Open Shortest Path First (OSPF)

Open Shortest Path First (OSPF)

1. Características

   • Protocolo considerado como evolução do RIP eliminando uma série de falhas que foram identificadas neste protocolo
     • Encontra-se na versão 3 (OSPFv3), tendo como principal avanço dessa versão o suporte ao IPv6
     • Protocolo IGP capaz de atuar em redes internas bem mais extensas que o RIP
     • O CESPE considera possível o uso do OSPF como EGP, porém as demais bancas mantêm o entendimento do OSPF como IGP
   • Utiliza o método de estado do link sendo capaz de considerar aspectos como largura de banda, congestionamento e atraso na definição das rotas sem o limite de quantidade de saltos como o RIP
     • O OSPF é capaz de gerar rotas distintas com métricas diferentes de acordo com o serviço ou aplicação utilizada, aumentando a eficiência da rede sob a ótica dos serviços
     • A forma de transporte das informações do OSPF é feita a nível da camada de rede com o identificador de campo do tipo de protocolo igual a 89
     • Diferente do RIP que atua na camada de aplicação
   • Possui uma visibilidade global da rede com menor troca de mensagens quando comparado ao RIP
     • Por esse motivo, tem-se que seu tempo de convergência é menor, sendo mais eficiente que o RIP
     • O CESPE considera o crescimento do OSPF em uma proporção logarítmica ao número de nós na rede

2. Funcionamento

   • Baseado no algoritmo SPF (Shortest Path First - Menor Rota Primeiro) ou simplesmente algoritmo de Dijkstra
     • Protocolo baseado no estado do link ou "link state"
     • Por esse motivo, não armazena todas as informações das possíveis rotas em suas tabelas
     • Cada roteador registra e compartilha parâmetros de suas interfaces e estados dos links, e não das tabelas de roteamento como o RIP
       • O que faz com que o roteador possua uma visão global da rede
       • Tendo capacidade de definir o que chamamos de rota de menor custo, isto é, baseado nos parâmetros configuráveis, a rota de maior eficiência
   • O uso de mensagens do tipo LSU (Link State Update) e as respostas de confirmação LSA (Link State ACK) permite que os roteadores se conheçam de forma detalhada
     • Todos os roteadores disponibilizam informações próprias de conexão e estado dos links aos demais roteadores através das LSU's
     • Também chamado de broadcasting de informações do estado de enlace
   • A troca de informações ocorre em dois momentos
     • Quando o roteador detecta uma alteração na rede
     • A cada 30 minutos
     • Assim, o volume de troca de informações é bem menor quando comparado ao RIP, consumindo menos banda da rede
   • O procedimento base de troca de informações reside em 5 etapas
     • 1. Teste de conectividade com vizinho com mensagens HELLO
     • 2. Validação da conectividade e cálculo de custo com as mensagens de resposta do tipo ECHO
     • 3. Criar um pacote informacional (LSU) com todas as características de suas conexões e outras complementares
     • 4. Envio do pacote para TODOS os demais roteadores
     • 5. A partir de todas as informações recebidas, monta-se o grafo da rede que representa as conexões entre os roteadores e executa o algoritmo SPF3

3. Hierarquia OSPF

   • A capacidade de estabelecer hierarquia dentro de um mesmo AS torna o OSPF extremamente versátil e escalável
     • Divide-se em área com grupos menores de roteadores e essas áreas se interconectam através de uma área principal chamada de área de backbone (Área 0)
       • A interconexão com o área de backbone é feita através dos roteadores de borda dessas áreas
       • A área 0 é a única obrigatória e todas as demais áreas devem necessariamente se interligar a ela
     • Essa divisão é realizada de forma inteiramente lógica, não havendo nenhum rearranjo físico na rede
       • Todas as áreas devem utilizar também o OSPF
       • Cada área pode ser considerada como uma subrede independente, ou seja, áreas distintas não se conhecem

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