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Roteamento [email protected]
OSPF
● Introdução● Protocolo de roteamento baseado em estado de
enlace, padronizado na RFC 2328– Criado para solucionar as deficiências do RIP– Roteadores enviam anúncios (LSAs), com uma série de
informações– Algoritmo SPF é utilizado para calcular a menor trajetória
para cada nó (roteador)– Pode operar dentro de uma hierarquia
Roteamento [email protected]
OSPF
● Introdução● Protocolo de roteamento baseado em estado de
enlace, padronizado na RFC 2328 (cont.)– Embora seja um protocolo IGP é capaz de se comunicar
com protocolos EGP (BGP4) para enviar e receber rotas– Quando um roteador é ligado ele: inicializa uma série de
estruturas de dados do protocolo; verifica o status das interfaces de redes; envia mensagens para “conhecer” os roteadores vizinhos
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OSPF
● Introdução● Protocolo de roteamento baseado em estado de
enlace, padronizado na RFC 2328 (cont.)– As métricas, por padrão, são calculadas segundo a
velocidade do enlace ● Na definição da RFC: Custo = 108 / velocidade● Cálculo atualmente é um pouco diferente, devido ao
surgimento de links cada vez mais velozes
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OSPF
● Comparação RIP x OSPFCaracterística RIP OSPF
Limite de hops 15 não
Suporte a VLSM sim sim
Broadcast periódico da tabela de rotas sim não
Broadcast somente quando a tabela de rotas é alterada não sim
Atualização das tabelas com mensagens IP multicast sim sim
Convergência da(s) tabela(s) de roteamento lenta rápida
Decisão de roteamento baseada no número de hops sim não
Decisão de roteamento pode utilizar várias métricas não sim
Possibilidade de rotas alternativas para um mesmo destino não sim
Hierarquia de roteamento (divisão da rede em áreas) não sim
Autenticação das mensagens de atualização de rotas sim sim
Comunicação com EGPs não sim
Fonte: Roteamento avançado ESR/RNP. pp 87
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OSPF
● Estado do enlace● No OSPF, um enlace é uma interface (física ou
lógica) de um roteador. Seu “estado” pode incluir– Uma descrição, endereço IP, máscara de rede, tipo de
rede, outros roteadores conectados àquela rede etc● Quando um roteador é ligado
1. “Descobre” os vizinhos; Gera as informações de estado para cada enlace; As envia para todos os outros roteadores da rede
2. Calcula o menor caminho para todos os roteadores, utilizando para tanto o algoritmo SPF - Dijkstra
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OSPF
● Exemplo de execução do algoritmo Dijkstra● Círculos representam os roteadores● Linhas representam os links entre roteadores● Valores representam o custo de se enviar um
datagrama IP passando por aqueles roteadores– Ná prática este valor é atribuído de forma automática,
sendo inversamente proporcional a velocidade do link– Caso desejável, pode ser ajustado manualmente
Nota: explicar o algoritmo Dijkstra em si foge do escopo desta disciplina,contudo o mesmo é amplamente documentado na Internet
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OSPF
● Exemplo de execução do algoritmo Dijkstra
A
B
C
D
E
F
G
H
4
2
6
1
4
2
6
1
2
4
1
Nó raiz
Roteamento [email protected]
OSPF
● Exemplo de execução do algoritmo Dijkstra
A
B (A,4)
C (A,2)
D (B,5)
E (B,6)
F (E,7)
G (F,9)
H (G,10)
4
2
6
1
4
2
6
1
2
4
1
Nó raiz
Roteamento [email protected]
OSPF
● Exemplo de execução do algoritmo Dijkstra
A
B (A,4)
C (A,2)
D (B,5)
E (B,6)
F (E,7)
G (F,9)
H (G,10)
4
2
1
2
1
2
1
Nó raiz
REDE 1
REDE 2
A melhor rota entre as redes 1 e 2 segue o caminho: A → B → E → F → G → H
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OSPF
● Áreas OSPF● Uma rede que utiliza o protocolo OSPF pode ser
dividida em áreas– Objetivo é reduzir o tráfego, e criar uma hierarquia– Cada área executa uma instância independente do
OSPF e do algoritmo Dijkstra– Pelo menos a área 0 (zero) sempre estará presente– Caso se utilize a subdivisão em áreas, a 0 será chamada
de backbone OSPF● Todas as outras áreas tem que estar fisicamente
conectadas ao backbone OSPF
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OSPF
● Áreas OSPF● Outros tipos de áreas padrões são
– Stub Area: Este tipo de área não “recebe” rotas vindas de um AS externo. O roteamento para fora desta área é irá utilizar uma rota default.
● Totally Stub Area: Semelhante a stub, mas não permite a existência de rotas sumarizadas.
– Not-so-stubby area: (worst name award) é um tipo de stub área que pode “enviar” rotas externas do AS para outras áreas, mas continua sem “recebe-las”.
Além dessas existem outros tipos de áreas “proprietárias”
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OSPF
● Tipos de roteadores OSPF– Backbone Router (BR): possui interfaces conectadas ao
backbone– Área Border Router (ABR): possui interfaces conectadas
a mais de uma área (normalmente uma delas será a de backbone)
– Internal Router (IR): todas as interfaces estão conectadas à mesma área (exceto a de backbone)
– Autonomous System Border Router (ASBR): possui interfaces conectadas com roteadores de outro(s) AS, e troca informações de roteamento com o mesmo
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OSPF
● Funcionamento (noções)● Após concluir sua inicialização (ou no momento que
o OSPF é ativado) o roteador envia pacotes Hello– Utiliza multicast, IP de destino 224.0.0.5– Resposta são pacotes Hello dos possíveis “vizinhos”– Para se tornarem vizinhos, roteadores devem
● Estar na mesma área● Possuir a mesma senha de autenticação (opcional)● Possuir mesmo Hello e Dead interval● Possuir o mesmo stub área flag
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OSPF
● Funcionamento (noções)● O roteador tentará criar “adjacências” com alguns
de seus vizinhos– Os dados de estado dos enlaces (e mais tarde as
atualizações de rotas) são trocados apenas entre pares de roteadores adjacentes
– Em cada área existe um roteador (DR) com uma função especial, que determina (entre outras coisas), quais roteadores se tornarão adjacentes
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OSPF
● Funcionamento (noções)● O roteador periodicamente anuncia o “estado de
seus enlaces” – E imediatamente quando este estado sofre alterações– Estes Pacotes são chamados de LSAs e também
descrevem as adjacências de cada roteador– LSAs são propagados para todos os roteadores de uma
mesma área– O conjunto de LSAs recebidos por um roteador forma um
“bando de dados de estado de enlace” DBLSA● Será idêntico em todos os roteadores da área
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OSPF
● Funcionamento (noções)● De posse do DBLSA cada roteador
– Monta o gafo que representa a topologia de ligação entre todos os roteadores da área
– Executa o algoritmo Dijkstra, e encontra o “melhor” caminho para cada outro roteador da área
– Os caminhos mais curtos permitem a montagem da tabela de roteamento
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OSPF
● Tipos de LSAs padrões● LSA tipo 1 (router LSA)
– Roteador anuncia sua presença – Lista os links para outros roteadores na mesma area,
juntamente com as métricas● LSA tipo 2 (network LSA)
– Roteador com papel de DR lista todos os rotedores presentes em um mesmo segmento de rede
– Usado apenas em broadcast segments, por exemplo, uma rede ethernet
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OSPF
● Tipos de LSAs padrões● LSA tipo 3 (summary LSA)
– Roteador com papel de ABR reúne as informações de roteamento de uma área, se possível “sumariza” as rotas, e as envia para outras áreas.
● LSA tipo 4 (ASBR summary LSA)
– Roteador com papel de ABR “descreve” um ASBR de uma área, para os roteadores de outra área
● Permite ao restante da rede rotear tráfego para fora da rede OSPF, normalmente para outro AS
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OSPF
● Tipos de LSAs padrões● LSA tipo 5 (External LSA)
– Contém informação importada no OSPF vindas de outros protocolos de roteamento.
– São enviados para todas as áreas, exceto as stub● LSA tipo 7 (NSSA LSA)
– Usado em áreas NSSA para permitir a redistribuição de rotas até um ABR (que os traduz para um LSA tipo 5 e envia para o restante da rede)
- Além destes, existem outros LSAs relacionados principalmente ao protocolo IPv6 e engenharia de tráfego.
