O que é um roteador?

Os roteadores permitem que os dispositivos conectem e compartilhem dados pela Internet ou uma intranet. Um roteador é um gateway que conduz dados entre uma ou mais redes de área local (LANs). Os roteadores utilizam o Protocolo de Internet (IP) para enviar pacotes de IP contendo dados e endereços de IP de dispositivos de envio e destino localizados em redes locais separadas. Os roteadores ficam entre essas LANs onde os dispositivos de envio e recebimento estão conectados. Os dispositivos podem estar conectados em vários "hops" de roteadores ou podem ficar em LANs separadas conectadas diretamente ao mesmo roteador.

Após um pacote de IP de um dispositivo de envio atingir o roteador, este identifica o destino do pacote e calcula a melhor maneira de encaminhá-lo para lá. O roteador mantém um conjunto de tabelas de rotas de encaminhamento, que são regras que identificam como encaminhar dados para alcançar a LAN do dispositivo de destino. Um roteador determinará a melhor interface de roteador (ou próximo salto) para enviar o pacote mais próximo para a LAN do dispositivo de destino. Quando um dispositivo envia um pacote IP, os roteadores determinam a melhor rota do pacote pela Internet ou intranet para chegar a seu destino da maneira mais eficiente e de acordo com os acordos de qualidade de serviço.

Quais problemas os roteadores resolvem?

Os roteadores operam na camada de rede para resolver um problema fundamental enfrentado pelas redes de camada 2. Em uma rede interligada, à medida que o número de dispositivos conectados aumenta, a frequência de colisões de quadros aumenta conforme os dispositivos competem pela largura de banda. Isso resulta na redução da largura de banda da rede disponível. Os roteadores foram introduzidos para reduzir os domínios de colisão para redes de sub-rede gerenciáveis e para permitir que dispositivos de computação encaminhem dados de forma eficiente entre redes de sub-rede, independentemente de o dispositivo de destino estar diretamente conectado ou afastado por vários saltos de rede.

Ambos os roteadores desagregados virtuais e integrados fisicamente são usados. Os roteadores fisicamente integrados são desenvolvidos em ASICs comerciais ou personalizados com um sistema operacional de rede integrado, e os roteadores virtuais são implantados para suportar implementações em nuvem.

Três tipos de roteadores básicos são implantados atualmente:

Roteadores de acesso: um roteador de acesso conecta os assinantes à rede de seu provedor para que eles possam acessar a Internet ou as redes privadas. Os roteadores de acesso sem fio e com fio suportam essas redes para permitir a conexão de dispositivos de computação a LANs Wi-Fi e Ethernet.

Roteadores de borda: Os roteadores de borda definem logicamente os serviços para assinantes, aplicam políticas, medem serviços e gerenciam as sessões dos assinantes de outras formas. Os roteadores de borda normalmente suportam múltiplos serviços de borda, incluindo funcionalidades de borda empresarial, residencial, de vídeo, dispositivos móveis e de data center para potencialmente centenas de milhares de assinantes.

Roteadores de núcleo: Os roteadores de núcleo encaminham pacotes pela Internet ou backbones de rede privada para interconectar redes de comunicação. Esses roteadores devem encaminhar pacotes de forma eficiente em alta velocidade, evitando gargalos e perda de pacotes.

Os roteadores fornecem os blocos de construção essenciais que os operadores de rede precisam para criar redes robustas. Os operadores podem usar roteadores para configurar métricas de desempenho com algoritmos de roteamento sofisticados e criar políticas de engenharia de tráfego para aliviar o congestionamento e manter a qualidade de serviço para os assinantes.

Como os roteadores funcionam?

A função primária do roteador é determinar o caminho de roteamento mais eficiente para o pacote percorrer a rede. À medida que a Internet evoluiu, os protocolos de roteamento cresceram em sofisticação. Alguns protocolos de roteamento utilizam métricas estáticas para determinar a melhor rota, enquanto protocolos dinâmicos de roteamento calculam rotas utilizando redes definidas por software e métricas calculadas em tempo real.

Os protocolos de roteamento são classificados em três categorias principais:

Protocolos de vetor de distância e de estado do enlace: Uma forma de classificar os protocolos de roteamento é com base na utilização de métricas de vetor de distância ou informações de estado do enlace para determinar a melhor rota. Os protocolos de vetor de distância utilizam o número de roteadores intermediários entre dois hosts determinados como uma métrica para determinar o melhor caminho para rotear um pacote. Em contraste, os protocolos de estado do enlace calculam a velocidade e o custo dos recursos para cada salto em potencial. Os protocolos de estado do enlace mantêm três tipos de tabelas — uma tabela vizinha, uma tabela de topologia e uma tabela de roteamento — e compartilham informações atualizadas com roteadores adjacentes para selecionar o caminho de roteamento.
Protocolos de gateway interior e de gateway exterior: Os Interior Gateway Protocols (IGPs) são protocolos de roteamento que trocam periodicamente dados de roteamento dentro de um sistema autônomo (AS), que é um conjunto de uma ou mais redes gerenciadas por uma operadora ou empresa. Os Exterior Gateway Protocols (EGPs), por outro lado, são projetados para comunicar informações de roteamento e acessibilidade com roteadores em diferentes sistemas autônomos.
Protocolos com e sem classe: Os protocolos com classe não incluem informações de máscara de sub-rede durante as atualizações de roteamento. Esses protocolos mais antigos se concentram em identificar redes inteiras em vez de endereços IP individuais. No entanto, com o passar do tempo, os protocolos com classe foram, em grande parte, substituídos por protocolos de roteamento sem classe, que compartilham informações de máscaras de sub-rede durante atualizações de roteamento. Você encontra essa característica nos protocolos RIPv2, EIGRP, OSPF e IS-IS.

Tipos de protocolos de roteamento

Com esse entendimento das categorias de protocolos de roteamento, vamos analisar sete protocolos de roteamento comuns:

Routing Information Protocol (RIP): O RIP foi um dos primeiros protocolos de roteamento criados nos primórdios das redes roteadas. O protocolo se apresenta em duas versões: RIPv1 e RIPv2. A primeira versão, RIPv1, é um protocolo com classe que transmite sua tabela de IP para todos os roteadores da rede. O RIPv2, um protocolo sem classe, atualiza a tabela de roteamento por meio de um endereço multicast e utiliza autenticação para proteger as informações de roteamento. Com uma contagem máxima de saltos de 15, o RIPv2 é adequado para redes menores.
Interior Gateway Routing Protocol (IGRP): diferentemente do RIP, o IGRP suporta contagens de saltos de 255 e é amplamente utilizado em grandes redes. Esse protocolo de roteamento tem as características dos protocolos de vetor de distância e com classe. O IGRP avalia várias métricas, como largura de banda, atraso, carga e confiabilidade para comparar rotas, além de ser resistente a saltos de roteamento.
Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP): este protocolo é uma versão aprimorada do IGRP e é um protocolo de vetor de distância, gateway interior e sem classe. Ele usa o protocolo de transporte confiável (RTP) e o algoritmo de atualização difusa (DUAL) para melhorar a eficiência da rota e acelerar o processo de convergência.
Open Shortest Path First (OSPF): o OSPF é um protocolo de estado do enlace, de gateway interior e sem classe. Ele mantém bancos de dados descrevendo toda a topologia da rede e usa o algoritmo de shortest-path-first (SPF) para calcular a eficiência da rota com base na distância e nos recursos necessários. Quando a topologia muda, o OSPF usa o algoritmo Dijkstra para recalcular caminhos de rede e converge rapidamente em uma nova topologia de roteamento.
Exterior Gateway Protocol (EGP): o EGP é usado em roteadores que ficam na borda de um sistema autônomo. Ele troca dados de roteamento com outros hosts de gateway em diferentes sistemas autônomos. O EGP compartilha e atualiza bancos de dados de rede entre os roteadores conectados para garantir que todas as tabelas de roteamento — roteadores reconhecidos, custos de rota e tabelas de endereços de rede — são atualizadas. O EGP foi amplamente utilizado por grandes organizações, mas devido à sua falta de suporte para ambientes de redes de múltiplos caminhos, ele foi substituído pelo Border Gateway Protocol, o protocolo BGP.
Border Gateway Protocol (BGP): o BGP é um tipo de gateway exterior e protocolo de vetor de distância. O BGP determina o melhor caminho com base em uma longa lista de métricas — comprimento do caminho, tipo de origem, identificação do roteador e endereços IP vizinhos e muito mais. O BGP permite que os administradores personalizem rotas para corresponder às suas necessidades de rede e troca informações de roteamento com segurança com roteadores autenticados.
Sistema Intermediário para Sistema Intermediário (IS-IS): o IS-IS é um protocolo de estado do enlace, de gateway interior e sem classe, projetado para roteadores dentro de sistemas autônomos. O protocolo transmite informações de estado do enlace por toda a rede. Cada roteador IS-IS coleta as informações de rede inundada e constrói seu banco de dados da topologia da rede. O IS-IS usa uma versão modificada do algoritmo Dijkstra.

Para obter mais informações sobre outros protocolos de roteamento de rede avançados, consulte:

Implementação do roteador da Juniper

A Juniper Networks oferece um portfólio robusto de roteadores de rede definidos por software para ajudar os provedores de serviços, operadores de nuvem e empresas a transformar suas redes para atender às demandas atuais e ao crescimento futuro. Otimizamos cada família de roteadores — ACX, MX, PTX e SSR — para atender às necessidades de acesso, borda e núcleo, assim como redes em nuvem e de data center. O portfólio de roteadores inovadores da Juniper apresenta escala e eficiência que permitem que os provedores de rede se adaptem às mudanças imprevistas do mercado à medida que constroem suas redes.

Roteadores da série ACX: Os roteadores de alto desempenho da Série ACX atendem a casos de uso de acesso metro, agregação e data center. Eles têm eficiência energética, conformidade com o MEF 3.0 e suporte à temporização e sincronização de alta precisão do 5G. Os mais recentes roteadores ACX, a família ACX7000, são roteadores de multisserviços ideais para implantações de Cloud Metro.

Roteadores da série MX: A Série MX oferece funcionalidade de roteamento de borda de múltiplos serviços com escala lógica flexível líder do setor. Os roteadores da Série MX têm versatilidade inigualável e atendem a casos de uso de borda de serviços corporativos, residenciais, de vídeo, dispositivos móveis e data centers.

Roteadores da série PTX: O portfólio de roteamento de núcleo da Juniper, os roteadores da série PTX, são alimentados pelos ASICs Express personalizados da Juniper e oferecem a melhor taxa de transferência da categoria. Esses roteadores são compatíveis com 400G e estão preparados para 800G, com filtragem flexível para se manter à frente das exigências do hiperescalador e suportar MACsec nativo de 400G em linha.

Session Smart Routers: os Session Smart™ Routers da Juniper levam o roteamento definido por software e SD-WAN a um novo nível. Implante como software em customer premises equipment (CPE), em redes de servidores de data center e em nuvem, ou como um aparelho para locais de filiais que oferecem diversas opções de link de WAN.

Consulte os Roteadores da Juniper para mais detalhes sobre esses e outros roteadores do portfólio da Juniper.

Perguntas frequentes sobre roteador

Qual é a utilização de um roteador em redes?

O roteador liga dois ou mais dispositivos de área local à Internet. Um vez que os dispositivos estão interconectados, isso forma uma rede. Por meio da comutação de pacotes, o roteador transfere pacotes de dados da Internet de uma rede central de área ampla (WAN) conectada à Internet. O roteador então empurra o tráfego de Internet seguro por dispositivos dentro da rede. Isso pode incluir computadores, tablets, telefones e smart TVs dentro do alcance do roteador.

Roteador é o mesmo que Wi-Fi?

Apesar de um roteador poder transmitir um sinal sem fio (Wi-Fi) para dispositivos conectados e habilitados, ele não serve apenas para Wi-Fi. Os roteadores também oferecem conexões cabeadas à Internet. Quando o roteador se conecta aos dados da Internet através de um cabo ou Ethernet, ele pode então traduzir essa conexão em um sinal Wi-Fi transmissível que os dispositivos habilitados podem captar. Você também pode conectar seu computador por cabo ao roteador e usá-lo para uma conexão de Internet com fio. Você pode preferir essa opção se tiver preocupações com segurança, velocidade ou confiabilidade.

É preciso um roteador para o Wi-Fi?

Embora os roteadores sejam normalmente usados para transmitir Wi-Fi para dispositivos compatíveis, outros equipamentos também podem fornecer funcionalidade sem fio. Os gateways são combinações de modem/roteador que podem fornecer sinal sem fio. Além disso, se você tiver acesso a um hotspot sem fio a partir do dispositivo celular de alguém, poderá usar esse sinal para se conectar à Internet. Há também um cenário chamado ad hoc, uma situação de comunicação que permite que vários computadores se conectem diretamente uns aos outros e à Internet sem a ajuda de um roteador. Você pode conectar os computadores usando um cabo cruzado de Ethernet ou habilitar as placas sem fio dos computadores para que se comuniquem entre si. Você também pode compartilhar arquivos com vários computadores, isso é conhecido como rede ad hoc multi-hop sem roteador.

Qual é a diferença entre um roteador e um modem?

Um modem se conecta diretamente à Internet para proteger e traduzir pacotes de dados da Internet. Atualmente, a maioria dos fabricantes combina os dois em dispositivos conhecidos como "roteadores de borda" ou "gateways". Os modems eram originalmente destinados principalmente a ambientes residenciais, enquanto os roteadores de borda, de núcleo ou de gateway oferecem mais portas, maior densidade e largura de banda e são destinados principalmente a empresas.

Se seu negócio continuar crescendo, você poderá conectar switches ao roteador de borda ou gateway para transmitir conexões a outros dispositivos. Quando não são combinados, a maior diferença entre um roteador e um modem é que os modems se conectam diretamente à Internet e só podem suprir um ou dois dispositivos com conexão à Internet através de uma conexão direta ou com fio. Um roteador, por outro lado, se conecta ao modem ou a uma WAN, recebe os pacotes de dados traduzidos e protegidos e, em seguida, transmite os pacotes através de conexão sem fio, Ethernet ou fibra para muitos usuários em sua rede local.

Eu preciso de um roteador se eu já tenho um modem?

Tipicamente: Se você quiser conectar mais de um dispositivo via cabo ou um sinal sem fio, deverá obter um roteador e/ou switch. Se você já possui um roteador e precisa de ainda mais conexões para aumentar sua empresa ou serviço, um switch poderá se conectar ao roteador para ampliar a largura de banda. Os modems normalmente não são capazes de efetuar conexões sem fio ou não dispõem de largura de banda suficiente para suportar vários usuários. Hoje em dia, a maioria dos modems são, na verdade, combinações de modem e roteador que são ideais apenas para uso residencial.

Quais soluções de roteamento são oferecidas pela Juniper?

A Juniper Networks conta com uma gama de roteadores, gateways e switches adaptáveis e escaláveis para atender à maioria das necessidades empresariais.

Os recursos de nossos roteadores são líderes na indústria:

SDN e SD-WAN habilitados
Recursos de IA e aprendizado de máquina
Automação
Formato otimizado para a nuvem
400/800 GbE prontos
Recursos ricos, de borda multisserviço e de temporização

A Juniper Networks também possui uma série de Session Smart Routers, que utiliza SD-WAN para trazer vantagem para os seus negócios. Estes roteadores de núcleo têm acesso a software e conectividade WAN reforçada que se adapta para corrigir processos ineficientes que poderiam elevar os custos operacionais. Utilizam dados de acesso à nuvem para monitorar e prever soluções mais eficientes para sua empresa. Enquanto todos os nossos roteadores têm requisitos de alto desempenho, segurança e disponibilidade, os Session Smart Routers possuem protocolos de desempenho muito mais rigorosos. Os Session Smart Routers também oferecem a máxima flexibilidade, pois podem ser implantados e gerenciados em CPE interno, em servidores de data center ou em nuvem.

Os recursos Session Smart Router incluem: