RI - 1 Roteamento em Redes e na Internet Moacyr Petzold Administração de Recursos da Internet / Extranet.

Apresentação em tema: "RI - 1 Roteamento em Redes e na Internet Moacyr Petzold Administração de Recursos da Internet / Extranet."— Transcrição da apresentação:

1 RI - 1 Roteamento em Redes e na Internet Moacyr Petzold Administração de Recursos da Internet / Extranet

2 RI - 2 Internet Interconexão de duas ou mais redes distintas. Os roteadores são os dispositivos utilizados para interconectar redes distintas. Sub-rede B Sub-rede A Sub-rede E Sub-rede D Sub-rede C Internet

3 RI - 3 Roteamento na Internet A Internet é muito mais complexa que a ilustração anterior. Começou com a ARPANET em 1969, com uma rede composta de quatro computadores fazendo comutação de pacotes. Hoje, ela é composta de milhares de roteadores, operados por diversos provedores de serviços (ISP - Internet Service Providers) e por organizações acadêmicas, de pesquisa, governamentais e comerciais. Os roteadores são de diversos fabricantes utilizando uma variedade de hardware e software. Em um ambiente como este, o roteamento além de ser um problema técnico, passa a ser também um problema de gerenciamento cooperativo.

4 RI - 4 Endereços IP Analisando um endereço IP, um roteador pode determinar se ele é um endereço unicast, multicast ou broadcast, conforme abaixo. Faixa de EndereçoFunção 1.0.0.0 a 223.255.255.255Endereços unicast 224.0.0.0 a 239.255.255.255Endereços multicast 240.0.0.0 a 255.255.255.254Reservados para uso futuro 0.0.0.0Endereço desconhecido 255.255.255.255Endereço de broadcast local Um host usa 0.0.0.0 como endereço de origem quando está tentando aprender o seu endereço através dos protocolos BOOTP ou DHCP. Se nesta origem, significa que o endereço origem é desconhecido, na tabela de roteamento, significa que a saída será pela porta default.

5 RI - 5 Endereços IP Pacotes enviados a um segmento de rede com o endereço de destino contendo 255.255.255.255 será recebido por todos os hosts e roteadores deste segmento. O endereçamento IP é classificado como segue: Dessa maneira, oferece a seguinte faixa de endereços por classe, com respectiva quantidade de redes versus hosts. 81624310 0 01 110 Classe A Classe B Classe C NetId HostId

6 RI - 6 Endereços IP Faixa de endereços por classe e quantidade de redes / hosts:

7 RI - 7 Prefixo de endereços IP Um segmento de rede TCP/IP, possui um prefixo de endereço unicast assinalado. Entendendo-se que segmento é entre um roteador e outro. Por exemplo, um segmento de rede foi assinalado com a faixa de endereços 128.186.1.0 a 128.186.1.255, pode ser representado pelo prefixo de endereço 128.186.1.0/24 ( notação mais utilizada hoje). O 24 indica que todos os endereços no segmento tem os mesmos 24 bits iniciais. Pode também ser representado por [ 128.186.1.0, 255.255.255.0 ]. Todos os hosts e roteadores deste segmento devem possuir o mesmo prefixo.

8 RI - 8 Prefixo de endereços IP O maior endereço dentro de um prefixo é reservado para o endereço de broadcast neste segmento. No caso anterior, é o endereço 128.186.1.255. Os roteadores IP roteiam os pacotes para segmentos de rede, ou melhor, para os prefixos de endereços. As tabelas de roteamento mantém apenas os prefixos de redes e não os endereços individuais de hosts. A maioria dos roteadores não podem manter prefixos de todos os segmentos da Internet. Em seu lugar, as informações de endereçamento dos segmentos são agregados em prefixos menores. A figura seguinte ilustra um exemplo de agregação.

9 RI - 9 Agregação de prefixos

10 RI - 10 Agregação de prefixos Exemplo de agregação de prefixos O roteador G está agregando os endereços dos quatro segmentos que estão a sua direita e anunciando aos demais roteadores através de um único prefixo 128.1/16. Isto significa que os roteadores A – F não enxergam os quatro segmentos individualmente. Isto é, os roteadores A – F possuem uma única entrada na tabela de roteamento contendo o prefixo 128.1/16 apontando para o roteador G.

11 RI - 11 Classless Inter-Domain Routing (CIDR) Antes de 1993, os prefixos eram de tamanhos pré-fixados, pois eram baseados em endereços de classes. Atualmente não existe esta restrição, permitindo qualquer tamanho de prefixo. Portanto, são possíveis agregações maiores, o que ajuda na Conservação do espaço de endereços IP, e no Retardamento do crescimento das tabelas de roteamento nos roteadores core. Hoje, eles tem aproximadamente 60 mil rotas na tabela de roteamento, graças a agregação de prefixos. Roteamento usando tamanho arbitrário é conhecido como Classless Inter-Domain Routing (CIDR). A notação prefixo/tamanho é conhecida como notação CIDR.

12 RI - 12 Classless Inter-Domain Routing (CIDR) Uma rede é denominada supernet quando o seu prefixo contém menos bits do que a máscara default da rede. Uma rede de classe C 198.32.1.0, por exemplo, tem a máscara default de 255.255.255.0. A representação 198.32.0.0/16, tem máscara menor do que a sua máscara natural (16 < 24), portanto é uma supernet. A notação 198.32.0.0/16 permite juntar todas as rotas específicas de 198.32.0.0, isto é, 198.32.1.0, 198.32.2.0, etc., em uma única notificação conhecida como agregação de rotas. Os termos agregação, blocos CIDR e supernet, são usados indistintamente para indicar que uma lista de redes IP foi sumarizada em uma notificação.

13 RI - 13 Classless Inter-Domain Routing (CIDR) Roteamento na presença de prefixos de tamanhos diferentes para um mesmo destino Um roteador quando tem que decidir entre dois prefixos de comprimentos diferentes para uma mesma rede, sempre vai escolher aquele que tem resolução de máscara mais longa. Supondo que um roteador tenha as seguintes entradas na sua tabela de roteamento: 198.32.1.0/24 pelo caminho 1 198.32.0.0/16 pelo caminho 2. Para chegar ao host 198.32.1.1, o roteador procura casar o destino com o prefixo mais longo, o mais específico, portanto, acaba escolhendo o caminho 1.

14 RI - 14 Assinalamento de endereços IP Hierarquia de Registros Uma hierarquia de registros na Internet é responsável pelo assinalamento do espaço de endereçamento globalmente único na Internet. No topo desta hierarquia está a IANA (Internet Assigned Number Authority), que aloca partes do espaço de endereçamento da Internet aos registros regionais de Internet. Existem diversos registros regionais e um de controle superior. Por exemplo: ARIN (American Registry for Internet Numbers) para as Américas;

15 RI - 15 Assinalamento de endereços IP Hierarquia de Registros... registros regionais e... : RIPE NCC (Research IP European Network Control Center) para a Europa e Oriente Médio; APNIC (Asia Pacific Network Information Center) para a Ásia; AFRINIC (African Regional Internet Registry Network Information Center) para a África; InterNIC (Internet Network Information Center) como órgão superior a todos.

16 RI - 16 Assinalamento de endereços IP Blocos de endereços IP para provedores Os Provedores de Serviços de Internet (ISP) obtém blocos de endereços IP destes registros regionais. Os provedores, por sua vez, assinalam partes destes blocos de endereços aos seus clientes (empresas e pequenos ISPs). A distribuição dinâmica de endereços IP é feita pelo DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). Este esquema de endereçamento permite a agregação de endereços. O ISP pode agregar os endereços de seus clientes e anunciar apenas os prefixos deste blocos aos demais ISPs. O problema deste esquema ocorre quando um cliente deseja mudar de ISP.

17 RI - 17 Assinalamento de endereços IP Endereços IP unicast específicos O endereço 127.0.0.1 foi convencionado para endereço de Loopback (Local Host). Posteriormente todo o prefixo 127/8 foi reservado para endereço de loopback. Para internets privativas, isto é, que não estão conectadas com a Internet pública, foram reservados faixas de endereços. Entretanto, as internets privativas podem ser interconectadas na Internet pública através de dispositivos denominados NAT. PrefixoFaixa de endereçoEndereços reservados 10/810.0.0.0 a 10.255.255.255Internet privativa 127/8127.0.0.0 a 127.255.255.255Loopback 172.16/12172.16.0.0 a 172.31.255.255Internet privativa 192.168/16192.168.0.0 a 192.168.255.255Internet privativa

18 RI - 18 Sub-endereçamento Máscara de sub-rede Número da sub-rede Núm. do host da sub-rede Número da rede Número do hostNúmero da rede Endereço IP normal 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 Máscara Endereço de sub-rede parte default

19 RI - 19 Sub-endereçamento Máscara de sub-rede RFC 950 “Internet Standard Subnetting Procedure” diz que: Os bits que definem a sub-rede devem ser contíguos e colocados nos bits mais significativos do endereço de host. Um número de sub-rede com todos os bits em 0 e com todos os bits em 1 não podem ser assinalados como endereços de sub-rede.

20 RI - 20 Sub-endereçamento Variable Length Subnet Masks (VLSM) Numa rede tradicional apenas uma máscara pode ser aplicada para todas as sub-redes. Qualquer divisão que aloca bits suficientes para representar um grande número de sub-redes pode não deixar bits suficientes para representar um número grande de hosts. Nas redes que utilizam VLSM, aplicam máscaras diferentes em sub-redes diferentes dentro de uma mesma rede. Máscaras curtas que permitem mais hosts, mas menos sub- redes. Máscaras longas que permitem mais sub-redes, mas poucos hosts por sub-rede.

21 RI - 21 Sub-endereçamento Variable Length Subnet Masks (VLSM) VLSM fornece níveis adicionais para a hierarquia de endereçamento IP. Uma rede é dividida em sub-redes, e algumas destas sub- redes são ainda divididas em mais sub-redes. Isso permite que a informação detalhada de roteamento em uma sub-rede fique escondida dos roteadores de outras sub- redes. Permite mais flexibilidade na elaboração de resumo de rotas (summary routes).

22 RI - 22 Roteamento Roteamento Direto Hosts de origem e de destino estão na mesma rede. Um host, numa dada rede, pode transmitir um datagrama para outro host diretamente sem auxílio de um roteador. Roteamento Indireto Hosts de origem e de destino não estão na mesma rede. O host origem precisa identificar um roteador para enviar o datagrama. O roteador precisa de informações de roteamento adequadas para transportar o datagrama em direção à rede de destino.

23 RI - 23 Roteamento Tabela de Roteamento Todos os protocolos de roteamento tem meios de descobrir os prefixos de endereços IP que podem ser alcançados. Para cada prefixo, o endereço IP do próximo roteador (next hop) é que deve ser usado para atingir este prefixo. A medida que ocorre mudanças na rede, Os protocolos de roteamento reavaliam os prefixos que podem ser alcançados e os próximos passos a serem usados para cada prefixo. O processo de encontrar o próximo passo após uma mudança na rede é denominado convergência.

24 RI - 24 Roteamento Tabela de Roteamento A tabela de roteamento diz ao roteador para onde deve enviar os pacotes. O roteador usa o endereço IP de destino contido no datagrama para consultar a tabela. A consulta retorna a entrada da tabela que mais combina com o endereço de destino, isto é, retorna o endereço IP do próximo roteador e a interface de saída. Existe uma entrada para cada prefixo de endereço que o roteador conhece. As entradas nas tabelas de roteamento são conhecidas como rotas.

25 RI - 25 Roteamento Tabela de Roteamento

26 RI - 26 Roteamento Exemplo: Tabela de roteamento do roteador C da figura da página 8. PrefixoPróximo passo 128.1/16Roteador G 128.2/16Roteador D 128.2.4/24Roteador A 128.3.7/24Roteador D 128.5.2/24Direto 128.5.6/24Roteador B Os roteadores D e G escondem um certo número de segmentos.

27 RI - 27 Roteamento Tabela de Roteamento Se um endereço de destino se enquadra na faixa de endereços descritos por uma das entradas da tabela, dizemos que esta entrada casa com o prefixo do endereço de destino. Se o roteador recebe um pacote com endereço de destino que não casa com nenhuma entrada, ele descarta o pacote e envia uma mensagem ICMP de destino não alcançável para a origem. Se o destino casa com duas entradas da tabela, a entrada com o maior prefixo é selecionada como melhor casamento. Uma das formas de ocorrer múltiplos casamentos é quando estiver usando o modelo de endereçamento de provedor:

28 RI - 28 Roteamento Tabela de Roteamento... formas de ocorrer múltiplos casamentos... : Uma empresa adquire um bloco de endereços de um ISP e mais tarde muda para um novo provedor, mantendo os mesmos endereços. O novo ISP notifica para cima uma rota mais especifica para uma parte do espaço de endereçamento do antigo provedor.

29 RI - 29 Roteamento Exemplo de Algoritmo para Rotear Pacotes Extrair endereço IP destino (D) do pacote e computar prefixo de rede (N); Se N coincide com qualquer endereço diretamente conectado, entregue o pacote para D sobre esta rede (resolva o endereço, por ARP, encapsule o pacote e envie-o no frame); senão Se a tabela contém uma rota para D, envie o pacote para o next hop especificado; senão Se a tabela contém a rota para a rede N, envie o pacote para o next hop especificado; senão Se a tabela contém uma rota default, envie o pacote para o roteador default; senão declare um erro de roteamento!

30 RI - 30 Roteamento Rotas Default Muitos roteadores possuem uma rota default na sua tabela de roteamento. Esta entrada é indicada pelo prefixo 0/0. Esta rota é usada quando o destino não casa com nenhuma das rotas mais específicas. Se a intranet de uma organização tem um roteador conectado a Internet, todos os roteadores da empresa podem usar uma rota default apontando para a conexão com a Internet.

31 RI - 31 Roteamento Tabelas de roteamento na Internet Cada roteador possui uma tabela diferente, refletindo sua posição única dentro da Internet. A medida que se aproxima do core, os endereços vão sendo agregados formando prefixos menores. Os roteadores que estão nas pontas da Internet usam bastante rotas default, com poucas rotas específicas. E os roteadores core da Internet possuem cerca de 60.000 entradas, sem nenhuma rota default.

32 RI - 32 Roteamento Roteamento Estático As tabelas de roteamento são criadas e mantida manualmente pelo administrador da rede. Não há troca de informações entre os roteadores. Quando ocorrem mudanças de topologia, as rotas precisam ser alteradas manualmente. Erros de configuração podem ser difíceis de detectar. Rotas estáticas, entretanto, ainda são bastante usadas, devido a questões de segurança.

33 RI - 33 Roteamento Roteamento Dinâmico As tabelas de roteamento são construídas pelos próprios roteadores, usando protocolos de roteamento. Os roteadores divulgam agregados, assim como prefixos específicos que são capazes de alcançar usando um protocolo roteamento. Mudanças de topologia ou condições de uso das linhas causam mudanças automáticas nas tabelas de roteamento.

34 RI - 34 Arquitetura de roteamento na Internet Sistemas Autônomos A Internet é organizada em regiões denominadas Sistemas Autônomos (AS – Autonomous System). Cada AS consiste de uma coleção de roteadores sob o controle de uma única entidade administrativa. Exemplos de AS: todos os roteadores pertencentes a um ISP, corporação ou universidade. Os AS são organizados de uma forma hierárquica. Quanto mais perto do topo da hierarquia - core da Internet - mais rotas aparecem dentro de um AS e ao mesmo tempo, os prefixos individuais dentro das tabelas de roteamento ficam menores.

35 RI - 35 Arquitetura de roteamento na Internet Sistemas Autônomos Na Internet o roteamento é feito entre um AS e outro AS. Os AS core não usam rotas default. São denominados default - free zone. Os AS não core usam rotas default para as hierarquias superiores, tendo em suas tabelas apenas um sub-conjunto das rotas da Internet. Os AS que fornecem serviços de interconexão com a Internet são denominados Provedores de Serviços de Internet (ISP). As interconexões entre os ISP são feitas via operadores de rede. Cada AS é assinalado com um número único de 16 bits.

36 RI - 36 Arquitetura de roteamento na Internet Organização da Internet em Sistemas Autônomos

37 RI - 37 Arquitetura de roteamento na Internet Relação entre Sistemas Autônomos (Provedores) Quando dois provedores se interconectam, eles estabelecem uma relação denominada peer agreement. Se eles estiverem no mesmo nível da hierarquia, a relação pode ser um simples acordo para trocar informações de roteamento. Se um AS for de nível inferior na hierarquia, este AS mantém uma relação cliente - provedor de nível superior. Neste caso o provedor superior irá: Divulgar os endereços que estão no nível inferior para o resto da Internet; e Encaminhar os pacotes vindos do nível inferior, servindo de trânsito para os provedores de nível inferior.

38 RI - 38 Arquitetura de roteamento na Internet Assinalamento de prefixos na Internet Os prefixos na Internet são assinalados para obter a melhor agregação sob CIDR. Os grandes provedores possuem seus próprios prefixos, conhecidos como blocos CIDR. Os provedores menores e seus clientes usam endereços dos blocos CIDR do provedor superior. Entretanto, muitas empresas ainda usam endereços assinalados antes do advento de CIDR. Portanto, estes endereços aparecem nas tabelas de roteamento junto com os endereços de classe C.

39 RI - 39 Arquitetura de roteamento na Internet O núcleo (core) da Internet Inicialmente, o núcleo (core) da Internet era a rede ARPANET. Em 1985, passou para NSFNET, constituído de roteadores baseados em LSI-11 (Lucent) interconectados através de linhas de 56Kbps. Em 1987, estes roteadores foram substituídos por IBM-RT (IBM) interconectados via linhas T1 (1,5Mbps). Em 1992, estas linhas foram trocadas para T3 (45Mbps). A NSFNET como core durou até 1995. Atualmente, o core da Internet consiste de provedores comerciais de Internet, como UUNET, MCI, Sprint, etc.

40 RI - 40 Arquitetura de roteamento na Internet Network Access Point (NAP) Através de várias facilidades espalhadas pelo mundo, um ISP pode colocar um roteador e estabelecer uma relação com outros ISP. Estas facilidades são conhecidas como Network Access Point (NAP), Metropolitan Area Exchanges (MAE) ou Commercial Internet Exchanges (CIX). Fisicamente estes pontos de interconexão (exchanges) são implementados usando combinações de FDDI/Ethernet ou como sub-redes ATM. Vários provedores podem se conectar em um único ponto.

41 RI - 41 Arquitetura de roteamento na Internet Network Access Point (NAP) Os NAP mundiais, MCI, Sprint e Pacific Bell, se interligam e oferecem conexão a provedores menores, como a Embratel. Os NAP promovem a comutação de vários servidores na Internet.

42 RI - 42 Arquitetura de roteamento na Internet Servidores de Rotas Alguns pontos de interconexão (exchanges) possuem roteadores especiais para facilitar a distribuição de informações de rotas entre os provedores conectados. Este roteadores são denominados Servidor de Rotas. Em vez de cada roteador estabelecer uma sessão de protocolo de roteamento com os demais, um provedor estabelece uma única sessão com o Servidor de Rotas. O Servidor de Rotas recebe as informações atualizadas dos muitos roteadores da Internet e redistribui essa informação adquirida para todos os provedores (roteadores) interligados neste exchange.

43 RI - 43 Protocolos de Roteamento Interior e Exterior Gateways Dentro de um Sistema Autônomo, identificam-se dois tipos de roteadores: Interior Gateways (IG), ou Interior Routers. Exterior Gateways (EG), ou Exterior Routers. Dois roteadores são IG quando pertencem a um mesmo AS. Dois roteadores são EG quando pertencem a diferentes AS. Os roteadores de borda (Border Gateways), rodam ambas as funções e, portanto, são os mais carregados.

44 RI - 44 Protocolos de Roteamento IGP e EGP Os protocolos de roteamento executados entre EG, são denominados Exterior Gateway Protocol (EGP). Passam informações de alcance das redes de um AS ao outro. Os protocolos de roteamento executados entre IG, são denominados Interior Gateway Protocol (IGP). São de propriedade de Sistemas Autônomos. Uma coleção de roteadores rodando um IGP comum é muitas vezes denominado de domínio de roteamento. Um AS pode consistir de múltiplos domínios de roteamento.

45 RI - 45 Protocolos de Roteamento IGP e EGP

46 RI - 46 Protocolos de Roteamento Protocolos de Roteamento IGP: Routing Information Protocol (RIP) Open Shortest Path First (OSPF) Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) Protocolos de Roteamento EGP: Exterior Gateway Protocol (EGP) Border Gateway Protocol (BGP) Exterior Gateway Routing Protocol (EGRP) Exterior Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) Intermediate System – Intermediate System (IS-IS)

47 RI - 47 A tabela de roteamento é atualizada como resultante da execução de um Algoritmo de Roteamento. Os algoritmos de roteamento obtém informações sobre possíveis rotas através de protocolos de roteamento. O protocolo de roteamento determina a forma pela qual os roteadores devem trocar informações necessárias para execução dos algoritmos de roteamento. Existem basicamente dois tipos de algoritmos de roteamento: Distance Vector Link-State Path Vector é um terceiro tipo, sendo uma adaptação do Distance Vector. Protocolos de Roteamento

48 RI - 48 Algoritmo Distance Vector Determina o melhor caminho para um destino baseando-se na sua distância (número de hops). O nome Distance Vector vem da informação enviada periodicamente, que consiste de uma lista de pares (V, D), onde V identifica o destino (vetor) e D, a distância até este destino. Algoritmo Link-State Determina o melhor caminho para um destino baseando-se em um valor que é assinalado para cada link de comunicação de cada rota. Protocolos de Roteamento

49 RI - 49 Algoritmo Link-State Este valor pode representar delay, velocidade de linha, ou qualquer coisa que o administrador de rede queira usar. A definição é que o resultado é inversamente proporcional ao parâmetro escolhido. A rota é determinada examinando estes valores. Área de estudos: ÁreaProtocolosAlgoritmo IGPRIPDistance Vector OSPFLink-State EGPBGPPath Vector Protocolos de Roteamento

50 RI - 50 Protocolos de Roteamento Algoritmo Distance Vector Cada roteador envia ao seu vizinho a sua lista (V, D). Assim, cada roteador aprende a distância para cada rede existente. A menor distância vai ser utilizada. Vantagens: É bastante simples e conhecido; Exige menos processamento. Desvantagens: O tráfego pode ser alto em redes grandes; Convergência lenta; Difícil detectar roteadores com problemas.

51 RI - 51 Protocolos de Roteamento Algoritmo Link-State Cada roteador calcula a topologia inteira antes de escolher o caminho mais curto. As mensagens enviadas contém apenas o estado de cada uma das linhas conectadas. Vantagens: Cada roteador mantém uma mesma base de dados; Fica mais fácil detectar roteadores defeituosos; A convergência é muito mais rápida. Desvantagens: Mais ciclos de processamento e memória; Configuração é mais difícil.

52 RI - 52 Protocolos de Roteamento Roteamento usando Distance Vector A tabela de roteamento armazena uma entrada para cada rede conectada. Cada entrada contém: Endereço IP da rede de destino; Número de hops até a rede de destino (o alcance); Endereço IP do primeiro roteador para a rota; Contador. Periodicamente (30 segundos), cada gateway envia uma cópia de sua tabela, por meio de broadcast, para todos os gateways conectados diretamente.

53 RI - 53 Protocolos de Roteamento Roteamento usando Distance Vector Ao receber uma tabela, o gateway compara com sua própria tabela e modifica as entradas, se: Reconhecer um caminho mais curto para uma sub-rede existente; Reconhecer uma sub-rede não conhecida; Reconhecer que um novo valor para uma entrada foi apresentado pelo gateway criador, mesmo que ele seja maior. Na atualização, se o gateway emissor reporta uma distância N, a entrada atualizada deve ser N+1. O algoritmo é simples e fácil de implementar.

54 RI - 54 Protocolos de Roteamento Roteamento usando Distance Vector Entretanto, em ambientes dinâmicos, a informação de roteamento se propaga lentamente e, durante esse período, alguns gateways ficam com informações inconsistentes. Além disso, as mensagens de atualização tornam-se enormes. Todos os gateways devem participar, senão o algoritmo não converge. Problemas com algoritmos Distance Vector Os roteadores e linhas de comunicação estão sujeitas a falhas. O algoritmo exige que os roteadores avisem os vizinhos sobre as mudanças. Se um roteador para de funcionar, deixa de avisar os seus vizinhos.

55 RI - 55 Protocolos de Roteamento Roteamento usando Distance Vector A solução adotada pelos algoritmos que usam Distance Vector é remover as entradas velhas usando timeout (contador). Roteamento usando Link-State Neste algoritmo, cada roteador deve conhecer a topologia completa da rede. Isto é feito descrevendo os roteadores interconectados entre si por links. Existe um enlace entre dois gateways se ambos puderem comunicar-se diretamente, ou seja, estão conectados na mesma rede física.

56 RI - 56 Protocolos de Roteamento Roteamento usando Link-State Cada roteador exerce duas funções, entre outras: A primeira é testar continuamente o estado dos enlace com os roteadores vizinhos. A segunda é enviar a informação dos estados dos seus enlaces a todos os roteadores da rede. Este envio é feito por flooding, sendo periódico para a condição de sem alterações e imediato para a condição de com alteração. O teste de estado é feito enviando mensagens curtas que exigem resposta. Se houver uma resposta, o enlace está ativo, senão, está inativo. Se estiver ativo, é possível a comunicação entre os roteadores.

57 RI - 57 Protocolos de Roteamento Roteamento usando Link-State As informações são em geral enviadas em modo flooding. Se a tecnologia de rede não permitir o modo flooding, o envio é feito para cada roteador individualmente. Ao receber uma informação de estado, o roteador atualiza o seu mapa da rede ativando ou desativando os enlaces em questão e recalcula as rotas para todos os destinos possíveis usando o algoritmo Shortest-Path-First (SPF). Em relação ao algoritmo Distance Vector, o SPF possui diversas vantagens: O cálculo das rotas é realizado localmente; e O tamanho das mensagens depende do número de roteadores diretamente conectados.

58 RI - 58 Protocolos de Roteamento Algoritmo Shortest-Path-First (Dijkstra) - exemplo

59 RI - 59 Protocolos de Roteamento Algoritmo Shortest-Path-First (Dijkstra) - exemplo

60 RI - 60 Protocolos de Roteamento Algoritmo Shortest-Path-First (Dijkstra) - exemplo

61 RI - 61 Protocolos de Roteamento Algoritmo Shortest-Path-First (Dijkstra) - exemplo