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Protocolos de Routing - Síntese

RIP
- Algoritmo – Bellman-Ford, do tipo Distance-Vector
- Principais características:
· Utiliza o número de hops como métrica;
· Comunica-se com seus vizinhos a cada 30 segundo. Quando uma não é re-anunciada em 180 segundos é removida da tabela;
· Distância máxima de 15 hops; Utiliza sempre o caminho mais curto;
· Routing Interno (utilizado para comunicação entre routers de um mesmo sistema independente e Routing Dinâmico (ajusta automaticamente para manter informação e encaminhamento para a topologia de tráfego ou de mudanças).
- Vantagens:
. Possui algoritmo de simples configuração
- Desvantagens:
· Métrica baseada no número de hops (apenas funciona em redes de pequena escala)
· Algoritmo de encaminhamento converge muito lentamente quando acontece uma falha de ligação entre routers;
· Não suporta máscaras de sub-rede de dimensão variável
- Forma de Actualização da Tabela:
· A cada 30 segundos os vizinhos enviam informações sobre suas rotas para todos os routers que estão ao seu lado.
· Ao receber a tabela, o router compara com a tabela existente e somente fará a troca de algum destino, no caso deste ainda não estiver presente ou o número de saltos ser inferior ao que já possui.

OSPF
- Algoritmo – Algoritmo de Dijkstra, do tipo Link-State
- Principais características:
· Usa outras formas para calculo do Custo (Métrica) além dos hops;
· Autentica troca de rotas;
· Permite balanço de carga em caminhos de igual custo;
· Aprende rotas externas (vindas de outros Sistemas Autónomos);
· Distância Máxima de 65.535 hops;
· Routing Interno (utilizados para comunicação entre routers de um mesmo sistema independente) e Dinâmico (ajusta automaticamente para manter informação e encaminhamento para a topologia de tráfego ou de mudanças).
- Vantagens:
· Frente ao RIP, este permite ao Administrador da Rede atribuir um custo (métrica) para cada rota da Rede.
· Possui algoritmo que pode ser utilizado em larga escala
· Por ser um algoritmo standard pode ser utilizado por qualquer marca de routers
· Utiliza a largura de banda de cada troço para fazer encaminhamento
- Desvantagens:
· Algoritmo mais complexo que RIP, IGRP e IGRP.
· Por ser um algoritmo complexo, tende a ser um pouco pesado para os CPUs quando na sua área existem muitos routers.
- Forma de Actualização da Tabela:
· Guarda informações sobre o mesmo destino, ou seja, armazena rotas diferentes para o mesmo destino.
· Sempre que há uma actualização num dos routers da rede, este encaminha uma mensagem para os demais, senão a cada 30 minutos é enviada uma mensagem para avisar que está tudo OK!
· Todos os routers guardam a tabela completa de routing dentro da rede.


EIGRP
- Algoritmo – actualização por difusão (Dual)
- Principais características:
· Protocolo avançado de routing por vetor da distância.
· Usa balanceamento de carga com custos (métricas) desiguais.
· Usa características combinadas de vetor da distância e estado dos links.
· Usa o DUAL (Diffusing Update Algorithm - Algoritmo de Actualização Difusa) para calcular o caminho mais curto.
· Routing Interno (utilizados para comunicação entre routers de um mesmo sistema independente) e Dinâmico (ajusta automaticamente para manter informação e encaminhamento para a topologia de tráfego ou de mudanças).
- Vantagens:
· Compatibilidade e interoperação directa com os routers IGRP;
· Redistribuição automática permite que os routers IGRP sejam incorporados para EIGRP e vice-versa;
· Combina protocolos de routing baseados em Distance-Vector Routing Protocols com os mais recentes protocolos baseados no algoritmo de Estado de Enlace (Link-State);
· Proporciona economia de tráfego por limitar a troca de informações de routing àquelas que foram alteradas;
· Suporta VLSM (Variable Length Subnet Mask);
· Não é complicado de configurar ao contrário do seu antecessor (IGRP).
- Desvantagens – é de propriedade da Cisco Systems, nao é amplamente disponível fora dos equipamentos deste fabricante.
- Forma de Actualização da Tabela:
. As atualizações de routing são enviadas por multicast usando 224.0.0.10 e são disparadas por alterações da topologia.

EGP
- Algoritmo – Distance-Vector
- Principais características:
· Routers que comunicam-se através de EGP são chamados “vizinhos”. Uma vez que o vizinho é adquirido, o sistema pede (poll) informações de routing ao seu vizinho. O vizinho responde enviando um pacote de informações chamado update.
· Quando o sistema recebe um pacote update de seu vizinho, ele inclui as rotas do update na sua tabela de routing. Se o vizinho não responder a três polls consecutivos, o sistema assume que o vizinho não está activo e remove a rota para o vizinho da tabela de routing. · Routing Externo (utilizados para comunicação entre routers de um mesmo sistema independente).
- Desvantagens:
· Deixa a decisão da "melhor" rota para outro protocolo;
. Pouca flexibilidade para a configuração de políticas de roteamento.
· Actualiza informações do vetor de distâncias, mas não avalia estas informações.
Forma de Actualização da Tabela:
. Divulga informação entre vizinhos, utilizando mensagens de actualização de rotas.



BGP
- Algoritmo – Path Vector (similar ao distance-vector)
- Principais características:
· Protocolo de vetor caminho;
· As atualizações completas de routing são enviadas no início da sessão e as actualizações adicionais incrementais são enviadas em seguida;
· É um protocolo orientado a Conexão, dessa forma é tido como confiável;
· O uso de atributos como métrica na escolha do melhor caminho permite-lhe óptima granularidade;
· O uso de endereçamento hierárquico e a capacidade de manipular o fluxo de tráfego resultam numa rede projetada para crescer;
· Possui a sua própria tabela de encaminhamento, apesar de ser capaz de compartilhar e pesquisar a tabela de routing IP Interno.
· Routing Externo (utilizados para comunicação entre routers de um mesmo sistema independente).
- Vantagens:
. Troca rotas;
. Evita loops de routing em topologias arbitrárias;
. BGP4,última versão do BGP, projectado para suportar os problemas causados pelo grande crescimento da Internet.
- Forma de Actualização da Tabela:
. Para a comunicação entre roteadores BGP existem alguns tipos de mensagens onde cada um deles tem um papel importante na comunicação BGP.
Mensagens tipo OPEN são utilizadas para o estabelecimento de uma conexão BGP;
Mensagens tipo NOTIFICATION reportam erros e serve para representar possíveis problemas nas conexões BGP.
Mensagens tipo UPDATE são utilizadas para os anúncios propriamente ditos, incluindo rotas que devem ser incluídas na tabela e também rotas que devem ser removidos da tabela BGP.
Mensagens tipo KEEPALIVE são utilizadas para manter a conexão entre routers BGP, caso não existam atualizações através de mensagens UPDATE.
Uma expressão utilizada para definir rotas que devem ser removidas da tabela BGP é withdrawn.

Protocolos de Routing IV

Protocolos Externos são aqueles utilizados para comunicação entre routers de sistemas autónomos diferentes. As informações de routing que passam entre sistemas autónomos são chamadas de informações de alcançabilidade (reachability). Informações de alcançabilidade são informações sobre quais redes podem ser alcançadas através de um sistema autónomo específico.

• Exterior Gateway Protocol (EGP) é um dos protocolos de routing externos mais comum. Implementações de EGP não tentam escolher a melhor rota para um destino. EGP actualiza informações de distance-vector, mas não avalia estas informações. Os valores de distance-vector de sistemas autónomos distintos não são comparados directamente, porque cada sistema autónomo pode utilizar um critério diferente para desenvolver estes valores. EGP deixa a decisão da "melhor" rota para outro protocolo. Dois routers que pertençam a ASs diferentes e trocam informações de routing entre si são considerados "vizinhos externos" (exterior neighbors). Se ambos pertencerem ao mesmo AS são considerados "vizinhos internos" (interior neighbors). O protocolo de routing usado pelos exterior neighbors é o Exterior Gateway Protocol ou simplesmente. É ele que permite o anúncio das rotas para as redes internas do AS para o núcleo (core) da Internet. Antes de enviar informações de routing, o sistema deve trocar mensagens "EGP Hello" e "EGP I-Heard-You" (I-H-Y) com o gateway. Hello e I-H-Y são pacotes EGP especiais utilizados para estabelecer um diálogo entre dois gateways que falam EGP. Computadores que comunicam-se através de EGP são chamados de EGP neighbors, e a troca de mensagens Hello e I-H-Y são chamadas "adquirindo um vizinho". Uma vez que o vizinho é adquirido, o sistema pede informações de routing do vizinho. Este pedido de informações é chamado de poll. O vizinho responde enviando um pacote de informações de alcançabilidade chamado update. Se o sistema recebe um poll de um vizinho, ele responde com seu pacote update. Quando o sistema recebe um pacote update de seu vizinho, ele inclui as rotas do update na sua tabela de routing, mas se o vizinho não responder em três poll consecutivos, o sistema assume que o vizinho não está activo e remove a rota para o vizinho da tabela de routing.
  

• Border Gateway Protocol (BGP) é um protocolo criado para substituir o protocolo EGP. O algoritmo que sustenta o BGP é definido como PATH VECTOR, assemelhando-se ao algoritmo de vetor distância, pois a partir de informações recebidas de outros sistemas autónomos é formado um vetor que armazena os ASs que formam um caminho para se chegar a determinada rede. Uma vez que os routers divulguem tal informação, é possível calcular o menor caminho para determinada rede. Nem sempre esse menor caminho é o escolhido, pois o BGP utiliza também diversos outros parâmetros para determinação do melhor caminho para determinada rede. O BGP troca informações completas de routing quando uma conexão TCP for estabelecido com seu neighbor1. Quando uma rota é modificada, ele envia para seus vizinhos apenas as alterações. Ele não envia actualizações periódicas de rotas, e ele só informa o melhor caminho para a rede de destino, isso torna a divulgação mais leve, visto que ao nível do BGP o número total de rotas da Internet é muito grande e o anúncio de todas as rotas seria inviável. Esta forma de anúncio é conhecida como incremental. Para a comunicação entre roteadores BGP existem alguns tipos de mensagens onde cada um deles tem um papel importante na comunicação BGP. Mensagens tipo OPEN são utilizadas para o estabelecimento de uma conexão BGP;Mensagens tipo NOTIFICATION reportam erros e servem para representar possíveis problemas nas conexões BGP. Mensagens tipo UPDATE são utilizadas para os anúncios propriamente ditos, incluindo rotas que devem ser incluídas na tabela e também rotas que devem ser removidos da tabela BGP. Mensagens tipo KEEPALIVE são utilizadas para manter a conexão entre routers BGP caso não existam actualizações através de mensagens UPDATE. Uma expressão utilizada para definir rotas que devem ser removidas da tabela BGP é withdrawn, que devido a dinamicidade da Internet ocorrem com muita freqüência.Outra questão importante em roteadores BGP é a questão do chamado Full Routing. Este termo é usado em routers que recebem todos os anúncios de rotas da Internet. Esta característica é desejável em core routers que possuam múltiplos pontos de interconexão com outros backbones. Nesses casos com a tabela de rotas completa será possível explorar e descobrir melhores rotas para uma determinada rede. Como efeito colateral, este recurso exige que os routers tenham bons recursos de CPU e memória. Na maioria dos casos o recurso de full routing não é utilizado, pois os routers possuem geralmente apenas um ou dois pontos de interconexão com outros backbones, não permitindo nenhuma melhora significativa no routing caso fosse usado full routing. A tabela de encaminhamento BGP possui um número que identifica sua versão, sendo incrementado cada vez que esta sofrer alguma modificação.

O BGP é um protocolo extremamente complexo e robusto. Como ele é usado na interent, ele gerencia actualizações de rota em uma tabela com 184062 rotas. Para garantir performance e escalabilidade, o BGP usa muitos parâmetros de rota, chamados de atributos, dessa forma,ele consegue definir a política de encaminhamento e garantir um ambiente de routing estável. Adicionalmente aos atributos usados pelo BGP, é implementado o classless inter-domain routing (CIDR) com o objetivo de reduzir o tamanho das tabelas de routing da internet.

Protocolos de Routing III

Protocolos de routing são divididos em dois grupos gerais:
· Protocolos internos;
· Protocolos externos.

Protocolos internos são aqueles utilizados para comunicação entre routers de um mesmo sistema independente. Na terminologia TCP/IP, os sistemas independentes são chamados de sistemas autónomos (AS - autonomous systems). Em sistemas autónomos, informações são trocadas através do protocolo interno escolhido pelo administrador do sistema autónomo. Existem vários protocolos internos, como por exemplo RIP, OSPF e EIGRP.

• Rounting Information Protocol (RIP) é o protocolo interno mais comum. RIP selecciona a rota com o menor "hop count" (métrica) como a melhor rota. O Hop count representa o número de gateways através do qual os dados devem passar para chegar ao destino. RIP assume que a melhor rota é a que utiliza o menor número de gateways. Esta forma de escolher a melhor rota algumas vezes é chamado de estado distance-vector. Este protocolo é baseado no algoritmo Bellman-Ford. O caminho mais longo que RIP aceita são 15 hops. Se a métrica de uma rota é maior que 15, RIP considera o destino unreachable e descarta a rota. Por isso, RIP não pode ser utilizado em sistemas autónomos onde as rotas ultrapassam 15 hops. Além disso, RIP assume que o menor caminho é o melhor, sem considerar o congestionamento da rede.

• O Open Shortest Path First (OSPF) é um protocolo de encaminhamento para redes que operem com protocolo IP. Baseado no estado Shortest Path First (menor rota primeiro), e também baseado no algoritmo de Dijkstra, nome de seu criador, o OSPF foi criado para substituir o protocolo RIP, porque este apresentava diversos problemas e limitações para operar satisfatoriamente numa rede de grande porte. Embora possua inúmeros detalhes de implementação e configuração, o princípio de routing do OSPF é relativamente simples. Ao invés de manter uma tabela com todas as rotas possíveis (como faz o protocolo RIP), cada nó (router) OSPF contém dados sobre todos os links da rede. Cada entrada da tabela de router OSPF contém um identificador de interface, um número do link e uma distância ou custo (este último pode ser atribuído pelo administrador da rede). Com todas essas informações, cada nó possui uma visão da topologia da rede e pode, dessa forma, descobrir sozinho qual é a melhor rota para um dado destino, por isso, este protocolo é do tipo Link-State.
  Caso ocorra uma alteração num dos links de rede, os nós adjacentes avisam os seus vizinhos. Esses, por sua vez, verificam o número da mensagem ou a hora no cabeçalho do pacote OSPF para saberem se este aviso é novo ou velho. Se o aviso for novo, é feita a verificação da existência da entrada. Caso ela não exista, é adicionada à tabela de roteamento. Se a entrada já existir, são comparados os números da mensagem recebida com a entrada existente na tabela de routing. Se o número da mensagem recebida for maior que a entrada existente, a entrada é substituída, caso contrário, a entrada da tabela é transmitida como uma nova mensagem. Se os números forem iguais, o nó não executa nenhuma acção.

• Enhanced Interior Gateway Protocol (EIGRP) protocolo avançado de routing por vetor da distância proprietário da Cisco. O EIGRP representa uma evolução do seu antecessor IGRP. Essa evolução resultou de modificações das redes e das demandas de diferentes internetworks de grande escala. O EIGRP integra as capacidades de protocolos de estado de link em protocolos vetor de distância. Daí, ser considerado um algoritmo híbrido. O protocolo EIGRP proporciona compatibilidade e interoperação direta com os routers IGRP. Um mecanismo de redistribuição automática permite que os routers IGRP sejam incorporados para EIGRP e vice-versa, possibilitando assim, adicionar gradualmente o EIGRP a uma rede IGRP existente.
  As principais capacidades que diferenciam o EIGRP de outros protocolos de routing incluem a convergência rápida, o suporte à máscara de sub-rede de comprimento variável, o suporte a atualizações parciais e o suporte a vários protocolos da camada de rede. Um router a realizar o protocolo EIGRP armazena todas as tabelas de routing dos seus vizinhos, de forma a permitir uma adaptação rápida para rotas alternativas. Se nenhuma rota apropriada existir, o EIGRP examinará seus vizinhos para descobrir uma rota alternativa. Essas consultas propagam-se até uma rota alternativa ser encontrada. O seu suporte a máscaras de sub-rede de comprimento variável permite que as rotas sejam resumidas automaticamente no limite de um número de rede. Além disso, o protocolo EIGRP não realiza actualizações periódicas. Ao contrário, ele somente envia actualizações parciais quando é modificada a medida referente a uma rota. A propagação das actualizações parciais é vinculada automaticamente, para que apenas os routers que precisam das informações sejam actualizados. Como resultado dessas duas capacidades, o EIGRP consome, de maneira significativa, menos largura de banda do que o protocolo IGRP.
  Ao incluir suporte para IP, essa implementação redistribui as rotas aprendidas a partir do OSPF, do protocolo de informações de routing (RIP), IS-IS, protocolo de gateway externo (EGP) ou protocolo de gateway de borda (BGP).
  

Ainda existem os protocolos IGRP (Interior Gateway Routing Protocol - anterior a EIGRP) e IS-IS (Intermediate System-to-Intermediate System), do tipo Distance-Vector e tipo Link-State, respectivamente.

Protocolos de Routing II

A configuração de routing de uma rede específica nem sempre necessita de protocolos de encaminhamento. Existem situações onde as informações de routing não sofrem alterações, por exemplo, quando só existe uma rota possível, o administrador do sistema normalmente monta uma tabela de routing estática manualmente. Algumas rede não têm acesso a qualquer outra rede, e portanto não necessitam de tabela de routing. Dessa forma, as configurações de encaminhamento mais comuns são:

Routing Estático
Os encaminhamentos são previamente determinados pelo administrador de redes, configurando relações entre o endereço destino de um datagrama e a interface do router
· Vantagens: Segurança: com encaminhamentos estáticos pode existir apenas um caminho de entrada/saída da rede e poupa recursos de largura de banda nos links e de CPU no router.
· Desvantagens: Em caso de falha de um link não existe a posssibilidade de uma descoberta automática de um caminho alternativo.
· O routing estático pode ser bem adaptado a redes pequenas com um só link para um dado destino.
· Quando as redes crescem os custos de manutenção e configuração "manual" tornam-se significativos, justificando a utilização de algoritmos de routing dinâmico.

Routing Dinâmico
Redes com mais de uma rota possível para o mesmo ponto devem utilizar routing dinâmico. Uma tabela de routing dinâmico é construída a partir de informações trocadas entre protocolos de routing. Os protocolos são desenvolvidos para distribuir informações que ajustam rotas dinamicamente para refletir alterações nas condições da rede. Protocolos de routing podem resolver situações complexas de encaminhamento mais rápida e eficientemente que o administrador do sistema. Protocolos de routing são desenvolvidos para trocar para uma rota alternativa quando a rota primária se torna inoperável e para decidir qual é a rota preferida para um destino. Em redes onde existem várias alternativas de rotas para um destino devem ser utilizados protocolos de routing.
Neste tipo de routing, normalmente, os protocolos usam, normalmente, os algoritmos Distance-Vector e Link-State. Também podem usar um algoritmo híbrido, uilizando os algoritmos anteriores no mesmo protocolo. Irão ver o caso de um protocolo mais a seguir.

Protocolos de Routing I

Todos os protocolos de routing realizam as mesmas funções básicas. Eles determinam a rota preferida para cada destino e distribuem informações de routing entre os sistemas da rede, permitindo interação entre routers. A principal diferença entre os protocolos de routing é como os protocolos realizam estas funções, em particular como decidem qual é a melhor rota. Como a trasmissão de dados nem sempre decorre sem problemas (por exemplo, mal funcionamento na camada de aplicação, impedindo uma mensagem chegue ao destino), os routers e os protocolos de routing divulgam as condições de erro, mas não tentam solucioná-las (responsabilidade dos protocolos das camadas superiores).
Algumas das características que diferenciam os protocolos de encaminhamento são:

1. Convergência: quando a topologia de uma rede muda graças a crescimento, a reconfiguração ou a falha, a base de conhecimento da topologia da rede, representada pelas tabelas de routing nos routers, deve também mudar para se adaptar à nova topologia. Esta adaptação ou convergência deve ser tão rápida quanto possível, para reduzir o período de instabilidade de uma rede.
2. Overhead: o processo de encaminhamento não deve consumir recursos excessivos para atingir seus objectivos. A necessidade de propagar-se as informações de routing entre os routers de maneira rápida e eficiente deve considerar a banda adicional dos enlaces de comunicação utilizada para tal, bem como a complexidade dos algoritmos envolvidos deve considerar a capacidade de processamento dos routers que será desviada do tratamento dos pacotes para a implementação destes algoritmos.
3. Cálculo das métricas: a métrica de um determinado caminho para o envio de pacotes através de uma rede é a medida da qualidade deste caminho, sendo que quanto menor a métrica de um caminho, melhor ele é. Os algoritmos de routing calculam a métrica baseando-se numa única característica de um caminho ou combinando várias características, como:

• Capacidade de tráfego de um enlace (ou banda disponível);

• Atrasos envolvidos no enlace, que podem ser influenciados pela banda disponível ou por possíveis congestionamentos no mesmo;

• Confiabilidade, referente à taxa de erros presente no enlace;

• Carga, que demonstra a ocupação do enlace;

• Hop count, ou o número de routers pelos quais um pacote passa até chegar ao destino.

A implementação de um protocolo de routing envolve a execução de um algoritmo para a determinação das rotas para envio de pacotes. Estes algoritmos podem ser classificados em dois tipos principais:

• distance-vector

Os algoritmos distance-vector mantém uma base de dados de informação de topologia que permite a determinação da direção (vector) e distância para qualquer enlace na rede. Tais algoritmos não permitem a um router conhecer a exacta topologia de uma inter-rede, pois armazenam nas tabelas de rotas somente a informação da sua porta ou do router (direção) para o qual o pacote deve ser enviado e da distância (métrica) que o mesmo deve percorrer até o destino. As actualizações de rotas destes algoritmos envolvem o envio da tabela de rotas inteira de um router para os routers vizinhos, e são executadas periodicamente ou toda vez que for detectada uma mudança na topologia da rede. Quando um router recebe uma actualização de um router vizinho, ele verifica se esta actualização envolve informação de uma melhor rota para alguma das redes por ele conhecidas. Caso positivo, ele actualiza sua própria tabela de rotas.

• link-state

Os algoritmos link-state (também conhecidos como shortest-path-first) mantêm uma base de dados complexa com informações de todos os routers e como eles se interconectam. Estas informações permitem a recriação exacta da topologia da inter-rede. As actualizações de rotas destes algoritmos num router envolvem o envio para seus routers vizinhos de mensagens chamadas LSP (link state packets) que descrevem o estado corrente de todos os enlaces aos quais ele está conectado. Os routers vizinhos, por sua vez, armazenam estas informações numa base de dados de estado de conexões e repassam estes LSP para todos os seus vizinhos, e assim sucessivamente. Desta forma, todos routers da inter-rede recebem o original ou uma cópia do LSP enviado por qualquer outro router. Cada vez que um LSP causa uma mudança na base de dados de estado de conexão de um router, o algoritmo recalcula os melhores caminhos e actualiza a tabela de rotas desse router.

Equipamentos de Routing II

Repeater

Repeater, ou Repetidor, é equipamento utilizado para interligação de redes idênticas, pois eles amplificam e regeneram, eletricamente, os sinais transmitidos no meio físico (camada de acesso à rede, arquitectura de protocolos TCP/IP), ou seja, recebe todos os pacotes de cada uma das redes que ele interliga e os repete nas demais redes sem realizar qualquer tipo de tratamento sobre os mesmos. Também eliminam os sinais estranhos conhecidos como ruídos.
Repetidores são utilizados para estender a transmissão de ondas de rádio, por exemplo, redes wireless, WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access/Interoperabilidade Mundial para Acesso de Micro-ondas - similar ao padrão Wi-Fi) e telefonia celular.

Bridge

Bridge, ou ponte, é um dispositivo que conecta duas ou mais redes de computadores que usam protocolos distintos ou iguais ou dois segmentos da mesma rede que usam o mesmo protocolo, por exemplo, ethernet ou token ring. Esta transfere, selectivamente, dados entre ambos, na camada de acesso à rede, na arquitectura de protocolos TCP/IP.

Uma bridge ignora os protocolos utilizados nos dois segmentos que liga, pois somente envia dados de acordo com o endereço do pacote. Este endereço não é o endereço IP (internet protocol), mas o endereço MAC (media access control) que é único para cada placa de rede.

Os únicos dados que são permitidos atravessar uma bridge são dados destinados a endereços válidos no outro lado da ponte. Desta forma é possível utilizar uma bridge para manter um segmento da rede livre dos dados que pertencem a outro segmento.

Ao contrário dos repetidores, as bridges só repetem os pacotes às redes destinatárias, ou os pacotes que devem passar pelas redes que interligam até chegar ao seu destino final.

A bridge tem como vantagem: se uma das redes falhar a outra que está interligada com ela não é afetada; o desempenho de uma rede pode ser aumentado se a mesma for dividida em pequenas sub-redes interligadas por bridges; e possui grande confiabilidade, se a rede é subdividida.

Switch

Um switch é um dispositivo utilizado em redes de computadores para reencaminhar frames entre os diversos nós. Possuem diversas portas, assim como os concentradores (hubs) e a principal diferença entre o comutador e o concentrador é que o comutador segmenta a rede internamente, sendo que a cada porta corresponde um segmento diferente, o que significa que não haverá colisões entre pacotes de segmentos diferentes, pois permite uma ligação directa entre dois computadores.

O switch tem como vantagem garantir melhor largura de banda e velocidade.

Como o Hub está em desuso, existe um dispositivo chamado "hub switch". Trata-se de um tipo de switch económico, geralmente usado para redes com até 24 computadores. Para redes maiores mas que não necessitam de um router, os switchs são mais indicados.

Gateway

Gateway, ou porta de ligação, é uma máquina intermediária geralmente destinada a interligar redes, separar domínios de colisão, ou mesmo traduzir protocolos.

Entende-se assim que o gateway tenha acesso ao exterior por meio de linhas de transmissão de maior débito, para que não constitua um estrangulamento entre a rede exterior e a rede local. E, neste ponto de vista, estará dotado também de medidas de segurança contra invasões externas, como a utilização de protocolos codificados.

Cabe igualmente ao gateway traduzir e adaptar os pacotes originários da rede local para que estes possam atingir o destinatário, mas também traduzir as respostas e devolvê-las ao par local da comunicação. Assim, é freqüente a utilização de protocolos de tradução de endereços, como o NAT — que é uma das implementações de gateway mais simples.

Router

O router é um equipamento utilizado em redes de maior porte. Ele é mais "inteligente" que o switch, pois além de poder fazer a mesma função deste, também tem a capacidade de escolher a melhor rota que um determinado pacote de dados deve seguir para chegar em seu destino. É como se a rede fosse uma cidade grande e o router escolhesse os caminhos mais curtos e menos congestionados (ligação ao routing estático e routing dinâmico). Além destes dispositivos serem caros, também são mais complexos de serem manipulados e só devem ser aplicados se há muitos computadores na rede.
Para estabelecer a conexão, o roteador utiliza um dos protocolos de routing para obter informações sobre a rede.
Os routers podem também compactar e comprimir os dados.