Antonio Cianfrani. Open Shortest Path First (OSPF)

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Alice Casali
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1 Antonio Cianfrani Open Shortest Path First (OSPF)

2 Il protocollo OSPF OSPF è un protocollo di routing interno (IGP) OSPF è un protocollo di routing link-state: ogni router conosce l esatta topologia della rete. I pacchetti OSPF sono incapsulati direttamente in datagrammi IP, in cui il campo protocol è impostato a 9 La distanza amministrativa del protocollo OSPF è pari a

3 Principi di funzionamento Ciascun router OSPF emette periodicamente (default: s) dei pacchetti Hello, per valutare possibili modifiche topologiche Ogni router OSPF descrive la propria topologia (interfacce attive) tramite dei pacchetti denominati Link State Advertisement (LSA) Le LSA vengono propagate in tutta la rete tramite la tecnica del flooding: ogni router che riceve una LSA la invia su tutte le interfacce ad eccezione di quella da cui l ha ricevuta Ogni router ha una visione completa della rete (database delle LSA) e calcola l insieme dei cammini a costo minimo (Shortest Path Tree: SPT) tramite l algoritmo di Dijkstra.

4 Router e network 4 Gli elementi che costituiscono il Sistema Autonomo sono: i Router: si occupano di eseguire il protocollo OSPF le Network: collegano tra loro i Router e si dividono in Transit Network e Stub Network (collegate ad un solo Router) N N N R9 N R R R N R4 R5 R N4 R R R R7 N5 N7 R N9 N

5 Link State Advertisment (LSA) 5 Un LSA si compone di un Link State Header e un Link State Data Tutti i tipi di LSA hanno la stessa Header Un campo Type identifica il particolare tipo di LSA: LSA Type Link State Header Link State Data Router_Lsa (type ) Network_Lsa (type ).

6 Flooding Gli LSA sono inviati a tutti gli altri Router dell AS mediante una tecnica di flooding un LSA è rilanciato da un router su tutte le sue interfacce tranne quella da cui è stato ricevuto gli LSA trasportano un numero di sequenza Evita il rilancio di pacchetti già rilanciati Consente un corretto riscontro dal ricevente R R LSA LSA LSA N R4 R

7 Calcolo dello Shortest Path Tree (SPT) 7 Ogni router mantiene un database che riflette i dati aggiornati sulla topologia della rete La topologia della rete è rappresentata come un grafo orientato I nodi rappresentano router e network I rami rappresentano collegamenti diretti tra nodi di tipo router collegamenti tra nodi di tipo router e nodi di tipo network Ogni router calcola lo Shortest Path Tree (insieme dei cammini ottimi) mediante l algoritmo di Dijkstra e si costruisce la sua tabella di routing

8 OSPF: Esempio (/) N N N R9 N R R R N R4 R5 R N4 R R R R7 N5 N7 R N9 N N N N R9 N R R R R N R4 R5 N4 R R R 7 R7 5 7 N5 N7 R 4 N9 N

9 OSPF: Esempio (/) 9 Ogni router calcola il proprio SPT mediante l algoritmo di Dijkstra N R N R4 R5 Shortest Path Tree e Routing Table in R Destin. N.H. Cost N N N N4 R R R R 7 N N R9 R R N4 R 7 R R7 N5 N5 N N7 N N9 R R R R R N R N7 4 R N R 4 R N9 N

10 Configurazione di un router OSPF Il comando per abilitare il protocollo OSPF è: R(config)# router ospf id Il campo id rappresenta un numero compreso tra e 555 ed ha validità locale In seguito bisogna definire le sottoreti (e di conseguenza le interfacce) su cui è abilitato il protocollo: R(config-router)# network network-address wildcard mask area area-number La wildcard mask è il reciproco della maschera di sottorete Area: un AS può essere diviso in aree per risolvere problemi di scalabilità. L area c è sempre.

11 Identificativo (ID) di un router OSPF L identificativo di un router OSPF è uno dei suoi indirizzi IP con il quale viene identificato all interno del database topologico. Viene configurato con il comando: R(config-router)# router-id ip-address Se manca il comando router-id si utilizza: Il più alto tra gli indirizzi loopback del router Se non ci sono indirizzi loopback configurati si utilizza il più alto tra i rimanenti indirizzi IP

12 Metrica OSPF La metrica di un link OSPF può essere impostata liberamente, entrando nella configurazione della relativa interfaccia R(config)# interface FastEthernet / R(config-if)# ip ospf cost costo Se non viene impostata manualmente viene scelta in funzione della banda del link

13 Verifica configurazione OSPF R# show ip ospf neighbor R# show ip protocols

14 4 Antonio Cianfrani Multi-area OSPF

15 Problemi di scalabilità dell OSPF 5 Il protocollo OSPF presenta problemi di scalabilità: Ogni router mantiene un database contenente tutte le LSA dell AS Le LSA di tutti i router e di tutte le network sono inviate all interno dell AS Il calcolo dello Shortest Path Tree dipende dal numero di router e network: complessità O(NlogN), dove N è il numero di router e network nella rete Il problema viene risolto suddividendo un AS in aree All interno di ciascuna area i router interni si scambiano le informazioni relative alla propria area di appartenenza: Database separati Flooding indipendente

16 Multi-area OSPF (/) AS 4 AS 4 AS AS Area Area Area

17 Multi-area OSPF (/) 7 AS AS 4 ASBR (AS Border Router) Identificato da un particolare bit (e bit) nella router LSA ABR Area Area Area Backbone area Ogni area è connessa almeno all area di backbone SEMPRE presente ABR (Area Border Router) Contiene i database delle aree cui appartiene Identificato da un particolare bit (b bit) nella router LSA

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