11 Estado de enlace Protocolos de roteamento

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AULA 11: ESTADO DE ENLACE 
Protocolos de roteamento 
PROTOCOLOS DE ROTEAMENTO 
Aula 11: Estado de enlace 
AULA 11: ESTADO DE ENLACE 
Protocolos de roteamento 
Temas/objetivos desta Aula 
ALGORITMO ESTADO DE ENLACE; 
1 
PRÓXIMOS 
PASSOS 
FUNDAMENTOS DE OSPF. 
2 
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Protocolos de roteamento 
Protocolos Link-State 
• Por que Link-State (estado do enlace)? 
• O que significa Link-State? 
 Podemos imaginar enlace com sendo uma interface do roteador. 
 Estado do enlace é uma descrição dessa interface e de seu relacionamento com os 
roteadores vizinhos (endereço IP, máscara, tipo de rede etc.). 
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Protocolos de roteamento 
Protocolos Link-State 
• Protocolos de roteamento mais complexos; 
• Possuem informações de toda a topologia; 
• Inclusive informações de roteadores mais distantes; 
• As informações coletadas são armazenadas em uma base de dados; 
• Cada roteador calcula o melhor caminho para cada rede; 
• Armazena estas informações na tabela de roteamento. 
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Protocolos de roteamento 
Protocolos Link-State 
• Utilizam as LSAs para informar à rede sobre o estado do enlace; 
• Enviam pacotes HELLO em MULTICAST para ficarem informados sobre o estado dos roteadores 
vizinhos. 
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Protocolos de roteamento 
Protocolos Link-State 
• Funções dos roteadores: 
 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. 
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Protocolos de roteamento 
Protocolos Link-State 
• Principais recursos do link-state: 
 Os LSAs; 
 Um banco de dados topológico; 
 O algoritmo SPF; 
 A árvore SPF; 
 Uma tabela de roteamento de caminhos e portas para determinar o melhor caminho 
para os pacotes; 
 Suportam CIDR e VLSM. 
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Protocolos de roteamento 
Protocolos Link-State 
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Protocolos de roteamento 
Algoritmo SPF 
• Algoritmo de caminho mais curto primeiro; 
• Mantém um banco de dados complexo sobre a topologia da rede; 
• Baseado no algoritmo de Dijkstra; 
• Transforma as informações coletadas em uma SPT (shortest path tree); 
• Se não ocorrerem alterações na rede o protocolo permanece em silêncio. 
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Protocolos de roteamento 
Operação do protocolo de roteamento link-state 
Protocolos Shortest Path First 
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Protocolos de roteamento 
Operação do protocolo de roteamento link-state 
Algoritmo de Dijkstra 
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Protocolos de roteamento 
Algoritmo de Dijkstra: exemplo 
Passo 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
N inicial 
A 
AD 
ADE 
ADEB 
ADEBC 
ADEBCF 
D(B),p(B) 
2,A 
2,A 
2,A 
D(C),p(C) 
5,A 
4,D 
3,E 
3,E 
D(D),p(D) 
1,A 
D(E),p(E) 
infinito 
2,D 
D(F),p(F) 
infinito 
infinito 
4,E 
4,E 
4,E 
A 
E D 
C B 
F 
2 
2 
1 
3 
1 
1 
2 
5 
3 
5 
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Protocolos de roteamento 
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Protocolos de roteamento 
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Protocolos de roteamento 
Por que usar protocolos link-state? 
Desvantagens em comparação com os protocolos de 
roteamento de vetor distância: 
• Requisitos de memória; 
• Requisitos de processamento; 
• Requisitos de largura de banda. 
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Protocolos de roteamento 
Desvantagens de protocolos link-state? 
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Protocolos de roteamento 
Protocolos que usam link-state 
Apenas dois protocolos de roteamento link-state: 
 
• Open Shortest Path First (OSPF), o mais popular: 
• começou em 1987; 
• duas versões atuais; 
• OSPFv2 - OSPF para redes IPv4; 
• OSPFv3 - OSPF para redes IPv6. 
 
• O IS-IS foi projetado pela International Organization for Standardization (ISO). 
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Protocolo OSPF 
• Protocolo tipo Link-state; 
• Baseado em padrões abertos; 
• Robusto e escalável; 
• Pode ser utilizado para redes pequenas (única área); 
• Pode ser utilizado para grandes redes (com um projeto hierárquico); 
• Pode isolar alterações em áreas específicas; 
• Oferece suporte ao VLSM; 
• Orientado por eventos; 
• Só tem suporte para o TCP/IP. 
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Recursos do OSPF 
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Protocolos de roteamento 
OSPF em área única e multiárea 
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Protocolos de roteamento 
OSPF em área única e multiárea 
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Protocolos de roteamento 
Terminologia OSPF 
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Protocolos de roteamento 
Terminologia OSPF 
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Protocolos de roteamento 
Terminologia OSPF 
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Terminologia OSPF 
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Terminologia OSPF 
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Terminologia OSPF 
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Protocolos de roteamento 
Terminologia OSPF 
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Protocolos de roteamento 
OSPF — Características de funcionamento 
• Os roteadores identificam roteadores vizinhos e então se comunicam com eles; 
• O OSPF reúne informações sobre o estado do link de cada roteador vizinho, sendo que essas 
informações são despejadas para os outros vizinhos; 
• Os roteadores processam as informações e criam o banco de dados topológico. Todos os 
roteadores têm o mesmo banco de dados. 
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Protocolos de roteamento 
• O roteador aplica o algoritmo SPF no banco topológico, definindo então a melhor rota até um 
destino; 
• O SPF utiliza a largura de banda para o cálculo do custo; 
• Essas informações são guardadas no banco de dados de encaminhamento ou tabela de 
roteamento; 
• O roteador também possui uma tabela de adjacências, que lista os roteadores vizinhos com os 
quais este se comunica. 
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Protocolos de roteamento 
OSPF — Características de funcionamento 
• Seleciona as rotas com base no custo, que está relacionado à velocidade. Quanto maior a 
velocidade, menor o custo; 
• Seleciona o caminho mais rápido sem loop, a partir da árvore SPF, como sendo o melhor 
caminho da rede; 
• Garante um roteamento sem loops; 
• O OSPF suporta VLSMs e, por isso, é chamado de protocolo classless. 
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Protocolos de roteamento 
OSPF — Características de funcionamento 
• O OSPF não tem limite de tamanho e é adequado para redes médias a grandes; 
• OSPF requer roteadores mais poderosos e mais memória; 
• Usa o conceito de áreas. Uma rede pode ser subdividida em grupos de roteadores. Dessa 
maneira, o OSPF pode limitar o tráfego a essas áreas. 
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Protocolos de roteamento 
OSPF — Características de funcionamento 
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Protocolos de roteamento 
OSPF — Características de funcionamento 
• OSPF identifica automaticamente o tipo de rede; 
• Em rede ponto a ponto sabe-se antecipadamente quantos roteadores estarão conectados; 
• Em rede multiacesso não se sabe antecipadamente quantos roteadores estarão conectados; 
• No caso de muitos roteadores, adjacência completa geraria muitas informações entre eles. 
n*((n-1)/2)• Para este tipo de rede foi idealizado o DR e BDR. 
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Protocolos de roteamento 
OSPF – Protocolo HELLO 
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Protocolos de roteamento 
OSPF – Protocolo HELLO 
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Protocolos de roteamento 
Assuntos da próxima aula: 
 
 
 
AVANCE PARA FINALIZAR 
A APRESENTAÇÃO. 
OSPF.