Link State (1/6)• Os protocolos de encaminhamento link state foram
criados para superar as limitações dos protocolos de distance vector.
• Respondem rapidamente a alterações da rede, enviando atualizações somente quando ocorrem alterações.
• São enviadas atualizações periódicas (Link-state advertisements - LSA) em intervalos maiores, por exemplo a cada 30 minutos.
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Link State (2/6)
• Exemplos de protocolos link state:o Open Shortest Path First (OSPF)
o Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS)
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Link State (3/6)• Também conhecido como
algoritmo SPF (shortest path first), mantêm uma base de dados complexa de informações sobre a topologia.
• Todos os routers conhecem a totalidade da topologia da rede e usam essa informação para construir uma tabela de encaminhamento.
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Link State (4/6)
• Quando uma rota ou uma ligação muda, o dispositivo que detetou a alteração cria um LSA relativo a essa ligação.
• O LSA é transmitido a todos os routers vizinhos.
• Para divulgar o estado de todos os links a todos os routers utiliza-se a técnica de flooding.
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Link State (5/6)
• Cada router atualiza a sua base de dados de link states e encaminha esse LSA a todos os routers vizinhos.
• Esta inundação de LSAs é necessária para garantir que todos os dispositivos de routing têm bases de dados que sejam o reflexo da topologia da rede antes de atualizarem as suas tabelas.
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Link State (6/6)
Desvantagens• Muito complexo;
• Utiliza muitos recursos (CPU, memória);
• Necessita maior largura de banda
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Vantagens• O algoritmo converge
rapidamente;
• É imune a ciclos/loops;
• Cada router tem informação completa acerca da topologia da rede.
Troca das tabelas de routing (1/3)
• Os routers trocam LSA (avisos do estado da ligação) entre si. Cada router começa com redes diretamente ligadas para as quais possui informações diretas.
• Cada router constrói uma base de dados topológica constituída por todos os LSA.
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Troca das tabelas de routing (2/3)
• O algoritmo SPF calcula o alcance da rede.
• O router constrói essa topologia lógica em árvore, sendo ele próprio a raiz, constituída por todos os caminhos possíveis. Ele seleciona os caminhos usando o SPF (Shortest Path First).
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Troca das tabelas de routing (3/3)
• O router lista os melhores caminhos e as portas para essas redes de destino na tabela de encaminhamento.
• Também mantém outras bases de dados com elementos de topologia e detalhes de status.
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Alterações na rede• Sempre que ocorram
alterações nos custos da rede, apenas essas são enviadas imediatamente e não a tabela toda.
• Isso envolve o envio de informações comuns de encaminhamento a todos os routers.
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Requisitos de processamento e memória
• Encaminhamento de link state requer:o mais memóriao maior capacidade processamento
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Problema de atualizações (1/3)
• Os routers com conjuntos diferentes de LSA calculam as rotas com base em dados topológicos diferentes.
• As redes tornam-se inalcançáveis, como resultado de um desacordo entre os routers sobre uma ligação.
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Problema de actualizações (2/3)
Exemplo : 1 - A rede 1 é desativada entre os routers C e D - os dois routers constroem um pacote LSA para refletir esse status de inalcançável.
2 - Logo a seguir, a rede 1 volta a ser ativada; é enviado outro pacote LSA que reflete essa alteração.
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Problema de actualizações (3/3)
Exemplo : 3 - Se a mensagem original "Network 1, Unreachable" do router C usar um caminho lento para a atualização, esse pacote LSA pode chegar ao router A depois do LSA "Network 1, Back Up Now" do router D.
4 - Com LSA dessincronizados, o router A pode enfrentar um dilema sobre que árvore SPF deve construir.
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Protocolo de encaminhamento dinâmico OSPF (1/4)
• O protocolo Open Shortest Path First (OSPF) foi desenvolvido para substituir o RIP.
• Usa um algoritmo Link Stateo Baseado na disseminação do estado dos links através de
anúncios de estado dos links enviados por cada routero Cada router adquire a topologia da redeo Cada router calcula as rotas usando o algoritmo de
Dijkstra
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Protocolo de encaminhamento dinâmico OSPF (2/4)
• Cada anúncio OSPF contêm uma entrada por link
• Os anúncios são enviados a todos os routers por flooding
• É mais complexo e pesado para os routers ou os administradores da rede, do que o RIP.
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Protocolo de encaminhamento dinâmico OSPF (3/4)
• O ponto forte do OSPF é permitir a configuração da rede em áreas (autónomas).o Cada área é independente das restantes. Logo, o que se
passa dentro de uma área não é propagado para as outras (a não ser na situação em que um router de uma área queira comunicar com um router de outra área).
• É importante saber que um sistema configurado com OSPF tem de contar com pelo menos uma área, denominada de área de Backbone (Área 0.0.0.0 ou Área 0).
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Protocolo de encaminhamento dinâmico OSPF (4/4)
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• Principais vantagens que apresenta:o Converge rapidamente e converge sempre;o Não cria loops;o Cada router tem informação completa sobre a topologia
da sua área;o Dados trocados são incrementais - apenas as alterações;o Não tem limites no número de saltos (bom para redes de
grandes dimensões);o Suporta load balancing - Quando tem vários caminhos para
o mesmo destino com o mesmo custo reparte o tráfego;o Muito escalável - Quando a carga da rede aumenta o
protocolo consegue manter o nível de rendimento.
Flooding• Trata-se do reencaminhamento de pacotes de dados
realizado por um router para todos os nós da rede exceto por onde os recebeu. Esta é uma forma rápida de enviar informação de atualização de rotas numa rede de grande dimensão.
• A área de backbone é a responsável pelo encaminhamento entre áreas.
• O conceito de área foi aplicado devido à forma com que os routers dão a conhecer a topologia da rede uns aos outros (flooding). Sem as áreas a limitar estas informações, a rede poderia demorar imenso tempo a convergir, já que cada router teria de conhecer todos os outros routers existentes na rede (como acontecia no RIP).
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Distance Vector vs Link State
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Vê a topologia de rede do ponto de vista dos vizinhos
Adiciona os vectores distâncias router a router
Actualizações periódicas e frequentes: convergência lenta.
Envia cópias das tabelas de encaminhamento aos routers vizinhos
Tem uma visão comum de toda a topologia de rede.
Calcula o caminho mais curto entre routers.
Actualizações disparadas por evento: rápida convergência.Envia actualizações de roteamento Link-State aos outros routers.
Atividade 1
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• Quais são as duas vantagens do encaminhamento estático em relação ao encaminhamento dinâmico?o A configuração da rota estática é menos permeável a erroso O encaminhamento estático é mais seguro porque os routers não trocam
informações com outros routerso O encaminhamento estático mantém a rede escalável.o A utilização do CPU é inferior em encaminhamento estáticoo A administração da configuração é mais fácil
(Escolher as opções corretas)
Atividade 1
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• Quais são as duas vantagens do encaminhamento estático em relação ao encaminhamento dinâmico?o A configuração da rota estática é menos permeável a erroso O encaminhamento estático é mais seguro porque os routers não trocam
informações com outros routerso O encaminhamento estático mantém a rede escalável.o A utilização do CPU é inferior em encaminhamento estáticoo A administração da configuração é mais fácil
Atividade 2• Tendo em atenção a
figura seguinte, responda às questões:o Qual é a distância à LAN1 do R2
via R4?o Qual é a distância à LAN2 do R3
via R2?o Qual o melhor caminho para
alcançar a LAN2 a partir de R5?
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Lan1
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