Especificação técnica
Um roteador é um elemento intermediário em uma rede de computadores que permitem o roteamento de pacotes de dados entre redes separadas. Um roteador é conectado a duas ou mais linhas de dados de redes diferentes. Os roteadores mais modernos necessitam de um cabo de banda larga ligado a um modem como entrada, e geralmente transmitem o sinal de internet através de conectividade sem fio e 4 cabos banda larga. Este roteamento é realizado de acordo com um conjunto de regras que formam a tabela de roteamento. É um equipamento de camada 3 em relação ao modelo OSI.
Funcionamento
A internet é uma rede de redes chamada A.S. (sistemas autônomos), essas redes possuem diversas ligações entre si permitindo que existam muitas opções de caminhos para ir de uma a outra. Isso torna a rede resiliente, resistente a falhas, mas exige que decisões inteligentes por onde os pacotes de dados trafegam sejam tomadas. Os equipamentos responsáveis pelo papel de interligar essas redes são os roteadores, seu trabalho pode ser resumido em aprender caminhos, receber pacotes de dados e encaminhar esses pacotes, repetindo esse ciclo infinitamente. O processo de aprendizagem desses caminhos criando uma espécie de mapa e de escolha das melhores opções é o que chamamos de roteamento.
Hardware
- 1 eletrônica do telefone (para ADSL)
- 2 LED de status da rede
- 3 LED de status do USB
- 4 processador da Texas Instruments
- 5 porta JTAG de teste e programação
- 6 memória RAM de 8 MB 7 memória flash
- 8 regulador da alimentação
- 9 fusível da alimentação principal
- 10 conector de energia
- 11 botão de reiniciar
- 12 cristal de quartzo
- 13 porta ethernet
- 14 transformador ethernet
- 15 transmissor e receptor ethernet
- 16 porta USB
- 17 porta do telefone (RJ11)
- 18 fusível do conector de telefone.
Software
Quando um pacote chega em uma das interfaces do roteador, ele analisa a sua tabela de roteamento, para verificar se na tabela de roteamento, existe 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 (para simplificar imagine um hope como sendo um roteador da rede) tenha sido atingido.
Cada linha é uma entrada da tabela. Por exemplo, a linha a seguir é que define o Default Gateway a ser utilizado:
0.0.0.0 0.0.0.0 200.175.106.54 200.175.106.54 1
O default gateway, ou gateway padrão é a porta de entrada e de saída da rede. Ele é o roteador que possui o link de Internet e é o responsável por rotear o tráfego dos demais hosts da rede para a Internet e vice-versa.
Existem dois tipos de algoritmo atualmente em uso pelos protocolos de roteamento: o algoritmo baseado em Vetor de Distancia (Distance-Vector Routing Protocols) e o algoritmo baseado no Estado de Enlace (Link State Routing Protocols).
Topologia ou Esquema funcional
Sobre protocolo de roteamento:
O roteador pode receber informações sobre os caminhos existentes de diversas formas. É possível configurar manualmente essas informações, são as rotas estáticas, o roteador identifica automaticamente as redes que estão diretamente conectadas as suas interfaces, e por fim o roteador pode trocar informações com roteadores vizinhos por meio do uso de um protocolo de comunicação que são chamados de roteamento dinâmico. Todas essas informações são armazenadas em uma tabela, um mapa virtual, a tabela de rotas, também chamas de RIB, do inglês Routing Information Base, essa tabela é composta pela lista de todas as redes conhecidas representadas por seus prefixos e do endereço IP próximo ao roteador a ser usado para alcançá-las. Assim como o navegador GPS pode nos mostrar mais de uma opção de caminho para chegar ao mesmo local, na rede também pode haver mais de uma rota para chegar a uma mesma rede, no GPS deve-se escolher o jeito que achar melhor antes de começar a sua viagem, os roteadores também fazem esse tipo de escolha, para agilizar o encaminhamento dos pacotes IP, ele normalmente trabalha com uma segunda tabela, a tabela de encaminhamento, FIB, do inglês Forwading Information Base. Na FIB apenas a melhor rota para cada rede existente na RIB é gravada, nela além dos destinos e caminhos, há também informações sobre a interface específica que deve ser usada para encaminhar os pacotes. O encaminhamento ocorre quando o roteador efetivamente move um pacote de dados que foi recebido para sua interface de destino, para definir qual rota será inserida na FIB, o roteador baseia-se em características da topologia da rede, políticas de roteamento, de que modo a rota foi aprendida, em métricas como distância, filtros a prazo quando é disponível, etc.
Conexões
Sinal WI-FI
Os roteadores atuais contam com a possibilidade de conexão wireless (sem fio), e cabeada. Todos os dispositivos conectados ao roteador, seja via Wi-Fi, seja através de uma das portas cabeada, têm igual acesso à Internet e a compartilhamentos de rede, porém a velocidade dos clientes conectados via cabo é quase sempre mais alta, já que um conjunto de fatores (modulação, interferência, distância, etc.) fazem com que a rede wireless sempre opere a uma velocidade bem inferior às velocidades anunciadas pelos fabricantes. Com um roteador wireless (sem fio) é possível oferecer acesso wireless para notebooks, tablets, Smartphones e outros dispositivos através da criação de uma rede wi-fi onde todos os dispositivos conectados ao roteador têm igual acesso à Internet e a compartilhamentos de rede. O sinal wi-fi é como uma onda e sua força de conexão depende do lugar onde ele é colocado, como mostrado na imagem abaixo.
Tecnologia Protocolo IP
O Protocolo IP (internet protocol, protocolo de internet), faz parte da camada intitulada camada de rede da sequência de protocolos TCP/IP e OSI. É um conjunto de regras e normas padronizadas que devem ser obedecidas com o intuito de permitir a troca de dados entre computadores ligados em rede. É um dos protocolos mais importantes da internet, pois permite a preparação e transporte dos datagramas (pacotes de dados/dados encapsulados).
Source Innovation, Tecnologia Protocolo IP. Disponível em: <http://www.sourceinnovation.com.br/wiki/Tecnologia_Protocolo_IP>. Acesso em 18, de setembro de 2017.
Tecnologia Internet das Coisas
O termo Internet das Coisas ou Internet of Things (IoT), é utilizado para se referir à integração de objetos físicos e virtuais em redes conectadas à Internet, possibilitando a coleta, troca e armazenamento de dados, que uma vez processados e analisados, gerem informações e serviços para as mais diversas aplicações.
Source Innovation, Tecnologia Internet das Coisas. Disponível em: <http://www.sourceinnovation.com.br/wiki/Tecnologia_Internet_das_Coisas>. Acesso em 18, de setembro de 2017.
Conceito de Redes de Computadores
Uma rede de computadores é formada por um conjunto de máquinas trocando informações e partilhando recursos, interligados por um sub-sistema de comunicação. A Internet é um amplo sistema de comunicação que conecta muitas redes de computadores. Existem vários métodos e recursos de vários equipamentos que podem ser interligados e compartilhados, em meio a protocolos de segurança.
Source Innovation, Conceito de Redes de Computadores. Disponível em: <http://www.sourceinnovation.com.br/wiki/Conceito_de_Redes_de_Computadores>. Acesso em 18, de setembro de 2017.
Rede de área local
Uma rede de área local (em inglês: local area network, sigla LAN) em computação consiste de uma rede de computadores utilizada na interconexão de equipamentos processadores, cuja finalidade é a troca de dados. Para ser mais preciso: é um conjunto de hardware e software que permite a computadores individuais estabelecerem comunicação entre si, trocando e compartilhando informações e recursos. Estas redes são denominadas locais por cobrirem uma área bem limitada, porém com o avanço tecnológico a LAN tem ultrapassado os 100 m de cobertura para se estender a uma área maior, como acontece em alguns institutos federais
Wikipedia, Rede de área local. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Rede_de_%C3%A1rea_local>. Acesso em 16, de outubro de 2017.
Informações adicionais
Modelo OSI: Modelo de referência da ISO, tem como principal objetivo ser um modelo padrão para protocolos de comunicação entre diversos tipos de sistema, garantindo a comunicação end-to-end, o Modelo OSI (em inglês Open Systems Interconnection) foi lançado em 1984 pela Organização Internacional para a Normalização (em inglês International Organization for Standardization). O Modelo OSI é composto por 7 camadas, sendo que cada uma delas realizam determinadas funções. As camadas são: 7 Aplicação (Application), 6 Apresentação (Presentation), 5 Sessão (Session), 4 Transporte (Transport), 3 Rede (Network), 2 Dados (Data Link) e 1 Física (Physical). Na camada 3 pertencente a redes se encontra a tecnologia router.
Switch: Um switch (ou comutador) é um equipamento activo que funciona normalmente na camada 2 do modelo OSI (Data Link) e tem como principal funcionalidade a interligação de equipamentos (estações de trabalho, servidores, etc) de uma rede uma vez que possui várias portas RJ45 (ou ISO 8877) fêmea.
Pacote de dados: Em uma rede de computadores ou telecomunicações, pacote ou trama é uma estrutura unitária de transmissão de dados ou uma sequência de dados transmitida por uma rede ou linha de comunicação que utilize a comutação de pacotes. A informação a transmitir geralmente é quebrada em inúmeros pacotes e então transmitida. Além da parte da informação, o pacote possui um cabeçalho, que contém informações importantes para a transmissão, como o endereço do destinatário, soma para checagem de erros, prioridades, entre outras. Um pacote deve ser completo, sem depender de trocas anteriores, porque não há qualquer conexão ou duração fixa entre dois pontos de comunicação, como ocorre por exemplo na maior parte das conversas telefônicas por voz. Se a rede de comutação de pacotes for do tipo datagrama, cada pacote tem um tratamento independente, sem qualquer ligação com o tratamento dado aos nós de pacotes anteriores.
Rede de computadores: Uma rede de computadores é formada por um conjunto de máquinas eletrônicas com processadores capazes de trocar informações e partilhar recursos, interligados por um sub-sistema de comunicação, ou seja, é quando há pelo menos dois ou mais computadores, e outros dispositivos interligados entre si de modo a poderem compartilhar recursos físicos e lógicos, estes podem ser do tipo: dados, impressoras, mensagens (e-mails),entre outros. A Internet é um amplo sistema de comunicação que conecta muitas redes de computadores. Existem várias formas e recursos de vários equipamentos que podem ser interligados e compartilhados, mediante meios de acesso, protocolos e requisitos de segurança. Os meios de comunicação podem ser: linhas telefônicas, cabo, satélite ou comunicação sem fios (wireless). O objetivo das redes de computadores é permitir a troca de dados entre computadores e a partilha de recursos de hardware e software.
Referências bibliográficas
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CCM, O que é um roteador?. Disponível em : < http://br.ccm.net/faq/9417-o-que-e-um-roteador >. Acesso em 16, de setembro de 2017 .
Canal Tech, O que é Modelo OSI?. Disponível em : < https://canaltech.com.br/produtos/o-que-e-modelo-osi/ >. Acesso em 16, de setembro de 2017.
iMasters, Tipos de Roteamento. Disponível em : < https://imasters.com.br/artigo/8826/redes-e-servidores/tipos-de-roteamento/?trace=1519021197&source=single >. Acesso em 16, de setembro de 2017.
Source Innovation, Conceito de Internet. Disponível em : < http://www.sourceinnovation.com.br/wiki/Conceito_de_Internet >. Acesso em 16, de setembro de 2017.
Source Innovation, Tecnologia Banco de Dados. Disponível em: <http://www.sourceinnovation.com.br/wiki/Tecnologia_Banco_de_Dados#Especifica.C3.A7.C3.A3o_t.C3.A9cnica >. Acesso em 16, de setembro de 2017.
Julio Battisti, Tutorial de TCP/IP - Júlio Battisti - Parte 06, Tabelas de roteamento. Disponível em : < https://juliobattisti.com.br/artigos/windows/tcpip_p6.asp >. Acesso em 16, de setembro de 2017.
Techtudo, Como funciona um roteador e saiba quais os tipos existentes. Disponível em : < http://www.techtudo.com.br/artigos/noticia/2013/05/como-funciona-um-roteador-e-saiba-quais-os-tipos-existentes.html >. Acesso em 16, de setembro de 2017.
Wikipedia, Comutador (redes). Disponível em : < https://pt.wikipedia.org/wiki/Comutador_(redes) >. Acesso em 16, de setembro de 2017.
Wikipedia, Rede de computadores. Disponível em : < https://pt.wikipedia.org/wiki/Rede_de_computadores >. Acesso em 16, de setembro de 2017.
Wikipedia, Pacote. Disponível em : < https://pt.wikipedia.org/wiki/Pacote >. Acesso em 16, de setembro de 2017.
Funcionamento dos Roteadores enviando pacotes e recebendo. Disponível em : < https://www.youtube.com/watch?v=Gx0tBavplps&t=189s >. Acesso em 16, de setembro de 2017.