um pacote destinado a 192.168.1.200, qual rota será escolhida?

  • 0.0.0.0/0 — rota padrão tem prioridade máxima
  • 192.168.1.0/24 — foi configurada primeiro
  • 192.168.1.128/25 — longest prefix match (mais específica)
  • Empate; o roteador usa round-robin entre as duas
O algoritmo Longest Prefix Match sempre escolhe a rota mais específica. O endereço .200 cabe em /24 (128–255 são os hosts de /25 que começa em .128), portanto o prefixo /25 é mais longo e mais preciso que /24. A rota /0 é a menos específica possível.

2. Qual é a distância administrativa padrão de uma rota estática no Cisco IOS?

  • 1
  • 0
  • 110
  • 255
Rotas estáticas têm AD = 1 no Cisco IOS. Rotas diretamente conectadas têm AD = 0. OSPF = 110, RIP = 120. AD = 255 significa "inacessível" — a rota é descartada. Quanto menor a AD, mais confiável a fonte.

3. O que é uma rota flutuante (floating static route)?

  • Rota dinâmica que flutua entre protocolos
  • Rota com next-hop que muda automaticamente
  • Rota padrão configurada no gateway da internet
  • Rota estática de backup com AD maior, que só entra se a rota principal sumir
Uma rota flutuante é uma rota estática configurada com uma distância administrativa maior que a rota principal. Ela fica "escondida" na tabela enquanto a rota de menor AD existir. Se a rota principal sumir (falha de interface), a flutuante assume. Ex: ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.6 10.

4. Um pacote chega ao roteador com destino 10.5.3.77. A tabela tem: 10.0.0.0/8, 10.5.0.0/16, 10.5.3.0/24 e 0.0.0.0/0. Qual é escolhida?

  • 10.0.0.0/8
  • 10.5.3.0/24
  • 10.5.0.0/16
  • 0.0.0.0/0
Todas as quatro rotas cobrem o destino 10.5.3.77, mas o LPM escolhe a mais específica: 10.5.3.0/24 com 24 bits fixos. Em ordem decrescente de especificidade: /24 > /16 > /8 > /0. O /24 vence.

5. Ao configurar rotas estáticas entre R1 e R2, qual cuidado é essencial para garantir comunicação bidirecional?

  • Usar sempre interfaces seriais em vez de Ethernet
  • Configurar NAT em ambos os roteadores
  • Configurar rotas em ambos os roteadores — ida e volta
  • Desativar o TTL nos pacotes de controle
Comunicação IP é bidirecional. Se R1 tem rota para chegar à rede de R2, mas R2 não tem rota de volta para a rede de R1, o pacote chega mas a resposta não volta — conexão falha silenciosamente. Configurar rotas de volta é o erro mais comum de iniciantes em roteamento estático.

🛠️ Atividade Prática

Aplique os conceitos de roteamento estático na topologia com 3 roteadores descrita acima.

1
Mapeie as interfaces: para cada roteador (R1, R2, R3), liste as redes diretamente conectadas e os endereços de cada interface com base na topologia do diagrama.
2
Escreva os comandos Cisco IOS de rota estática para que todos os roteadores alcancem todas as redes da topologia. Lembre-se das rotas de volta!
3
Adicione uma rota padrão em R1 apontando para R2. Qual seria o impacto se R1 receber um pacote destinado a 8.8.8.8?
4
Cenário de falha: o link entre R2 e R3 cai. O que acontece com os pacotes enviados de 192.168.1.0/24 para 10.10.10.0/24? Como rotas flutuantes poderiam ajudar?