Sistemas Autnomos e Roteamento na Internet Edgard Jamhour

Sistemas Autônomos e Roteamento na Internet Edgard Jamhour

Estrutura Física de Redes IP • Os equipamentos de redes IP são comumente estruturados em 3 níveis: – Nível Usuário • Equipamento que atende a um usuário ou a uma rede privada: – CPE: Customer Premises Equipment ou – RG: Residential Gateway – Nível Acesso • Infra-estutura que transporta dados não agregados – ADSL, Cable Model, Ethernet, Frame-Relay, ATM, etc. – Nível Núcleo (Core ou Backbone) • Infra-estrutura que transporta dados agregados – ATM, SDH, Gigabit-Ethernet

Exemplo • Múltiplas tecnologias de acesso podem ser agregadas ao Backbone • No caso do ADSL, o equipamento de responsável por multiplexar as linhas de acesso ao backbone é denominado: – DSLAM: Digital Subscriber Line Access Multiplexer linha de baixa capacidade PPPo. E linha de alta capacidade CPE DSLA M CPE B-RAS CPE CPE DSLA M Broadband Remote Access Server (responsável por autenticar e policiar o tráfego do usuário) Rede Backbone

Exemplo • Redes backbones interligam multiplas redes de acesso • A rede Internet é formada pela interligação desses backbones operadora 1 operadora 2 CPE CPE Rede Backbone CPE

Estrutura Lógica da Internet - Como as informações são roteadas na Internet? 200. 0/24 - Como as tabelas de roteamento são atualizadas?

Estrutura Lógica da Internet • A internet é estruturada na forma de sistemas autônomos: B A F E C G I D H J SISTEMA AUTÔNOMO 2 SISTEMA AUTÔNOMO 1 X Y Z SISTEMA AUTÔNOMO 3

Sistema Autônomo (Autonomous System - AS) • Um AS é uma rede que divulga seus endereços para outras redes da Internet. – Propriedades do AS • Possui os seus próprios IP’s. • Seus endereços independem do provedor de acesso. • Pode conectar-se a vários provedores simultaneamente. Redes pertencentes ao AS Conexão com outro AS F G I Conexão com outro AS H J

Exemplos de SA • Endereço: www. pucpr. br (200. 192. 112. 20) – – – AS 13522 Prefixes: 3 IP addrs: 8192 IPs/Prefix: 2730 AS name: Pontificia AS descr: Universidade Catolica do Parana Country: BR Allocated: 19990628 RIR: LACNIC BGP Prefix: 200. 192. 112. 0/21

Exemplos de SA • Endereço: www. google. com – – – AS 15169 Prefixes: 109 IP addrs: 122624 IPs/Prefix: 1124 AS name: GOOGLE AS descr: Google Inc. Country: US Allocated: 20000330 RIR: ARIN BGP Prefix: 209. 85. 128. 0/17

Atribuição de Endereços na Internet • IANA: – The Internet Assigned Number Authority • Atribuição de Endereços: – LIR: Local Internet Registry – NIR: National Internet Registry – RIR: Regional Internet Registry • Afri. NIC (African Network Information Centre) - Africa Region • APNIC (Asia Pacific Network Information Centre) - Asia/Pacific Region • ARIN (American Registry for Internet Numbers) - North America Region • LACNIC (Regional Latin-American and Caribbean IP Address Registry) – Latin America and some Caribbean Islands • RIPE NCC (Réseaux IP Européens) - Europe, the Middle East, and Central Asia

Exemplo de AS • Bloco de Endereços do AS: G: 200. 17. 1. 1 H: 200. 17. 2. 1 J: 200. 17. 3. 1 – 200. 17. 0. 0/16 (255. 0. 0) – 200. 17. 0. 0 ao 200. 17. 255 200. 17. 1. 0/24 Conexão com outro AS F O AS pode divulgar rotas agrupadas: 200. 17. 0. 0/16 200. 17. 2. 0/24 G I H J 200. 17. 3. 0/24

Tipos de AS • Sistemas autônomos podem ser: – Stub AS: • ligados à Internet através de um único ponto de saída. • Também são chamados de “single-homed” – Transit AS • Sistemas Multihomed que permitem tráfego originário fora desse SA poder passar através dele para outro SA diferente. • Os ISP são sistemas deste tipo. – Non-Transit: • Não permitem transporte de tráfego envolvendo outros AS. nontransit Propagação de Rotas transit stub

Relacionamento entre ASs Peering e Transit • Quando dois AS se interconectam de maneira gratuita, visando benefício mútuo de troca de tráfego, eles são denominados peer. – ATM: acordo de tráfego multi-lateral • Quando o relacionamento é comercial, a conectividade é denominada transit.

IXP: Internet Exchange Point • • • Um IXP permite a interconexão direta de vários ASs, minimizando o número de saltos Atualmente, a tecnologia mais utilizada para implementar IXP é o Ethernet. Em muitos países a manutenção dos IXP é subsidiada por órgãos públicos

PTT Brasil • No Brasil a denominação utilizada para IXP é PTT: – PTT: Ponto de Troca de Tráfego – PIX: Ponto de Interconexão ou ponto de acesso ao PTTMetro. • PTTMetro – Projeto do Comitê Gestor da Internet no Brasil (CGIbr) que permite a interconexão direta entre as redes ASs que compõem a Internet Brasileira.

Backbone RNP • O backbone da RNP oferece concetividade nacional com nível de Gigabit

Quem não é AS, pertence a um AS Este roteador pode ter apenas uma rota para Internet Esta rede pertence ao AS 1 Esta rede pertence ao AS 2 Gateway Default da Rede Corporativa CP E CPE A Quantas rotas este roteador precisa conhecer? B C F E I D SISTEMA AUTÔNOMO 1 G J SISTEMA AUTÔNOMO 2 X Y H Z SISTEMA AUTÔNOMO 3

Tipos de Roteadores no AS • Exterior Gateways – Troca informações com roteadores pertencentes a outros AS. – Equipamento muito caro, com alta capacidade de memória. • Interior Gateways – Troca informações apenas no interior do seu AS. – Roteador comum. Gateway Interno F G I H J Gateway Externo

Sistema Autônomo: AS • Informações de roteamento para os roteadores internos – Eles precisam conhecer todas as rotas no interior do AS – A propagação das rotas é baseada em difusão seletiva (multicast) – Utiliza IGP: Interior Gateway Protocol • OSPF: Open Shortest Path First • Informações de roteamento para roteadores externos – Precisa ser padronizada – A propagação de rotas depende de contratos entre os administrados de AS – Baseada em EGP: Exterior Gateway Protocol • BGP: Border Gateway Protocol

IGP e EGP • IGP: Interior Gateway Protocols • Informações de Roteamento no Interior do AS – RIP: Routing Information Protocol – OSPF: Open Shortest Path First – IS-IS: Intermediate System to Intermediate System • EGP: Exterior Gateway Protocols • Informações de Roteamento entre ASs – BGP: Border Gateway Protocol

EGP e IGP 216. 1. 2. 0/24 Conhece apenas as rotas no interior do AS Conhece todas as rotas da Internet CPE A EGP B C E G H IGP I D J SISTEMA AUTÔNOMO 2 SISTEMA AUTÔNOMO 1 prefixo: 220. 2. 0. 0/16 F prefixo: 216. 1. 2. 0/16 L M 220. 2. 1. 0/24

Exemplo de Roteador de Borda • Roteadores de borda atuais precisam suportar aproximadamente: – 222. 000 rotas (junho 2007) – Mais 50% para rotas privadas de clientes • A fim de processar essas rotas sem grande atraso na propagação dos pacotes os roteadores precisam: – Muita memória de acesso rápido – Alta capacidade de processamento • Roteadores com essa capacidade podem ter custos superiores a U$ 50 K.

Conceitos Básicos de Roteamento • RIB (Router Information Base) – conjunto de rotas configuradas no roteador • origem estática • protocolos de roteamento • icmp (redirecionamento) – pode conter mais de uma rota para o mesmo destino • FIB (Forwarding Information Base) – conjunto de rotas ativas (não ambiguas) • pode conter o endereço MAC do próximo salto – contém apenas as melhores rotas ir até E por B com custo 2 A B C E D ir até E por C com custo 3

Algoritmos de Roteamento • Algoritmo de Roteamento Global – tem conhecimento de toda estrutura da rede • algoritmo de estado de enlace: LS (link-state) • Algoritmo de Roteamento Decentralizado – nenhum nó tem informação completa da rede • algoritmo de vetor de distâncias: DV (distance vector) 3 5 2 2 3 2 1 1

Vetores de Distância • A) Os roteadores divulgam as redes a que estão diretamente conectados por seus enlaces • B) Apenas as melhores ofertas são aceitas para cada rede. • C) A rotas são propagadas com custo acrescido rede A por B 2 rede A por A. 1 acesso a rede A com custo 1 1 B acesso a rede A com custo 2 2 1 rede A 2 1 X C D 3 1 acesso a rede A com custo 1 rede A por A. 2 rede A por C 3 acesso a rede A com custo 2

Atualizações de Rota: Vetor de Distância • Por re-anuncio e temporização – As rotas tem um tempo de vida (TTL) – Os roteadores re-anunciam periodicamente suas rotas – Rotas cujo re-anuncio não é recebido dentro do prazo de vida são desativadas. – Rotas de maior custo previamente ignoradas passam a ser aceitas. – O tempo de atualização das rotas é aproximadamente: nsaltos * TTL • Por atualizações (triggered updates) – Quando um roteador detecta uma alteração em sua tabela ele re-anuncia todas as suas rotas. – Essa técnica reduz o tempo de atualização mas gera grande carga de mensagens de atualização na rede.

Estado de Enlace • Roteadores trocam informações sobre a topologia da rede (roteadores, enlaces e redes). – Cada roteador mantém um banco de dados completo com a descrição de toda topologia da rede (link state database) – Os roteadores só repassam informações para roteadores parceiros (protocolo Hello - também usado como keep alive) – Os roteadores parceiros sincronizam sua base de estado de enlace através de mensagens LSA (Link State Advertisement) hello Link State Database B A lsa Link State Database

Atualizações de Rota: Estado de Enlace • Roteadores verificam se seus vizinhos estão ativos pela mensagem Hello • As mensagens de atualização de rotas (LSA) são enviadas somente se uma nova rota foi adicionada ou removida. B novo LSA C X A novo LSA D novo LSA E

Divisão em Áreas • Num protocolo de estado de enlace os requisitos de memória crescem linearmente com o número de enlaces (n) e o processamento cresce entre n* log(n) e n^2. – Para prover escalabilidade em redes de grade porte, é utilizado a estratégia de divisão por áreas. área B estado completo da própria área ABR: Roteador de Borda de Àrea ABR resumo das outras área A área C

Vetores de Caminho e políticas • O roteamento por vetor de caminho (path vector) inclui informações de caminhos completos nos anúncios de rota. – Essa estratégia permite determinar loops 200. 17. 1. 0/24 via SA 3 Y Z 200. 17. 1. 0/24 X 200. 17. 1. 0/24 via SA 3 W EGP SA 3 200. 17. 1. 0/24 via SA 3, SA 1 B E F C D SA 2 G EGP 200. 17. 1. 0/24 via SA 3, SA 2 I SA 1 J

EGP - Exterior Gateway Protocols BGP

BGP: Border Gateway Protocol • Protocolo de roteamento por vetor de caminho – Versão 4: RFC 1771 • Motivação – Segmentar a Internet em domínios (ASs) administrados independentemente – Eliminar a necessidade de divulgar todas as rotas entre ASs distintos. • Características: – Protocolo transportado por TCP – Cabeçalho Padrão seguido de 5 tipos de mensagem distintos.

Mensagens BGP • Open (Tipo 1) – inicia uma sessão entre um par de roteadores BGP – negocia recursos opcionais do BGP • Update (Tipo 2) – anuncia informações de roteamento de um BGP para outro • Notification (Tipo 3) – usada para indicar problemas com as mensagens Open ou Update • Keep. Alive (Tipo 4) – utilizada para verificar se o parceiro está ativo • Route-Refresh (Tipo 5) – requisita que um roteador BGP reanuncie todas as suas rotas

Sessão BGP • Speaker BGP – roteador que pode enviar e receber mensagens BGP • Parceiros BGP – roteadores BGP com conexões TCP ponto-a-ponto estabelecidas – Porta TCP: 179 open ou notification update

Cabeçalho BGP • Marcação (16 bytes) – campo obsoleto, não é mais utilizado (preenchido com 0 xff) • Tamanho (2 bytes) – máximo 4096 bytes • Tipo da mensagem (1 byte): – 5 tipos Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Marcador (cont. ) Tamanho da Mensagem Tipo da Mensagem Versão (4)

Mensagens BGP: Open ID AS Tempo de Suspensão Identificador BGP Tamanho Opcoes Parâmetros Opcionais • Identificador de AS – número de 16 bits: e. g. 65033 – AS Privado: 64512 a 65535 • Tempo de Suspensão: – Tempo que o roteador espera (em segundos) sem keep alive, antes de considerar a sessão como morta – Keep Alive (30 s) = 1/3 do tempo de suspensão ( 90 s) • Identificador de BGP – Endereço IP da interface do roteador • Parâmetros Opcionais – Formato TLV (e. g. autenticação e capacidades adicionais - AS 4 bytes)

Mensagem BGP: Update Tamanho Rotas Retiradas Info. Rotas Retiradas Tamanho do Atributos do Caminho Atributos Caminho Informação de Alcance da Camada de Rede (NLRI) • • A mensagem de update permite adicionar ou remover novas rotas. Ela é composta de 3 seções: – Rotas Retiradas (Unfeasible Routes) • e. g. 192. 168. 1. 0/24, 10. 0/8, etc. – Atributos do Caminho • atributos comuns a todas as rotas anunciadas – Rotas Anunciadas (NLRI) • e. g. 200. 1. 0. 0/16

Atributos BGP • AS-PATH – seqüência completa de ASs até o destino anunciado – usado para detectar loops • NEXT-HOP – endereço do roteador BGP que corresponde ao primeiro salto do caminho • LOCAL-PREFERENCE – determina o melhor caminho para o tráfego de saída – maior local-preference vence (default 100) • MULTI-EXIT DESCRIMINATOR (EXIT) – melhor caminho para o tráfego entrante • ORIGIN – Origem do Caminho: IGP, EGP ou incomplete • COMMUNITIES – Comunidades aos quais as rotas anunciadas pertencem

Comunidades BGP • No BGP rotas podem ser agrupadas em comunidades (através da seção path da mensagem update) – comunidades permitem definir políticas para exportação de rotas – o significado da comunidade é local ao AS • Quatro bytes são utilizados: 2 bytes AS: 2 bytes Valor – exemplo: 65033: 500 (comunidade 500 do AS 65033) • As seguintes comunidades são padronizadas: – internet (0) – no-export (0 x. FFFFFF 01) • as rotas são anunciadas apenas aos peers que são parte da mesma confederação BGP – no-advertise (0 x. FFFFFF 02) • a rota não é anunciada para nenhum BGP peers – local-AS (0 x. FFFFFF 03) • a rota não é anunciada para nenhum BGP peer externo, mesmo que confederado

Confederação BGP • Grandes redes podem ser divididas em vários AS confederados. • Um AS confederado é visto como um simples AS pelos demais AS 1 AS 2 i-BGP e-BGP AS 3 AS 4 AS 5

Políticas BGP • As políticas BGP permitem controlar de maneira seletiva quais rotas serão recebidas e propagadas para outros vizinhos. Exemplo: • Não importar rotas para a rede 10. 0/8 • Não exportar rotas para a rede 10. 0/8

IGP - Interior Gateway Protocols RIP OSPF

RIP: Routing Information Protocol • Originário do conjunto XNS da Xerox • Duas Versões – Versão 1: RFC 1058 • mensagens em broadcast • não suporta CIDR (Classless Inter. Domain Routing) – Versão 2: RFC 1723 • mensagens em multicast • suporta CIDR • Baseado em vetor de distâncias

RIP • Transportado em mensagens UDP (Porta 520) – Cada mensagem pode informar até 25 rotas – Dois tipos de mensagem: • Requisição (tipo 1): solicita informações de roteamento • Resposta (tipo 2): envia informações de roteamento • Indicado para redes de pequeno a médio porte. – É muito simples de usar, mas torna-se ineficiente para redes muito grandes. – Custo baseado em saltos (hop count) – Valor máximo 15 (acima deste valor, a rede é considerada inalcançável)

Elementos de uma rede RIP • Ativos: envia e escuta mensagens RIP • Passivos: apenas escuta mensagens RIP Rede 200. 192. 0. 0/24 PASSIVO Usualmente host ATIVO Usualmente roteador Rede 200. 134. 51. 0/24

Exemplo de Operação RIP G, R, D … G: Gateway R: Rede D: Distância REDE 1 G 1 (G 1, R 5, 3) REDE 2 2 (G 2, R 5, 4) G 3 (G 3, R 5, 2) 1 REDE 3 (G 4, R 5, 5) G 2 G 4 REDE 6 (G 5, R 5, 1) REDE 4 G 5 G 6 (G 6, R 5, 1) REDE 5 …

Tabela de Roteamento • Roteador G 3 Destino Next Hop Metrica Direto/ Remoto Local/ RIP Interface REDE 1 REDE 2 REDE 3 REDE 4 REDE 5 REDE 6 G 1 0 G 2 0 G 5 G 2 2 1 2 3 R D R R R L R R 2 2 2 1 1 2

Timers para Rotas • As mensagens de rotas (responses in RIP) são enviadas a cada 30 segundos. • Time-out timer – Inicializado todas as vezes que uma rota é criada ou atualizada. – Se a rota não for atualizada em 180 segundos, ela é considerada obsoleta. • Garbage collection Timer – As rotas que estiverem expiradas por mais de 120 segundos são removidas.

RIP Request e Response • Um gateway pode enviar uma mensagem para outro solicitando a atualização de uma rota específica. RIP REQUEST RIP RESPONSE

RIP Versão 1: RFC 1058 • PROBLEMAS: – Não propaga máscaras (só permite definir rotas segundo as classes A, B e C). – Envia mensagens em Broadcast. – Não possui mecanismos de autenticação.

RIP Versão 2: RFC 1723 • RIP Versão dois suporta: – Propaga as rotas para grupos multicast – Suporta a definição de rotas com uso de máscaras. – Autenticação por: • Message Digest (16 bytes MD 5 da mensagem) • Password Simples (senha de 6 bytes) • Message Digest Key e Sequence Number (HMAC com chave secreta) – Em todos esses casos, a autenticação é colocada no início da mensagem.

Formato das Mensagens RIP v 2 Byte 1 Byte 3 Command Version (1: request, 2: (2) response) Address Family (0 xffff para Autenticação) Byte 4 Reserved Cabeçalho Tipo de Autenticação Informação de Autenticação X 4 Address Family (2 para IPv 4) Tag de Rota Entradas de Rota. . IP Address Subnet mask Next Hop IP Address Metric Address Family (0 xffff para Autenticação) Tipo de Autenticação Informação de Autenticação X 4 Autenticação

Exemplo • Inicialmente os roteadores tem apenas as rotas das redes conectadas fisicamente a eles. 10. 26. 128. 0 255. 128. 0 3 2 192. 168. 0. 0 255. 0 1 INTERNET 0. 0 192. 168. 1. 0 255. 0

Propagação da Rota 0 • A cada salto o custo da rota é acrescido de 1. 10. 26. 128. 0 255. 128. 0 0. 0 por 3 (custo 3) 3 2 0. 0 por 1 (custo 1) 1 INTERNET 0. 0 por 2 (custo 2) 192. 168. 0. 0 255. 0 192. 168. 1. 0 255. 0

Propagação da Rota 192. 168. 0. 0 Ofertas de rotas com custos mais alto são descartadas. 192. 168. 0. 0 por 3 (custo 1) 10. 26. 128. 0 255. 128. 0 3 2 192. 168. 0. 0 por 2 (custo 1) 1 INTERNET 0. 0 192. 168. 0. 0 por 2 (custo 1) 192. 168. 0. 0 255. 0 192. 168. 1. 0 255. 0

OSPF: Open Shortest Path First • Versão Atual: v 2 – RFC 2328 e RFC 1246 – Protocolo IGP por estado de enlace – Único protocolo de roteamento dinâmico obrigatório para roteadores. • Protocolo de roteamento completo, mais flexível que o RIP. – RIPv 2 permite apenas trabalhar com custo por número de saltos. – OSPF permite utilizar técnicas mais genéricas para cálculo das métricas das rotas.

Dijkstra Shortest Path First (SPF) • Princípio: – Encontrar o menor caminho entre um dos nós da rede e todos os demais • Se D pertence ao melhor caminho entre AF, então o melhor caminho é o melhor AD + melhor DF. • Custo: L*log(N) (L: enlaces e N: nós) • Estratégia: – Escolher sempre o melhor nó adjacente – Atribuir custos acumulativos a cada nó da rede 6 4 B 5 10 E 2 0 A 1 3 1 F C 1 D 5 5 4 9

Constrained Shortest Path First (CSPF) • Permite impor restrições adicionais ao invés de escolher simplesmente o caminho mais curto • As restrições podem ser de várias naturezas: – restringir o uso de enlaces indisponíveis, pouco confiáveis ou muito lentos (menos banda) • Duas técnicas são utilizadas: – Aparar enlaces indesejáveis (eliminá-los do grafo - prunning) – Criar uma nova métrica que incorpora outras restrições em seu cálculo • Problema: – Todos os roteadores precisam usar a mesma métrica, ou poderão ser criadas rotas em loop.

Equal Cost Mutipath (ECMP) • Geralmente, quando dois caminhos de custo idêntico são encontrados, o primeiro a ser descoberto é mantido. • Isso pode levar a uma sub-utilização da capacidade da rede. • No ECMP os roteadores procurar efetuam balanceamento de carga entre caminhos de custo idêntico. – Roteadores que suportam ECMP criam regras automáticas de balanceamento utilizando parâmetros como: • O endereço de origem ou destino dos pacotes encaminhados. • A marcaçao diffserv • O tipo de tráfego transportado

Conceitos do OSPF • Um roteador OSPF deve ter um identificador único em todo o sistema Autônomo – identificador de roteador: endereço IP de uma das interfaces (geralmente o menor) – identificador de área: exclusivo em um sistema autônomo • Os seguintes métodos de autenticação suportados: – tipo 0: sem autenticação + checksum – tipo 1: proteção adicional contra erro de configuração – tipo 3: autenticação criptográfica MD 5

Áreas OSPF • No OSPF, áreas são organizadas em uma hierarquia de dois níveis: – área zero: backbone do AS – demais áreas: conectadas ao backbone • Os roteadores que conectam uma área ao backbone são denominados: ABR • Os ABR transmitem informações sumarizadas para os demais roteadores da sua área. • Se uma única área for utilizada, a quantidade de roteadores é limitada (menos que 200 para roteadores legados).

Terminologia OSPF BACKBONE OSPF Area 0. 0 Area 0 N 1 Area 3 Roteador de Fronteira de Área (ABR) R 0 N 2 R 1 Fronteira de AS R 3 Area 1 R 2 R 4 R 8 R 6 R 5 Roteador de Fronteira de AS (ASBR) R 7 LSA N 1 Area 2 (Stub) Rx Rede RIP

Terminologia OSPF • Roteadores Intra-Area: – Conhecem apenas a topologia de rede do interior de sua própria área. • Roteadores de Fronteira de Área (ABR) – Conhecem duas ou mais áreas aos quais estão diretamente conectados. – Efetuam agregação de rotas utilizando CIDR (a agregação pode ser ativada ou não) • a agregação interfere no funcionamento do LDP (MPLS) • Roteadores de Fronteira de AS (ASBR) – Trocam informações com outros AS e podem pertencer a qualquer área.

Funcionamento do OSPF • Protocolo de Estado de Enlace – – • Protocolo OSPF é diretamente encapsulado no IP (protocolo tipo 89). São transmitidos em multicast para o endereço padrão: 224. 0. 0. 5 e 224. 0. 0. 6. Mensagens do OSPF: 1. 2. 3. 4. 5. Hello Descrição do Banco de Dados Solicitação do Estado de Enlace Atualização do Estado de Enlace Reconhecimento do Estado de Enlace

Mensagens OSPF • Hello: – usada para descobrir vizinhos e manter o relacionamento entre eles • Data. Base Description: – lista um diretório de entradas de estado de enlace • Link. State Request: – requisita uma ou mais informações específicas de estado de enlace • Link. State Update: – envia a informação de uma ou mais entradas de estado de enlace (LSA Link State Advertisement) • Link. State Acknowledgement: – confirma o recebimento seguro da informação de estado de enlace

Mensagens OSPF Byte 2 Byte 1 Version (2) Byte 3 Tipo de Mensagem Byte 4 Tamanho da Mensagem Identificador de Roteador Identificador de Área Checksum da mensagem Tipo de Autenticação Dados de autenticação. . . Reservado ID de Chave Tamanho da Autentic. Número de sequência Cabeçalho OSPF Byte 2 Byte 1 Byte 3 Byte 4 Máscara de rede Opções Intervalo de Hello Intervalo de morte do roteador Roteador designado de backup Primeiro Vizinho Outros Vizinhos Mensagem Hello Prioridade Roteador

Descoberta de Vizinhos • Mensagem Hello – Permite detectar novos vizinhos e verificar se estão ativos – As mensagens são enviadas em intervalos de 10 segundos – O intervalo de morte é geralmente 40 segundos • Prioridade do Roteador – Utilizado para eleger o roteador designado (designated router) • o desempate entre prioridades é feito para o roteador com ID mais alto • Lista de Vizinhos – Os vizinhos são identificados pelo seu ID (IP)

Mensagens OSPF Byte 2 Byte 1 Byte 3 MTU da Interface Byte 4 Opções Reservado I M Número de sequência da descrição do banco de dados Identificador de Área Idade do Estado de Enlace Opções Tipo do Est. Enlace Identificador de Estado de Enlace Roteador Anunciante Número de sequência do Estado de Enlace Checksum Tamanho Outros Cabeçalhos de Anúncio de Estado de Enlace. . Database Description S

Sincronismo com Banco de Dados • O método OSPF exige que cada roteador possua uma cópia idêntica dos estados de enlace da rede. • Para evitar que informações em excesso sejam trocadas pela rede, a seguinte estratégia é adotada: – O roteador anuncia uma lista de enlaces que ele conhece (Data. Base Description) • lista os identificadores de entrada da base, mas não envia os dados propriamente dito – O roteador que recebe o anúncio solicita apenas as entradas que estão faltando (Link State Request) – O roteador que fez o anúncio envia mensagens contendo os LSA solicitados (Link State Update)

Mensagens OSPF Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Tipo de Estado de Enlace Identificador do Estado de Enlace Roteador Anunciante Outros Anúncios de Estado de Enlace Requisitados. . Link State Request (LSR) Contador de Anúncios (número de LSAs) Idade do Estado de Enlace (LS) Opções Tipo de LS Identificador de estado do enlace Roteador Anunciado Número de Sequência de Estado do Enlace Checksum do Estado de Enlace (LS) Flags Reservado Tamanho Número de Enlaces Identificador de Enlace (IP ou Subrede) Dado do Enlace (Máscara de Subrede) Tipo de Enlace Contador de TOS Métrica Padrão TOS Reservado Métrica do TOS Link State Update (LSU = N X LSA)

Redes de Acesso Múltiplo • Vários roteadores são interconectados a um enlace compartilhado com suporte a broadcast (multicast) • Mensagens de Hello são enviadas em multicast (224. 0. 0. 5) • Anúncios de LSA são feitos ao roteador designado e ao roteador designado de backup usando um endereço de multicast (224. 0. 0. 6) • O roteador designado distribui os anúncios usando o endereço de multicast 224. 0. 0. 5. Roteador Designado de Backup meio de múltiplo acesso

Tipos de Anúncio de Estado de Enlace • No OSPF são utilizados 4 tipos de LSA: – Tipo 1: Router-Link Entry • Anúncios de Enlaces de Roteador • Produzidos por todos os roteadores e são espalhados dentro de uma única área. – Tipo 2: Network-Link Entry • Anúncios de Enlaces de Rede: • Produzidos pelo roteador designado e são espalhados em uma única área. – Tipo 3 e 4: Summary-Link Entry • Anúncio de Enlaces de Resumo: • Produzidos pelos roteadores de fronteira de área ABR. Descrevem rotas para destinos em outras áreas e para os roteadores de fronteira de AS. – Tipo 5: Autonomous System External Link Entry • Anúncio de Enlaces de AS Externo • São produzidos pelos roteadores de fronteira AS e são espalhados por todos as áreas.

Tipos de Áreas • Áreas Stub – Utilizadas para proteger roteadores com pouca capacidade de CPU ou memória – Esse tipo de área é configurada no ABR, que propaga apenas uma rota padrão para os demais roteadores da área • Not So Stubby Area (NSSA) – Uma LSA especial denominada LSA-NSSA é utilizada para propagar rotas de uma área Stub para outras áreas que não suporte OSPF (por exemplo RIP) • Essa mensagem tem um campo adicional que permite apontar uma gateway diferente do roteador anunciante. • Enlaces Virtuais – Permitem criar enlaces virtuais (não físicos) usados para aumentar a conectividade da malha OSPF. • Exemplo: interconectar duas áreas adjacentes utilizando um roteador que não tem interface direta com a Área 0.

Links de Interesse • • http: //logbud. com/visual_trace http: //www. asnumber. networx. ch/ http: //www. bgp 4. as/internet-exchanges http: //bgplay. routeviews. org/bgplay/

ANEXOS

TTL e Número de Seqüência das LSA • Um limite de idade (TTL) é atribuído às informações anunciadas pelo LSA. – As LSAs precisam ser renovadas periodicamente. As LSAs são removidas quando o TTL é esgotado. – Cada LSAs tem um TTL controlado por temporizadores individuais. – As LSAs possuem também um número de seqüência que permite distinguir anúncios novos de antigos. 3 4 5 2 6 1 -6 -5 -4 -3 -2 -1 7 0 8 13 9 12 11 10 contador em pirulito

Conjunto de Caminhos • Em alguns casos, os anúncios de caminho podem ser agrupados em conjuntos. SA 3 Y 200. 17. 0. 0/25 X B 200. 17. 128. 0/25 200. 17. 0. 0/24 seqüência {SA 1}, conjunto {SA 2, SA 3} Z W E F C D G EGP I SA 2 SA 1 J