OSPF & mOSPF Escopo da Apresentação Protocolos de ...

OSPF & mOSPF
Visão Geral do Protocolo
Escopo da
Apresentação
• Introdução
- Protocolos de roteamento
- Tipos de protocolos
- Histórico do protocolos de roteamento
(RIP e suas características)
• OSPF
• MOSPF
• OSPF no IPv6
Protocolos de
Roteamento
• Conjunto de regras existentes para que
haja troca de informações e mensagens
entre roteadores, necessárias para
atualização dinâmica de suas tabelas de
rotas implementando um algorítmo de
roteamento
• Os roteadores conectados, utilizando-se
desse protocolo pode escolher o melhor
caminho para o destino dos dados,
preenchendo suas tabelas de roteamento
que descreve o estado da rede
Tipos de Protocolos de
Roteamento
• Dentre os protocolos de roteamento
usados na internet, podemos
destinguir claramente 2 tipos:
- Protocolos de roteamento externo
Ex: BGP, EGP e etc..
- Protocolos de roteamente interno
Ex: RIP, OSPF e etc...
RIP
RIP
RIP (Routing Information Protocol)
• Foi o protocolo de roteamento original da Internet
(RIP), baseado no vetor de distâncias (Bellman-
Ford) e tinha uma série de problemas:
– à medida que aumentava o tamanho dos
SA(Sistemas Autônomos ou SA), começava a se
tornar inviável
– convergência muito lenta
– Baseado no algorítimo vetor-distância
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RIP
Com essas limitações do RIP surgiu a
necessidade de criação de um protocolo
que fosse mais completo, então em 1988,
a Internet Engineering Task Force iniciou
os trabalhos no sentido de definir um
novo protocolo, o que acabou levando ao
OSPF
OSPF
O novo protocolo deveria atender a uma longa lista
de requisitos, entre os quais
– algoritmo aberto (daí o “O”, de OPEN)
– suportar diferentes métricas
– realizar o roteamento dinâmico
– suportar roteamento baseado no tipo de serviço
– balanceamento e distribuição de carga
– suportar sistemas hierárquicos
– prever algum tipo de segurança
Características do OSPF
Segurança: todas as mensagens OSPF são autenticadas (para
impedir acessos não autorizados)
• Múltiplos caminhos: caminhos de igual custo para o mesmo
destino podem ser mantidos (RIP permite apenas um)
• Métricas diferentes para a mesma ligação dependendo do
tipo de serviço (campo TOS dos datagramas)
– Ex, ligação satélite com custo baixo para tráfego de melhor
esforço e custos elevado para tráfego de tempo real
• Multicast: suporte integrado de uni/multicast
– OSPF multicast (MOSPF) usa a topologia construída para
OSPF unicast
• Hierarquia: OSPF suporta hierarquia de nós em domínios de
grande dimensão
Características do OSPF
• O OSPF é um protocolo link state que
observa o estado do do enlace como
descrição da interface
• Na descrição inclui endereço IP da
interface, máscara, tipo de rede a que está
ligada os roteadores ligados a essa rede e
etc...
• Esse conjunto de informações Constitui a
base de dados de link state, permite
também a autenticação das mensagens e
troca entre roteadores.
Funcionamento do OSPF
- No início cada router testa as suas
ligações aos respectivos roteadores
vizinhos, sincronizando a sua base de
dados link state, calculando então o
melhor caminho para cada destino
- Depois do OSPF em funcionamento cada
roteador repete periodicamente o teste
às suas ligações, o que indica
atualizações da sua base de dados link
state e propagação para os roteadores
da mesma área, assim como novo
cálculo dos melhores caminhos
Funcionamento do OSPF
- Com uma periodicidade, cada router
propaga todos os estados dos enlaces
que conhece aos roteadores da sua área
- O cálculo do custo de um determinado
caminho para um destino é o mais
importante nesse protocolo e um dos
pontos mais fortes do OSPF
- O custo de um enlace costuma ser
inversamente proporcional à largura de
banda da mesma, ou seja, o custo final
de cada caminho está relacionado com a
qualidade do enlace.
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OSPF
• Alguns SA´s da Internet são muito grandes e
o seu gerenciamento é uma tarefa não trivial.
• OSPF permite que SA´s sejam divididos em
áreas, onde uma área é uma subrede, ou um
conjunto de subredes contíguas.
• As áreas não devem se sobrepor mas não
precisam ser exaustivas (podem existir
roteadores que não estão em área nenhuma).
• Cada área é referenciada por um número.
• Os detalhes e a topologia de uma área só são
visíveis internamente.
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Cabeçalho OSPF
OSPF & mOSPF
O Cabeçalho das Mensagens OSPF
• Cada pacote OSPF possui um cabeçalho comum
de 24 bytes, que contém todas as informações
necessárias para determinar se o pacote deve ser
aceito para processamento ou não conforme
figura abaixo.
• Version # : Indica o número de Versão do Protocolo.
• Type: Indica o tipo de pacote enviado, o qual pode ser:
Tipo Descrição
1 Hello
2 Descrição da base de Dados
3 Requisição do estado do link
4 Atualização do estado do link
5 ACK do estado do link
• Packet length: Indica o comprimento do pacote, incluindo o cabeçalho OSPF.
• Router ID: Indica o ID do roteador de origem do pacote.
• Área ID: Identifica a área a qual este pacote pertence – Todos os pacotes OSPF são associados a uma
determinada área.
• Checksum: Contém o Checksum de todo o conteúdo do pacote excetuando o campo de 64 bits de
autenticação. O valor do checksum é calculado como um número de 16 bits complementar da soma de
todas as palavras de 16 bits do pacote. Se o comprimento do pacote não for um múltiplo de 16, é feito um
preenchimento com bytes zero antes do cálculo.
• AuType : Identifica o esquema de autenticação usado no pacote
• Authentication: Um campo de 64 bits usado pelo esquema de autenticação.
Cabeçalho OSPF
- No campo Type indica qual tipo de pacote
enviado o qual pode ser:
Troca de mensagem
OSPF
• Quando um roteador inicia ele envia
mensagens do tipo “HELLO” a sua
vizinhança.
• A partir das respostas ele sabe quem
são seus vizinhos.
• OSPF opera formando adjacências
através da troca de informações com
roteadores vizinhos.
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O MOSPF
O MOSPF
• O cálculo para roteamento MOSPF é similar ao cálculo do
roteamento unicast utilizado no OSPF, onde ambos
utilizando o algoritmo Dijkstra calcula as árvores de menor
caminho
• No MOSPF existem muitas diferentes árvores calculadas,
uma para cada combinação da origem do datagrama e
destino
• Assim existem mecanismos para garantir que dado
datagrama, todo os roteadores MOSPF calculem a árvore
de menor caminho absolutamente iguais o que é essencial
para a correta transmissão de datagramas de difusão
seletiva.
• No MOSPF utiliza-se o esquema de roteamento
denominado source/destination routing onde o caminho do
datagrama depende da origem e do destino
• Ele é diferente da maioria dos algoritmos unicast incluindo
o OSPF que se baseiam somente no destino do datagrama
ao fazer o roteamento
• A decisão de considerar a origem para tomar as decisões
do roteamento, causa maior quantidade de cálculos de
roteamento, porém resulta em melhores caminhos em
termos de utilização da rede e atraso para membros
individuais do grupo, isso não faz com que o protocolo
otimize o uso da rede como um todo.
O MOSPF
• No MOSPF assim como no OSPF os datagramas são
marcados com a sua classificação do TOS baseado em um
dos 5 valores abaixo:
- minime delay, maxime througput, maximize reliability,
minimeze monitory cost e normal serviçe
• O caminho do datagrama multicast pode variar de acordo
com o TOS utilizado, por exemplo, um tráfego multicast
sensitivo ao delay pode seguir rotas diferentes de uma
aplicação multicast de alto throughput
• A classificação do TOS no protocolo MOSPF é opcional
assim como no OSPF e roteadores que suportam podem
ser misturados aos que não suportam
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OSPF em IPV6
• Como os endereços de link locais do IPv6 passaram a ser
utilizados para as trocas de informações entre vizinhos, o escopo
de flooding dos LSAá foram divididos em três categorias para o
OSPFv3:
- Escopo Link-local — Os pacotes OSPFv3 são espalhados para os membros do link.
- Escopo de área — Os pacotes OSPFv3 são espalhados para todos os membros de
uma mesma área OSPFv3.
- Escopo do Sistema Autônomo — Os pacotes OSPFv3 são espalhados para todos os
membros de um mesmo Sistema Autônomo.
• A autenticação foi removida do protocolo OSPFv3 que agora
passa a confiar no “ Authentication Header (AH)” e no
“Encapsulating Security Payload” (ESP). Pocões (IPSec) “IP
Security protocol” para todas as tarefas de autenticação do IPv6
DIFERENÇAS
• Endereçamento de 128 bits
• OSPFv3 desenvolvido para suporte para o
IPv6
– Todos os comandos operacionais e de
configurações do OSPFv3 incluem o
identificador “ospf3” no lugar da opção “ospf”.
– No OSPFv3 LSA´s somente transportam
informações de topologia de rede
– LSA de prefixo Inter Área substitui o
“Network Summary” ou o LSA do tipo 3.
– Roteador-Inter Área substitui o LSA do tipo 4
( Autonomous System Boundary Router
(ASBR) ).
– “Label-switched” (LSP´s) / planejamento de
tráfego deixam de ser suportados.
OSPF em IPv6
MODIFICAÇÕES/ADIÇÕES
• Link LSA —Tem ação local e não se estende
além do link no qual ele está associado
• LSA Prefixo-Intra-Area - toda informação de
prefixo IPv6 para os roteadores OSPFv3 em
uma área
• O OSPFv3 agora passa a rodar baseado em
link e não mais baseado em Subnet IP
• O “Flooding” dos LSA’s Foram dividos em:
Escopo Link-local — Os pacotes OSPFv3 são
espalhados para os membros do link.
Escopo de área — Os pacotes OSPFv3 são
espalhados para todos os membros de uma
mesma área OSPFv3.
Escopo do Sistema Autônomo — Os pacotes OSPFv
são espalhados para todos os membros de um mesm
Sistema Autônomo
Autenticação foi removida do protocolo OSPFv3 que agora passa a confiar no
“Authentication Header (AH)” e no “Encapsulating Security Payload” (ESP). Porções
(IPSec) “IP Security Protocol” para todas as tarefas de autenticação do IPv6.
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