Curso Superior em Redes de Computadores OSPF – Parte 2 Prof. Sales Filho.

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1 Curso Superior em Redes de Computadores OSPF – Parte 2 Prof. Sales Filho

2 2 Objetivo Visão geral do roteamento link-state Características do protocolo de roteamento link-state Como são mantidas as informações de roteamento Algoritmos de roteamento link-state Vantagens e desvantagens do roteamento link-state Comparação entre os roteamentos distance vector e link-state Visão geral do OSPF (Single-Area OSPF) Terminologia OSPF

3 3 Visão geral As duas principais classes de IGPs são distance vector (vetor de distância) e link-state (estado do enlace) Os protocolos de roteamento distance vector e link- state usam métodos diferentes para realizar as mesmas tarefas Os algoritmos de roteamento link-state, também conhecidos como algoritmos SPF (shortest path first), mantêm um banco de dados complexo de informações sobre a topologia É importante entender como os protocolos de roteamento link-state operam para configurar, verificar e solucionar problemas

4 4 Protocolo de roteamento link- state e distance vector ProtocoloExemploCaracterística Distance Vector RIPv1 e RIPv2 Copia tabela de roteamento para os vizinhos Atualiza frequentemente RIPv1 e RIPv2 utilizam contagem de saltos como métrica Visualiza a rede sob a perspectiva dos vizinhos Lento para convergir Susceptível a loops de roteamento Fácil de configurar e administrar Consome muita largura de banda Link-State Open Shortest Path First (OSPF) Intermediate-System to Intermediate-System (IS-IS) Utiliza o caminho mais curto Atualizações são acionadas por eventos Envia pacotes link state para todos os roteadores da rede Possui visão incomum com a rede Rápido para convergir Não é suscetível a loops de roteamento Mais difícil de configurar Exige mais memória e processamento dos roteadores onsome menos largura de banda

5 5 Características do protocolo de roteamento link-state Os protocolos de roteamento link-state coletam informações de rota de todos os outros roteadores da rede ou dentro de uma área definida da rede Uma vez coletadas todas as informações, cada roteador calcula os melhores caminhos para todos os destinos da rede Características Responder rapidamente a mudanças na rede Enviar triggered updates apenas quando ocorrer uma alteração na rede Enviar atualizações periódicas, conhecidas como atualizações link-state Usar um mecanismo hello para determinar se os vizinhos podem ser alcançados Cada roteador envia pacotes hello em multicast para ficar informado sobre o estado dos roteadores vizinhos.

6 6 Características do protocolo de roteamento link-state Determinação da vizinhança

7 7 Características do protocolo de roteamento link-state

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9 9 Como são mantidas as informações de roteamento Quando ocorre uma falha na rede, por exemplo um vizinho fica inalcançável, os protocolos link-state inundam (flood) LSAs com um endereço multicast especial para toda a área Flooding, ou inundar é o processo de enviar informações por todas as portas, exceto aquela em que as informações foram recebidas Cada roteador link-state toma uma cópia do LSA e atualiza seu banco de dados link-state, ou topológico. Em seguida, o roteador link-state encaminha o LSA para todos os dispositivos vizinhos Os LSAs fazem com que todos os roteadores dentro da área recalculem as rotas

10 10 Como são mantidas as informações de roteamento Um link é o mesmo que uma interface em um roteador O estado do link é uma descrição de uma interface e da relação com os roteadores vizinhos O conjunto de link-states forma um banco de dados de link- states, que às vezes é chamado de banco de dados topológico O banco de dados de link-states é usado para calcular os melhores caminhos através da rede Os roteadores link-state aplicam o algoritmo Dijkstra do "caminho mais curto primeiro" (SPF – Shortest Path First) consultando o banco de dados de link-states Isso cria a árvore SPF, tendo o roteador local como raiz

11 11 Algoritmos de roteamento link-state Os algoritmos de roteamento link-state mantêm um banco de dados complexo da topologia da rede trocando anúncios de link-state (LSAs) com outros roteadores da rede São conhecidos coletivamente como protocolos SPF. Mantêm um banco de dados complexo sobre a topologia da rede. São baseados no algoritmo Dijkstra. Cada roteador constrói um banco de dados topológico a partir dos LSAs que recebe Utiliza o CUSTO como métrica

12 12 Visão geral do OSPF O RIP utiliza a métrica de contagem de saltos OSPF utiliza um CUSTO como métrica, que está associado à velocidade do enlace A B A B

13 13 Terminologia OSPF Link Uma interface de um roteador Um link guarda informações da interface associada, como estado (up, down) e endereço IP

14 14 Terminologia OSPF Link-State O estado de um link entre dois roteadores Uma interface de roteador e sua relação com os roteadores vizinhos

15 15 Terminologia OSPF O banco de dados topológico é montado através das informações das mensagens de SLA e de Hello.

16 16 Terminologia OSPF

17 17 Terminologia OSPF O OSPF pode ser usado e configurado como uma única área para redes pequena

18 18 Terminologia OSPF Em grandes redes OSPF usam um projeto hierárquico Várias áreas se conectam a uma área de distribuição, ou área 0, que também é chamada de backbone

19 19 Terminologia OSPF

20 20 Terminologia OSPF

21 21 Terminologia OSPF

22 22 Terminologia OSPF

23 23 Terminologia OSPF

24 24 Terminologia OSPF Tipos de rede OSPF Multiacesso com broadcast Redes ponto-a-ponto Multiacesso sem broadcast (NBMA) ponto-a-multiponto Ethernet Token Ring FDDI Requer eleição do DR PPP HDLC NÃO Requer eleição do DR Frame Relay X.25 Requer eleição do DR Configurado pelo administrador NÃO Requer eleição do DR

25 25 Terminologia OSPF Finalidade do DR e do BDR Em um segmento de rede multiacesso com broadcast, muitos roteadores podem ser conectados Se cada roteador estabelecesse adjacência completa com todos os outros roteadores e trocasse informações de link- state com todos os vizinhos, haveria uma grande sobrecarga Se houvesse 5 roteadores, seriam necessárias 10 relações de adjacência e seriam enviados 10 link-states Se houvesse 10 roteadores, seriam necessárias 45 adjacências Em geral, para n roteadores, n*(n-1)/2 adjacências precisam ser formadas

26 26 Terminologia OSPF Finalidade do DR e do BDR (Cont.) A solução para essa sobrecarga é eleger um roteador designado (DR) Todos os outros roteadores do segmento enviam suas informações de link-state para o DR O DR envia informações de link-state para todos os outros roteadores do segmento usando o endereço de multicast 224.0.0.5 para todos os roteadores OSPF Relação de adjacências em redes multiacesso

27 27 OSPF – Roteadores de borda e área (1) Rede dividida em área Objetivo Reduzir o tráfego Hierarquia de roteamento dentro do AS Área 0 (zero): Backbone Todas as áreas se conectam ao backbone A função do roteador depende da localização Internal Router Backbone Router Area Border Router AS Border Router

28 28 OSPF – Roteadores de borda e área (2) Rede dividida em área Internal Router Area Border Router AS EXTERNO AS Border Router

29 29 Referências Comer, Douglas E., Interligação de Redes Com Tcp/ip James F. Kurose, Redes de Computadores e a Internet Escola Superior de Redes, Arquitetura e Protocolos de Redes TCP/IP Escola Superior de Redes, Roteamento avançado CISCO, OSPF Design Guide, on-line em: http://www.cisco.com/en/US/tech/tk365/technologie s_white_paper09186a0080094e9e.shtml acessado em 30 de outubro de 2008 http://www.cisco.com/en/US/tech/tk365/technologie s_white_paper09186a0080094e9e.shtml