Introduzione. Algoritmi Link-State. Principi. Adiacenze OSPF su stessa LAN(1) Open Shortest Path First Protocol (OSPF)

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1 Introdzione Open Shortest Path First Protocol (OSPF) Svilppo inizia nel 987 OSPF Working Grop (parte di IETF) OSPFv2 emanato nel 99 OSPFv2 aggiornato nel RFC 278 Principi OSPF è n protocollo di roting interno basato s Link State Fnzioni di base: Definizione di adiacenze Compilazione di database distribito mediante procedre di flooding Distribzione di informazioni relative a percorsi esterni Spporto di sottoreti broadcast e non Spporto di roting gerarchico Algoritmi Link-State Ogni nodo invia informazioni di costo (stato) dei soli soi canali in (mlti)broadcast a ttti gli altri nodi della rete (AS) Ttti nodi si costriscono topologia della rete e conoscono i costi di ttti gli archi Data la topologia, ogni nodo calcola i percorsi a minimo corso verso ttti gli altri nodi Si ottengono tabelle di roting per qesto nodo Mediante algoritmo di Dijkstra Algoritmo iterativo: dopo k iterazioni si ottengono i cammini a costo minimo per k destinazioni Uso di generiche metriche Evito problemi di loop e conting to infinity Adiacenze OSPF s stessa LAN() Problema s reti broadcast (stessa LAN): ogni roter vede gli altri roter come adiacenti Rischio scambio di N(N-) messaggi Adiacenze OSPF s stessa LAN (2) Un roter è eletto roter designato e gli altri stabiliscono adiacenze verso di esso Ogni roter sincronizza il proprio database a qello del roter designato Ogni rete elegge anche n roter designato di bp DR BDR

2 Usato Flooding OSPF per annnciare cambi/aggiornamenti di stato di n link (ogni 0 minti) Ogni messaggio di flooding contiene n certo nmero di link, e n nmero di seqenza Chi riceve il messaggio controlla se ha già ricevto n messaggio con lo stesso nmero di seqenza proveniente da qel roter In caso negativo, inoltra il messaggio s ttte le altre interfacce di rete In caso affermativo, lo scarta In ogni caso, invia n nowledgment al mittente Flooding OSPF Se la rete è broadcast (es. sa Ethernet) Qando n roter deve inviare n aggiornamento, lo trasmette al solo roter designato sando l indirizzo mlticast (all-designated-roters) Se necessario, il roter designato esege n flooding a ttta la rete sll indirizzo mlticast (all-ospf-roters) Se la rete è non broadcast (collegamenti pnto-pnto) Qando n roter invia n aggiornamento, lo invia al roter designato s n collegamento pnto-pnto Il roter designato ne invia na copia separatamente ad ogni altro roter Time T Time T Time T Time T

3 Roting gerarchico in OSPF Esempio di roting OSPF gerarchico Roting a de livelli con so di aree OSPF, identificate da ID a 2 bit (solitamente, indirizzi IP di rete) Ridce dimensione delle roting tables Ogni area ha il proprio link state database con informazioni sia di reti e che di roter La topologia interna ad n area è nascosta alle altre aree Area border roter (ABR) interconnettono le aree ABR scambiano informazioni di indirizzamento relative agli host delle proprie aree Area /24 G 0...0/24 H Area / /24 I J B C 2 2 A D Bbone area Area E / /24 F Il database Link State di OSPF Roter LSA Ttti i roter OSPF hanno na versione sincronizzata di n database composto da record link state. LS record rappresentano la topologia e servono a calcolare lo shortest path Gli LS record vengono aggiornati tramite annnci, o LSA Link State Advertisement provenienti da altri roter, con lo stesso formato no o più record del database del roter che riceve l annncio sono modificati DESCRIVE: ttti i link presenti in n area GENERATO: da ttti i roter dell area FLOODED: da ttti i roter all interno dell area N N4 Area N DR LSA: {net-id (ip+mask) o Ip-ip } + metric N2 Network LSA DESCRIVE: ttti i roter attaccati a na LAN GENERATO: da designated roter FLOODED: da ttti i roter all interno dell area Smmary LSA DESCRIVE: reti fori area ma dentro AS GENERATO: da area border roter FLOODED: verso ttte le altre aree N DR Area LSA: (IP, IP n, mask) Area ABR LSA: {net(ip+mask)+metric}

4 External LSA DESCRIVE: raggingibilita di reti fori AS (es: defalt rote) GENERATO: da atonomos system border roter FLOODED: verso ttte le aree dell AS (esclse stb) Link State Record Common header Header comne a ttti i record link state nei database LS Age Options LS Type Link State ID Area AS x AS y Advertising Roter Area 2 ASBR LSA: {net(ip+mask)+metric} LS Seqence Nmber LS Checksm Length 0 6 Common header () LS age: tempo trascorso dall ltimo aggiornamento del record Options: bit -6 non definiti; se bit 7 (E bit) settato, roter ha link esterni; se bit 8 (T bit) settato, roter spporta TOS roting LS type: identifica il tipo di link annnciato ( tipi), i ci parametri sono contenti nel campo dati che sege l header Common header (2) Link State ID: indirizzo IP del link annnciato Advertising Roter: indirizzo IP del roter che ha annnciato il link LS Seqence nmber: aggiornato dal roter ad ogni annncio LS checksm: protegge intestazione e dati, ed è calcolato come in protocollo IP Esempio di LS record Esempio di LS record (Roter Link) LS Age 0 seconds Options LS Type E-bit,LS Type Link State ID header Advertising Roter LS Seqence Nmber 0x LS Checksm Length Roter Type 0 0x9b47 60 bytes 0 (ordinary) # of links 0... Link ID 0... Link Link Data Ifindex 2 (nnmbered link) Link Type Metric #TOS Metrics (point to point), 0 4

5 Il calcolo dei percorsi Qando i database sono sincronizzati, i roter calcolano lo shortest path con Djikstra Se il roter spporta TOS roting, viene calcolato n percorso per ogni TOS Le metriche sono nmeri interi e devono essere additive: a valori inferiori corrispondono percorsi migliori Il gestore pò determinare le metriche con formle opportne che tengono conto di banda, ritardo, costo del link Link bidirezionali possono avere metriche diverse si de sensi di marcia Comnicazione tra roter OSPF Gli LSA che OSPF fa scambiare tra i roter sono inviati all interno di pacchetti IP Il protocollo OSPF è in realtà composto da tre sottoprotocolli con n header comne: Protocollo HELLO Protocollo EXCHANGE Protocollo FLOODING Header comne OSPF Il protocollo HELLO version Type Length Roter ID Area ID Checksm Atype Athentication Athentication 2 bit Type: Hello (), Exchange (2 e ), Flooding (4) Roter ID: indirizzo IP del roter origine Area ID: indirizzo IP di n area di roting gerarchico Checksm: calcolato s ttto il pacchetto Atype: tipo di atenticazione (0 assente, presente) Usato per controllare che i link siano operativi (se ricevo n pacchetto di HELLO entro n dead interval ) per eleggere il roter designato e il so bp, sando il valore di priorità del roter Invia pacchetti ogni n secondi (n = hello interval < dead interval ) Inclde: Indirizzo del roter designato e del so bp Indirizzi dei vicini da ci ha ricevto n pacchetto di HELLO nell ltimo dead interval Il protocollo EXCHANGE () Usato per la sincronizzazione iniziale dei database dei roter Scambio di messaggi Database Description in modalità master-slave (chi invia per primo si elegge master, il ricevente è lo slave) Ogni messaggio è identificato da tre flag: I (initialize), M (more) e MS (master/slave) che regolano la procedra di sincronizzazione Ogni messaggio inclde LS record del database del roter, ed n nowledgement dei pacchetti di EXCHANGE ricevti nella direzione opposta Il protocollo EXCHANGE (2) R R conclde trasmissione I=, M=, MS= #Seq, LSA0 I=, M=, MS=0 #Seq, LSA0 I=0, M=, MS= #Seq+, LSA I=0, M=, MS=0 #Seq+, LSA I=0, M=0, MS= #Seq+n, LSAn I=0, M=, MS=0 #Seq+n, LSAn I=0, M=0, MS= #Seq+n+ R2 R2 conclde I=0, M=0, MS=0 #Seq+n+, LSA(n+) trasmissione