Introduzione. Algoritmi Link-State. Principi. Adiacenze OSPF (2) Adiacenze OSPF (1) Open Shortest Path First Protocol (OSPF)
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- Silvia Orsini
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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 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 Algoritmo di Dijkstra: sato per determinare cammini ottimi ' Algoritmo iterativo: dopo k iterazioni si ottengono i cammini a costo minimo per k destinazioni Adiacenze OSPF () Problema s reti broadcast: ogni roter vede gli altri roter come adiacenti Rischio scambio di N(N-) messaggi Adiacenze OSPF (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
2 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 Il database Link State di OSPF 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 Link State Record Common header Header comne a ttti i record link state nei database LS Age Options LS Type Link State ID Advertising Roter LS Seqence Nmber LS Checksm Length 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 : identifica il tipo di link annnciato ( tipi), i ci parametri sono contenti nel campo dati che sege l header 0 6 Roter link (tipo ): inviato da ogni roter, il record contiene descrizione dei link (ID, TOS e metrica) che partono dal roter Network link (tipo 2): inviato dal solo roter designato, contiene descrizione rete di transito con l elenco dei roter che hanno adiacenze con esso 2
3 Smmary di reti IP (tipo ) o di roter di bordo (tipo 4): inviato dal solo roter di bordo area (ABR), contiene netmask della sottorete IP ed elenco di TOS e metriche (roting gerarchico) Link esterni (tipo ): inviato dal solo roter di bordo area, contiene netmask di sottoreti IP esterne all area ed elenco di TOS e metriche (roting gerarchico) 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) Il calcolo dei percorsi header Link LS Age Options LS Type Link State ID Advertising Roter LS Seqence Nmber LS Checksm Length Roter Type 0 # of links Link ID Link Data Link Type #TOS Metrics 0 seconds E-bit,LS Type x x9b47 60 bytes 0 (ordinary) 0... Ifindex 2 (nnmbered link) (point to point), 0 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 Metric
4 Comnicazione tra roter OSPF Header comne 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 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) Il protocollo HELLO ' 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 () ' 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 Il protocollo FLOODING ' per annnciare cambi di stato di n link ' per esegire n refresh dei LSA (ogni 0 minti) Ogni messaggio di flooding contiene n certo nmero di LSA, 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 4
5 Time T Time T Time T Time T 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 DB con LSA di reti e 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 tramite LS di smmary Area / /24, - Area Area /24 * 2 2 Area /24 A 0...0/ /24 + Bbone area
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