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mar 12 2012

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Protocolo OSPF – parte 2

Olá caros,

  Dando andamento ao nosso assunto sobre OSPF, hoje iremos comentar sobre o algoritmo utilizado e os processos que são executados para trazer a melhor métrica para a tabela de roteamento.

  O post anterior pode ser consultado aqui.

– Algoritmo

  Como mencionado anteriormente o nome dado para esse algoritmo é ” Dijkstra “, pelo qual o fundador ” Edsger Wybe Dijkstra ” foi o criador desse algoritmo. Ele foi fundado 1956, entretanto foi publicado apenas em 1959.

  Abaixo podemos ter uma cronologia referenciando-se especificamente ao protocolo OSPF, ou seja, esse algoritmo utilizado para esse protocolo de roteamento ( OSPF ) foi desenvolvido a muito tempo atrás.

  Segue abaixo uma demonstração simples sobre os cálculos exercidos nesse algoritmo.

Dijksta Anim

  O modo como o algoritmo opera é colocando o roteador na raiz da topologia, e então calcula o melhor caminho para um destino baseando-se no custo cumulativo até o destino em questão. Cada roteador na rede terá uma visão única da topologia lógica, ainda que todos os roteadores utilizem a mesma base de dados link-state (link-state database). 

  Uma analogia que podemos mencionar sobre esse protocolo seria: Alguém precisa se deslocar de uma cidade para outra. Para isso, ela dispõe de várias estradas, que passam por diversas cidades. Qual delas oferece uma trajetória de menor caminho?

  Nós poderíamos colocar as contas e fórmulas executadas para esse cálculo matemático, porém acredito que não precisaríamos aprender as contas e sim o conceito desse protocolo. Para quem tiver interesse em descobrir os cálculo  ou implementar em linguagem de programação esse método, pode consultar através desse link.

– Link State

  Como mencionado anteriormente o OSPF utiliza-se de um protocolo chamado link-state. Devido a este fato ele toma algumas decisões sobre qual o melhor caminho a ser tomado. Abaixo menciono os passos de execução para a utilização desse protocolo.

  • Cada roteador obtém informações sobre seus próprios links e suas próprias redes diretamente conectadas. Isso é obtido pela detecção de uma interface no estado up (ativo).

  • Cada roteador é responsável por encontrar seus vizinhos em redes diretamente conectadas. Roteadores link-state fazem isso trocando pacotes Hello com outros roteadores link-state em redes diretamente conectadas.

  • Cada roteador cria um pacote link-state (LSP) que contém o estado de cada link diretamente conectado. Isso é feito com o registro de todas as informações pertinentes sobre cada vizinho, inclusive a ID do vizinho, o tipo de link e a largura de banda.

  • Cada roteador inunda o LSP para todos os vizinhos, que armazenam todos os LSPs recebidos em um banco de dados. Esses vizinhos, por sua vez, inundam os LSPs para todos os seus vizinhos até que todos os roteadores na área tenham recebido os LSPs. Cada roteador armazena uma cópia de cada LSP recebido de seus vizinhos em um banco de dados local.

  • Cada roteador usa o banco de dados para criar um mapa completo da topologia e computa o melhor caminho para cada rede de destino. Como se tivesse um mapa de estrada, o roteador tem agora um mapa completo de todos os destinos na topologia e as rotas para alcançá-los. O algoritmo SPF é usado para criar o mapa da topologia e determinar o melhor caminho para cada rede.

  Baseado nesses conceitos ainda temos diversos termos dentro do OSPF que são utilizados e iremos tratar logo abaixo:

– Custo

 O custo (também conhecido como métrica) de uma interface OSPF é uma indicação do overhead necessário para o envio de pacotes através desta interface. O custo de uma interface é inversamente proporcional a largura de banda desta interface. Uma largura de banda maior indica um custo menor.

Custo = 10^8/Banda (bps).

  Por este motivo, é importante a correta configuração do parâmetro Bandwidth em interfaces rodando OSPF. Ela sempre  irá pegar o valor configurado para efetuar o cálculo da métrica.

– Roteadores de Fronteira ( Área e Borda )

 OSPF utiliza multicast para propagar os anúncios pela rede. O conceito de areas foi criado para criar fronteiras de propagação destes anúncios. A propagação de updates e o cálculo da topologia pelo algoritmo Dijkstra são restritos à área. Todos os roteadores em uma mesma área terão a mesma base de dados topológica. Roteadores que pertencem a mais de uma área terão as bases de dados de cada área a qual pertencem. Este é o caso dos roteadores de fronteira, como os ABRs (Area Border Routers) e os ASBRs (Autonomous System Border Routers). A figura abaixo ilustra a aplicação destes roteadores.

– Tipo de Pacotes Link State

  Existem diferentes tipos de pacotes Link-State. Estes pacotes são ilustrados no diagrama abaixo.

  Nesta figura temos vários conceitos para qual está envolvido todos os tipos de LSA dentro do protocolo OSPF, porém iremos tratar em outro post específico somente para este contexto. Lembrando-se que os conceitos de Multi-Area e tipos de LSA não são cobrados na certificação CCNA, por isso vou tratar diferenciado para focar em assuntos de CCNP.

  No próximo post iremos discutir as configurações do OSPF e uma vídeo aula para adicionar maiores detalhes. Espero que gostem 🙂 .

Abs,
Rodrigo

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