Protocolo de Estado de Enlaces: OSPF (2)

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1 Protocolo de Estado de Enlaces: OSPF (2) Emilio Hernández Carlos Figueira

2 OSPF Jerárquico

3 Áreas OSPF Se definen dos niveles: SA y áreas. Las áreas son subredes del SA Los protocolos Hello + Intercambio de LSA se restringen a cada área Las áreas son disjuntas (excepto por un enrutador común) Área 0: troncal o backbone Es contigua Todas las áreas están conectadas a ella Todo enrutador conectado a dos o más áreas pertenece al área 0

4 Ejemplo de áreas OSPF Enlace con otro Sistema Autónomo N1 R1 N5 N2 R3 R6 N4 R7 R2 R4 R5 N6 N3 Area 1 R8 Area 0 Area 2 N7 Area 3 R = Router N = Network

5 Tipos de red OSPF

6 OSPF Network Types Hasta ahora hemos considerado redes conectadas punto a punto En la práctica usamos más otros tipos de red En OSPF se definen otros tipos de red Difusión (Ej.: Ethernet) Multiacceso (Nonbroadcast multiaccess o NBMA) Punto/Multipunto

7 Redes de Difusión Descubrimiento de vecinos Difundiendo paquetes de Hello Algunas redes de difusión soportan multicast; en este caso los paquetes Hello pueden enviarse a todos los enrutadores OSPF (p.e. Con multicast) Cada enrutador incluye los identificadores OSPF de los paquetes Hello de todos los enrutadores (para evitar múltiples paquetes) Sincronización de la Base de Datos Típicamente hay O(n 2 ) sesiones de sincronización para n enrutadores Para evitar eso se elije un router designado (DR), con su backup (BDR) Todos los enrutadores sincronizan su base de datos con el DR, con lo que las sesiones de sincronización se reducen a O(n)

8 Redes de Difusión Abstracción En lugar de usar LSAs por enrutador, que tendría una información de enlaces del orden O(n 2 ), se usa una LSA por red Cada LSA de red contiene una entrada por cada enrutador y típicamente el # de enlaces en la base de datos se reduce a O(n) Opciones Edad LS (2 byte) Máscara de red Tipo LS ID estado de enlace (4 bytes) Enrutador anunciante (4 bytes) # secuencia LS (4 bytes) Checksum LS (2 bytes) Longitud (2 bytes) Enrutador 1 (4 bytes) Enrutador 2 (4 bytes) Enrutador 3 (4 bytes) Enrutador 4 (4 bytes) Enrutador 5 (4 bytes) 0 segundos E bit x x7c23 44 bytes LS type 2 N LSA

9 Redes de acceso múltiple (Non broadcast multi access o NBMA) Son redes con topología de grafo completo. Descubrimiento de vecinos: El DR y el BDR envían o reciben paquetes Hello hacia/desde todos los otros enrutadores Todos los otros enrutadores envían o reciben paquetes sólo hacia/desde el DR y el BDR Sincronización de la Base de Datos Iguan que pare redes de difusión, excepto que en lugar de difundir las actualizaciones de estados de enlaces estas actualizaciones se envían por separado a cada enrutador, desde el DR y el BDR Abstracción Igual que en las redes de difusión

10 Redes Punto/Multipunto Son subredes con una topología de grafo no completo No son posibles las difusiones o el multicast como en las redes de difusión, por lo que es posible el NBMA Su comportamiento es igual que el de las redes punto a punto

11 Formato de los paquetes OSPF

12 Paquete OSPF Encabezado IP (20 byte) Ver. OSPF Tipo paq. OSPF Longitud OSPF (2 bytes) ID enrutador OSPF fuente ID (4 byte) ID área OSPF (4 byte) Checksum paquete (2 byte) Tipo de autenticación (2 byte) Datos de autenticación Cuerpo paquete (tamaño variable) Paquete 1. Descripción 2. Solicitud 3. Actualización 4. Ack 5. Se Para Tipo de paquete Paquete Hello Descripción de la Base de Datos Solicitud de estado de enlaces Actualización de estado de enlaces Ack de estado de enlaces ID de 'area de OSPF Se usa en OSPF jerárquico Campo de autentificación Para garantizar que los paquetes no son modificados por nadie diferente del enrutador que origina el mensaje

13 Paquete Hello Encabezado IP (20 bytes) Encabezado OSPF (24 bytes) Máscara de red ( 4byte) Intervalo de Hello (2 byte) Opciones... Enrutador designado (4 byte) Enrutador designado backup (4 byte)......

14 Encabezado del LSA Opciones Edad LS Identificando los LSA s ID de estado de enlace Enrutador anunciante Num secuencia LS Checksum LS Longitud Tipo LS Tipo LS: Tipos básicos 1) LSA de enrutador 2) LSA de red 3) LSA de resumen de red LSA 4) LSA de resumen del ASBR (AS boundary router) 5) LSA del SA externo Los tipos 4 y 5 se utilizan para implementar OSPF jerárquico

15 Encabezado LSA Opciones Edad LS Longitud Tipo LS ID de estado de enlace Enrutador anunciante Num secuencia LS Checksum LS Identificando LSA s ID de estado de enlace: : se usa para distinguir los LSA s del mismo tipo, al los que normalmente se les asigna el mismo IP, p.e. En caso de que un LSA de un AS externo, normalmente es el prefijo IP de alguna red alcanzable externamente Enrutador anunciante: : ID del enrutador que genera el LSA, normalmente es el IP de una de sus interfaces

16 LSA Header Opciones Edad LS Longitud Tipo LS ID de estado de enlace Enrutador anunciante Num secuencia LS Checksum LS Identificando las instancias de LSA Cuando un enrutador actualiza su LSA, entonces debe tener una manera de decirle a los otros enrutadores que esta es la nueva versión Num secuencia LS: : un número de 32 bits, que comienza en 0x y cada vez que un enrutador actualiza el LSA, se incrementa en 1. A los enrutadores no se les permite actualizar el LSA más de una vez cada 5 segundos

17 Encabezado LSA Opciones Edad LS Longitud Tipo LS ID de estado de enlace Enrutador anunciante Num secuencia LS Checksum LS Verificación de contenidos Checksum LS: : campo de 2 bytes que genera el router donde se origina el LSA Remoción de un LSA de la BD Edad LS: : Edad del LSA en segundos desde su creación. Un enrutador debe difundir una nueva instancia de un LSA si tiene más de 30 minutos

18 Encabezado LSA Opciones Edad LS Longitud Tipo LS ID de estado de enlace Enrutador anunciante Num secuencia LS Checksum LS Otros campos de encabezado: Opciones: : Campo de 8 bits para indicar si este LSA necesita algún tipo de manejo especial durante la inundación o los cálculos de ruta Longitud: : Indica la longitud del LSA en bytes, incluyendo el encabezado. Este número va de 20 bytes (tamaño del encabezado) hasta el tamaño del campo del paquete IP.

19 Ejemplo de LSA LSA de enrutador (el ) Opciones Edad LS (2 byte) Tipo LS ID de estado de enlace (4 bytes) Enrutador anunciante (4 bytes) # secuencia del LS (4 bytes) Checksum LS (2 bytes) 0 segundos E bit, LS Type x x9b47 Longitud (2 bytes) 60 bytes Tipo Enrutador 0 0 (ordinario) # de enlaces (2,5) (1,3) (1,3) (3,3) (2,1) (1,1) (3,3) (2,6) (1,6) (2,10) ID de enlace (4 byte) Datos de enlace ( 4bytes) Tipo de enlace Valor métrica # métrica TOS (ID de enrutador del vecino) IfIndex 1 1(pp), 0 TOS 3 (IFIndex,cost) (1,5) (2,3) (2,3) (3,1) (1,1) (3,10) ID de enlace (4 byte) Datos de enlace ( 4bytes) Tipo de enlace Valor Métrica # métrica TOS Ifindex 2 1 (pp), 0 TOS 5 ID de enlace (4 byte) Una red punto a punto, con interfaz IFIndex y costos etiquetados Datos de enlace ( 4bytes) Tipo de enlace Valor métrica # métrica TOS (stub network) 0 TOS 0

20 Base de Datos de Estados de Enlaces

21 Base de Datos de Estados de Enlaces (2,5) (1,3) (1,3) (3,3) (2,1) (1,1) (2,6) (1,6) (3,3) (2,10) (1,5) (2,3) (2,3) (3,1) (1,1) (3,10) Tipo LS Router LSA ID Estado enlace Enrut. Anun Checksum LS 0x9b47 # secuencia 0x LS Edad LS 0 Router LSA x219e 0x ,618 Router LSA x6b53 0x ,712 Router LSA xe39a 0x a 20 Router LSA xd2a6 0x Router LSA x05c3 0x ,680

22 Sincronización de las Bases de Datos

23 Sincronización inicial de la Base de Datos Cuando un enlace entre vecinos se sube, los enrutadores deben esperar por la sincronización de sus Bases de Datos antes de reenviar información a través del enlace que se ha levantado Durante la sincronización inicial los enrutadores no envían la Base de Datos completa a su vecino Los enrutadores OSPF envían sólo los encabezados de sus LSA, entonces el vecino solicita sólo los datos más recientes

24 Sincronización inicial de la BD (ejemplo) OSPF Hello OSPF Hello: escuché # Secuencia de descripción de la BD = X # Secuencia de descripción de la BD = X, 5 encabezados LSA = (LSA de enrutador, ,0X ), (LSA de enrutador, ,0X ), (LSA de enrutador, ,0X ), (LSA de enrutador, ,0X b), (LSA de enrutador, ,0X ), (LSA de enrutador, ,0X ), # Secuencia de descripción de la BD = X+1, 1 encabezado LSA = (LSA de enrutador, ,0X ), # Secuencia de descripción de la BD = X+1

25 Sincronización inicial de la BD (ejemplo) Paquete de Solicitud de Estado de Enlaces, LSAs = (router LSA, ), (router LSA, ), (router LSA, ), (router LSA, ), (router LSA, ), (router LSA, ), Paquete de Actualización de Estado de Enlaces, LSAs = (router LSA, ,0X ), (router LSA, ,0X ), (router LSA, ,0X ), (router LSA, ,0X b), (router LSA, ,0X ), (router LSA, ,0X ), Paquete de Actualización de Estado de Enlaces, LSAs = (router LSA, ,0X ),

26 Resincronización Continua de las BD Necesaria cada vez que un enrutador: Actualiza alguno de los LSA que él origina Puede querer eliminar alguno de los LSA que él origina Los enrutadores usan un mecanismo llamado Inundación Confiable para la resincronización de sus Bases de Datos

27 Inundación Confiable (ejemplo) u u Tiempo T1 u u Tiempo T2 u u u u u u Tiempo T3 u Tiempo T4 ack ack ack ack ack

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