Apresentação sobre os protocolos de roteamento OSPF e BGP4, para a disciplina de Arquitetura TCP/IP para a Faculdade de Tecnologia do Nordeste (FATENE)

1. Protocolos de Roteamento
Open Shortest Path First (OSPF)
&
Border Gateway Protocol (BGP)

2. Abívio Soares Pimenta
Fatene – RC14
Arquitetura TCP/IP

3. Histórico OSPF
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Desenvolvido pelo grupo de trabalho IETF
responsável pelo IGP;
Criado para superar as deficiências do RIP;
Usa o algoritmo de Dijkstra (Shortest Path First);
Pode ser empregado em redes de grande porte;
Princípio de funcionamento similar ao IGRP
(CISCO);
Descrito inicialmente pela RFC 1131(1989),
atualmente é descrito pelas RFC's 1247 e 2328

4. Vantagens do OSPF sobre o RIP
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Protocolo de roteamento do tipo Link-State;
Sem Limitação de Hop-Count;
Usa Multicast para enviar atualizações de rota;
Atualizações apenas quando há alterações de
rotas;
Converge mais rápido e permite Load
Balancing;
Permite a definição de áreas hieráquicas e uso de
autenticação para troca de informações

5. Características OSPF
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Protocolo de roteamento intra-AS;
Base de dados topológica;
Roteadores dentro de uma mesma área
compartilham a mesma base de dados;
A topologia de uma área é invisível para
roteadores fora dela;
Roteamento com multi-rotas e suporte à VLSM;
Suporte para roteamento baseado em tipo de
serviço(TOS)

6. Tipos de Pacotes OSPF
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Hello: estabelece a relação entre vizinhos;
Database Description (DBD): descreve o conteúdo
da base de dados. Usado no início do processo de
Adjacência;
Link-state Request (LSR): solicita partes da base
de dados topológica;
Link-state Update(LSU): responde à um pedido de
estado de enlace;
Link-State Acknowledgment(LSack): reconhece
os pacotes do tipo anterior;

7. Funcionamento do OSPF (Parte I)
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Após ativar as interfaces, o roteador envia pacotes
OSPF “Hello” para reconhecer os roteadores
vizinhos. Existe alguns critérios para um roteador
ser considerado vizinho de outro;
Uma vez identificados os vizinhos, inicia-se o
processo de Adjacência.
Em redes multi-acesso, são eleitos um roteador
designado e um backup. Eles geram LSA´s para a
rede e ajudam a reduzir o tráfego de atualizações e
o tamanho da base topológica;

8. Funcionamento do OSPF (Parte II)
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Uma LSA envia todas as rotas conhecidas por um
roteador. Cada rota possui o identificador da
interface, número do enlace e a métrica;
Todos os roteadores trocam suas informações.
Cada roteador guarda uma cópia da informação e a
repassa para os outros roteadores de sua área;
Após a sincronia, cada roteador calcula todas as
rotas usando o SPF, tendo como referência ele
próprio como raiz;
O processo de Adjacência é concluído.
Pacotes “Hello” passam a exercer função de
Keepalive

9. Funcionamento do OSPF (Parte III)
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A partir deste momento, o roteador designado (e
na falha dele, o backup) são responsáveis por
receber e propagar as atualizações de topologia;
Novas atualizações somente são enviadas em caso
de mudança de topologia da rede.

10. Visão SPF de um roteador

11. Exemplo de divisão de áreas OSPF

12. Cabeçalho Comum OSPF

13. Border Gateway Protocol (BGP)

14. Histórico BGP
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Criado para substituir o EGP;
Desde 1994 é usada a versão 4;
Originalmente descrita na RFC 1101;
Atualmente encontrada na RFC 4271;
Permitiu a remoção da NSFNet como backbone da
Internet nos EUA;

15. Características BGP
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Usado como protocolo de roteamento de borda;
Único que usa o TCP como protocolo de
transporte (porta 179);
Suporte à CIDR;
Suporte à agregação de rotas;
Permite o uso de políticas de roteamento
arbitrárias;
Pode ser usado também como protocolo interno de
um AS (IBGP)
Confiável, estável, escalável e flexível;

16. Funcionamento BGP (Parte I)
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Ao ser ligado, um roteador verifica se as redes
internas do seu AS estão acessíveis, através da
troca de informações com roteadores com rodam
algum protocolo do tipo IGP;
Então ele abre conexão com os roteadores
vizinhos que também executam o BGP para fazer
a troca de tabelas de rotas completas;
Cada roteador constrói então suas tabelas internas,
buscando construir um mapa livre de loops;

17. Funcionamento do BGP (Parte II)
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Regra de Sincronização: se um AS X repassa
tráfego de um AS Y para outro AS Z, o BGP só irá
divulgar esta rota quando todos os roteadores
internos do AS X aprenderem a rota via IGP;
Quando um roteador recebe várias rotas para um
mesmo destino, ele procura escolher a melhor rota
e divulga apenas esta rota escolhida.

18. Principais Parâmetros de Rota do
BGP (Cálculo de Métrica)
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AS_Path
Origin Atribute
Next Hop
Local Preference
Weight (Cisco)
Multi-Exit Discriminator

19. Algoritmo para melhor rota - I
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Se uma rota aponta para um hop inacessível, a rota
é descartada;
Preferência para rotas com maior Weight(Cisco);
Em caso de empate, rotas com maior preferência
local;
Ainda havendo empate, rotas geradas pela
instância local do BGP;
Se a rota não satisfazer o item anterior, rotas com
menor AS_Path;

20. Algoritmo para melhor rota - II
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Tendo o mesmo AS_Path, o desempate é feito
usando o atributo de origem;
Ainda mantido o empate, preferência para o menor
valor MED;
Se tiverem o mesmo valor de MED, escolhe-se a
rota externa;
Caso haja mais de uma rota externa, procura-se a
rota pelo IGP vizinho mais próximo;
E finalmente, havendo ainda empate, a escolha irá
recair sobre a rota com menor endereço IP

21. Tipos de Pacotes BGP
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Open: abre uma sessão de comunicação entre 2
roteadores BGP. É a primeira mensagem a ser
enviada quando uma conexão de transporte é feita;
Update: informa as atualizações de rotas para os
outros roteadores;
Notification: enviada quando uma condição de
erro é detectada, encerram uma sessão ativa;
KeepAlive: informa aos roteadores vizinhos que o
roteador de origem está ativo.

22. Cabeçalho BGP4

23. Exemplo de uma Rede BGP