Bridges e Roteadores

Em seguida temos os bridges (pontes), que permitem interligar dois segmentos de rede, de forma que eles passem a formar uma única rede. Em redes antigas, onde era utilizado um único cabo coaxial, ou um hub burro, o uso de bridges permitia dividir a rede em segmentos menores, reduzindo assim o volume de colisões e melhorando o desempenho da rede. O bridge trabalha no nível 2 do modelo OSI, verificando os endereços MAC de origem e de destino dos frames e encaminhando apenas os frames necessários de um segmento a outro. Outra vantagem é que a rede passa a comportar duas transmissões simultâneas, uma envolvendo micros do segmento 1 e outra envolvendo micros do segmento 2.

Hoje em dia não faz sentido usar bridges para dividir a rede em segmentos por que os switchs já desempenham essa função, essencialmente criando segmentos individuais para cada micro, o que praticamente elimina o problema das colisões, mas eles foram muito utilizados na época dos hubs burros.

Outra utilidade dos bridges é unificar segmentos de rede baseados em mídias diferentes. Antigamente, quando ainda estava acontecendo a transição das redes com cabos coaxiais para as redes de par trançado, era muito comum que fosse utilizado um bridge para interligar os hosts conectados à rede antiga, com cabo coaxial à rede nova, com cabos de par trançado. Graças ao trabalho do bridge, tudo funcionava de forma transparente.

O bridge não precisa necessariamente ser um dispositivo dedicado. Veja o caso deste hub antigo, que além das 8 portas para cabos de par trançado, possui também um conector de cabo coaxial, o que permite que ele assuma também a função de bridge, interligando os dois segmentos de rede:

Atualmente, o exemplo mais comum de bridge são os pontos de acesso wireless, que podem interligar os micros da rede cabeada aos micros conectados à rede wireless, criando uma única rede. Muitos pontos de acesso incorporam também switches de 4 ou mais portas, ou até mesmo mini-roteadores, que permitem compartilhar a conexão entre os micros da rede local. Hoje em dia, dispositivos “tudo em um” são cada vez mais comuns, pois com o avanço das técnicas de fabricação, tornou-se possível incluir cada vez mais circuitos em um único chip, fazendo com que um ponto de acesso “tudo em um” custe praticamente o mesmo que um ponto de acesso sem as funções extra.

Finalmente, temos os roteadores, que são o topo da cadeia evolutiva. Os roteadores são ainda mais inteligentes, pois são capazes de interligar várias redes diferentes e sempre escolher a rota mais rápida para cada pacote de dados. Os roteadores operam no nível 3 do modelo OSI, procurando por endereços IP, ao invés de endereços MAC.

Usando roteadores, é possível interligar um número enorme de redes diferentes, mesmo que situadas em países ou mesmo continentes diferentes. Note que cada rede possui seu próprio roteador e os vários roteadores são interligados entre si. É possível interligar inúmeras redes diferentes usando roteadores, e não seria de se esperar que todos os roteadores tivessem acesso direto a todos os outros roteadores a que estivesse conectado.

Pode ser que, por exemplo, o roteador 4 esteja ligado apenas ao roteador 1, que esteja ligado ao roteador 2, que por sua vez seja ligado ao roteador 3, que esteja ligado aos roteadores 5 e 6. Se um micro da rede 1 precisar enviar dados para um dos micros da rede 6, então o pacote passará primeiro pelo roteador 2, será encaminhado ao roteador 3 e finalmente ao roteador 6. Cada vez que o dado é transmitido de um roteador para outro, temos um “hop“.

Os roteadores são inteligentes o suficiente para determinar o melhor caminho a seguir. Inicialmente, o roteador procurará o caminho com o menor número de hops: o caminho mais curto. Mas se por acaso perceber que um dos roteadores desta rota está ocupado demais (o que pode ser medido pelo tempo de resposta), ele procurará caminhos alternativos para desviar deste roteador congestionado, mesmo que para isso o sinal tenha que passar por mais roteadores. No final, apesar do sinal ter percorrido o caminho mais longo, chegará mais rápido, pois não precisará ficar esperando na fila do roteador congestionado.

A internet é, na verdade, uma rede gigantesca, formada por várias sub-redes interligadas por roteadores. Todos os usuários de um pequeno provedor, por exemplo, podem ser conectados à internet por meio do mesmo roteador. Para baixar uma página do Yahoo, por exemplo, o sinal deverá passar por vários roteadores, várias dezenas em alguns casos. Se todos estiverem livres, a página será carregada rapidamente. Porém, se alguns estiverem congestionados, pode ser que a página demore vários segundos antes de começar a carregar.

Você pode medir o tempo que um pedido de conexão demora para ir até o destino e ser respondido usando o comando “ping“, disponível tanto no Linux quanto no prompt do MS-DOS, no Windows. Para verificar por quantos roteadores o pacote está passando até chegar ao destino, use o comando “traceroute” (no Linux) ou “tracert” (no Windows).

Os roteadores podem ser desde PCs comuns, com duas ou mais placas de rede, até supercomputadores capazes de gerenciar centenas de links de alta velocidade. Eles formam a espinha dorsal da internet.

Quando você usa um PC com duas placas de rede para compartilhar a conexão com os micros da rede local, você está configurando-o para funcionar como um roteador simples, que liga uma rede (a internet) a outra (a sua rede doméstica). O mesmo acontece ao configurar seu modem ADSL como roteador.

Pense que a diferença entre hubs e switches e os roteadores é justamente esta: os hubs e switches permitem que vários micros sejam ligados formando uma única rede, enquanto que os roteadores permitem interligar várias redes diferentes, criando redes ainda maiores, como a própria internet.

Dentro de uma mesma rede é possível enviar pacotes de broadcast, que são endereçados a todos os integrantes da rede simultaneamente. Ao usar um hub burro, todos os micros recebem todas as transmissões. Um roteador filtra tudo isso, fazendo com que apenas os pacotes especificamente endereçados a endereços de outras redes trafeguem entre elas. Lembre-se de que, ao contrário das redes locais, os links de internet são muito caros (muitas vezes se paga por gigabyte transferido), por isso é essencial que sejam bem aproveitados.