O vetor de distância é um princípio fundamental das redes de computadores, particularmente no domínio dos protocolos de roteamento. O conceito é usado para determinar o melhor caminho para os pacotes de dados chegarem ao seu destino dentro de uma rede, calculando a “distância” ou “custo” associado a cada caminho possível.
A Gênese do Vetor de Distância
O advento dos algoritmos de roteamento Distance Vector remonta aos primeiros dias da ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network), a precursora da Internet, no final dos anos 1960 e início dos anos 1970. A primeira menção de um algoritmo semelhante ao vetor de distância foi em um artigo de 1978 de John McQuillan, Ira Richer e Eric Rosen. Seu algoritmo, denominado Routing Information Protocol (RIP), usava uma forma de roteamento de vetor de distância para navegar na rede.
Aprofundando-se no vetor de distância
Em uma rede, os roteadores devem compartilhar informações para compreender o layout da rede e tomar decisões de roteamento. Os protocolos Distance Vector são um dos métodos pelos quais os roteadores compartilham essas informações.
No contexto do roteamento, 'distância' refere-se ao custo para chegar a um nó específico (por exemplo, rede ou roteador) e 'vetor' refere-se à direção para esse nó. Cada roteador mantém uma tabela de roteamento, que inclui o caminho de menor custo para todos os outros roteadores e o próximo salto para esse caminho.
O protocolo Distance Vector emprega um procedimento simples. Cada roteador transmite toda a sua tabela de roteamento para seus vizinhos imediatos. Esses vizinhos então atualizam suas próprias tabelas de roteamento com base nas informações recebidas, e o processo continua iterativamente por toda a rede até que todos os roteadores tenham informações de roteamento consistentes. Este procedimento também é conhecido como algoritmo Bellman-Ford ou algoritmo Ford-Fulkerson.
Funcionamento interno do vetor de distância
A operação dos protocolos Distance Vector é caracterizada pela sua simplicidade. Inicialmente, cada roteador conhece apenas seus vizinhos imediatos. À medida que os roteadores compartilham suas tabelas de roteamento, o conhecimento sobre nós mais distantes se propaga gradualmente pela rede.
O protocolo opera em ciclos. Em cada ciclo, cada roteador envia toda a sua tabela de roteamento para seus vizinhos diretos. Ao receber uma tabela de roteamento de um vizinho, um roteador atualiza sua própria tabela para refletir quaisquer caminhos mais baratos para destinos que tenha aprendido.
Os roteadores que usam protocolos de vetor de distância precisam lidar com certos problemas, como loops de roteamento e problemas de contagem até o infinito, que são mitigados usando técnicas como horizonte dividido, envenenamento de rota e temporizadores de retenção.
Principais recursos do vetor de distância
Os protocolos Distance Vector possuem vários recursos principais:
- Simplicidade: São relativamente fáceis de entender e implementar.
- Autoinicialização: A rede pode se recuperar automaticamente de falhas.
- Atualizações periódicas: As informações são compartilhadas em intervalos regulares, mantendo o conhecimento da rede atualizado.
- Visão limitada: Cada roteador tem uma visão limitada da rede, o que pode ser uma desvantagem para redes maiores.
Tipos de protocolos de vetores de distância
Abaixo estão alguns dos tipos mais comuns de protocolos de vetor de distância:
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Protocolo de informações de roteamento (RIP): Este é o protocolo Distance Vector mais tradicional e básico. O RIP é fácil de configurar e funciona melhor em redes pequenas e planas ou na borda de redes maiores. No entanto, é menos adequado para redes maiores devido à sua contagem máxima de saltos de 15.
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Protocolo de roteamento de gateway interno (IGRP): Desenvolvido pela Cisco, o IGRP é um protocolo proprietário que aprimora o RIP, suportando redes maiores e usando uma métrica mais sofisticada.
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Protocolo de roteamento de gateway interno aprimorado (EIGRP): Este é um protocolo proprietário da Cisco que incorpora recursos dos protocolos Distance Vector e Link-State, oferecendo escalabilidade superior e tempos de convergência de rede.
| Protocolo | Contagem máxima de saltos | Fornecedor | Métrica |
|---|---|---|---|
| RASGAR | 15 | Padrão | Contagem de saltos |
| IGRP | 100 | Cisco | Largura de banda, atraso |
| EIGRP | 100 | Cisco | Largura de banda, atraso, confiabilidade, carga |
Uso, problemas e soluções em vetor de distância
Os protocolos Distance Vector são usados em uma variedade de cenários de rede, principalmente em configurações de rede menores e menos complexas devido à sua simplicidade e facilidade de configuração.
No entanto, estes protocolos podem encontrar vários problemas:
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Loops de roteamento: Em certas condições, informações de roteamento inconsistentes podem levar a caminhos em loop para pacotes. Soluções como Split Horizon e Route Poisoning são usadas para mitigar esse problema.
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Contar até o infinito: Esse problema ocorre quando um link de rede falha e a rede leva muito tempo para convergir para um novo conjunto de caminhos. Os temporizadores de espera são uma técnica usada para resolver esse problema.
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Convergência Lenta: Em grandes redes, os protocolos Distance Vector podem demorar para reagir às mudanças na rede. Isso pode ser mitigado com o uso de protocolos mais modernos, como o EIGRP, que reagem mais rapidamente às mudanças na rede.
Comparação com termos semelhantes
Os protocolos Distance Vector são frequentemente comparados aos protocolos Link-State. As principais diferenças entre eles estão listadas abaixo:
| Critério | Vetor de distância | Estado do link |
|---|---|---|
| Complexidade | Simples de implementar | Mais complexo de implementar |
| Escalabilidade | Melhor para redes menores | Melhor para redes maiores |
| Conhecimento de rede | Só sabe sobre vizinhos | Visão completa da topologia de rede |
| Tempo de Convergência | Lento (atualizações periódicas) | Rápido (atualizações imediatas) |
| Uso de recursos | Menos uso de CPU e memória | Mais uso de CPU e memória |
Perspectivas futuras
Embora os protocolos tradicionais de Distance Vector, como RIP e IGRP, estejam se tornando menos comuns nas redes modernas, os princípios subjacentes a esses protocolos ainda são amplamente aplicáveis. Por exemplo, protocolos como o BGP (Border Gateway Protocol), usado para roteamento entre sistemas autônomos na Internet, usam protocolos de vetor de caminho – uma variante do vetor de distância.
Avanços na tecnologia de redes, como Redes Definidas por Software (SDN), também podem influenciar a forma como os princípios do Vetor de Distância serão usados no futuro.
Servidores proxy e vetor de distância
Os servidores proxy atuam como intermediários para solicitações de clientes que buscam recursos de outros servidores. Embora eles normalmente não usem protocolos de vetor de distância para decisões de roteamento, a compreensão desses protocolos fornece uma compreensão básica de como os dados atravessam redes, incluindo aquelas que envolvem servidores proxy.
Ao compreender os princípios de rede subjacentes, provedores como o OneProxy podem otimizar melhor o desempenho e a confiabilidade de seus serviços. Por exemplo, o conceito de escolher o caminho mais eficiente é crucial no contexto de servidores proxy, pois pode ajudar a minimizar a latência e a maximizar o rendimento.
Links Relacionados
Para obter informações mais detalhadas sobre o vetor de distância, consulte os seguintes recursos:
