Cada etapa do processo de sincronização do banco de dados topológico do OSPF tem um nome de estado associado. Esses nomes são importantes para entender o funcionamento do OSPF e para a resolução de problemas. A figura 1.21 ilustra essa transição de estados.
Figura 1.20 LSAck do R2 para R1.
Ca pí tu lo 1 - F un ci on am en to d o b an co d e d ad os d o O SP F R1 R2 HELLO (DR=0, Vizinhos=0) HELLO (DR=R2, Vizinhos=R1) D-D (Seq =X, I, M, Master) D-D (Seq =Y, l, M, Master)
D-D (Seq =Y, M, Slave) D-D (Seq =Y+1, l, M, Master)
D-D (Seq =Y+1, M, Slave) (...)
D-D (Seq =Y+n, Master) D-D (Seq =Y+n, Slave)
LS Request LS Update LS Request LS Update DOWN DOWN INIT ExStart ExStart Exchange Exchange Full Full Loading
De maneira resumida, o processo de sincronização da figura 1.21 ocorre da seguinte maneira: a. R1 inicializa seu processo OSPF no estado DOWN e envia um pacote Hello sem DR e sem
indicação de vizinhos ativos;
b. R2 recebe o pacote Hello, e sai do estado DOWN para o estado INIT. R2 então envia uma mensagem Hello informando ser o DR e, na lista de vizinhos ativos, adiciona o IP de R1; c. Ao receber o pacote Hello vindo de R2 com seu endereço IP no campo de vizinhos ativos,
R1 sai do estado DOWN e passa para o estado ExStart. Nesse estado, R1 e R2 farão a verificação do banco de dados topológicos entre eles. Primeiramente, R1 envia um pacote DD informando ser o Master do processo;
d. Ao receber o pacote DD, R2 entende que o R1 quer estabelecer a adjacência, e sai do estado INIT para o estado ExStart, e envia um pacote DD para R1 também informando ser o Master;
e. Ao receber o pacote DD de R2, como este é o DR, R1 aceita ser o Slave do processo e passa do estado ExStart para o estado Exchange. Um pacote DD é enviado de volta com o número de sequência informado por R2;
f. R2 recebe o pacote DD com seu número de sequência e passa para o estado Exchange. A partir desse momento, começa a troca de mensagens DD com os cabeçalhos dos LSAs de cada banco de dados;
g. Após todos os cabeçalhos serem trocados, R1 entra no estado de Loading, pois agora vai solicitar os LSAs completos de R2. Mensagens de LSR são enviadas com os cabeçalhos dos LSA desejados;
Figura 1.21 Transição de estados OSPF.
O SP F A va nç ad o
h. Ao receber o LSR vindo de R1, se o R2 não precisar de nenhum LSA do R1, o este entra no estado FULL direto. Se R2 precisar, um pacote LSR será enviado para R1 e entrará no estado LOADING. No exemplo, como o R2 não precisará de informações do R1, R2 já foi para o estado FULL, e enviará os pacotes LSU com os LSAs requisitados;
i. Quando o R1 receber todos os LSU requisitados, fará a confirmação de recebimento com os LSAck e entrará no estado FULL também. A partir desse momento, o banco de dados OSPF estará completo e as rotas serão calculadas e inseridas na tabela de rotas do roteador. Caso um novo roteador entre na rede OSPF, este fará o processo acima com o DR apenas. Com os outros DROthers da rede, as adjacências serão criadas, porém os roteadores DROthers ficarão parados no estado ExStart (ou 2-Way para alguns fabricantes) entre eles, pois não há necessidade do sincronismo. Em redes não Broadcast e NBMA, onde não há DR e BDR, ambos os roteadores devem chegar até o estado FULL.
q
1 Em redes Broadcast e NBMA, esse processo ocorre entre o roteador OSPF (DROther)e o DR;
2 Entre os DROthers, o maior estado é o ExStart;
1 Em redes Ponto-a-Ponto, ambos os roteadores têm de chegar ao estado FULL. Agora que o processo de sincronização do banco de dados topológico já está claro, será apresentada a estrutura de dados chamada Link State Advertisement, ou LSA, que são as estruturas que contêm as informações topológicas que populam o banco de dados do OSPF.
Link State Advertisement ou LSA
q
1 Link State Advertisement é a estrutura de dados responsável por armazenar as infor- mações sobre os estados de enlaces;
2 Endereço IP, máscara de sub-rede, métrica etc.;
1 Pacotes OSPF DD e LSR usam apenas o cabeçalho; pacote LSU usa o LSA completo; 1 Através das informações no LSA é que o roteador faz os cálculos para definir as rotas; 1 Existem onze tipos, porém seis utilizados rotineiramente: router LSA, Network LSA,
Network Summary LSA, ASBR Summary LSA, AS External LSA e NSSA External LSA. Link State Advertisement é a estrutura de dados responsável por armazenar as diversas informações usadas pelo processo OSPF sobre os estados de enlaces, como tipo de enlace, IP, máscara de subrede, métrica, origem etc. Foi apresentado anteriormente que, nos pacotes OSPF DD e LSR, apenas o cabeçalho do LSA é trocado, enquanto que no LSU o LSA completo é enviado.
Como os LSAs são os responsáveis por todas as informações e métricas da rede OSPF, diversos tipos foram criados, com propósitos específicos. Na tabela 1.1, os onze tipos exis- tentes atualmente para IPv4 são apresentados. Porém, nas redes OSPF atuais, apenas seis tipos são realmente utilizados e serão detalhados nas sessões a seguir: router LSA, Network LSA, Network Summary LSA, ASBR Summary LSA, AS External LSA e NSSA External LSA.
Ca pí tu lo 1 - F un ci on am en to d o b an co d e d ad os d o O SP F
Código Nome Quem faz uso? Descrição Definição 1 Router LSA Todos Descreve o ambiente
do roteador, inter- faces, métricas
RFC2328
2 Network LSA DR Informa todos os
roteadores na rede Broadcast/NBMA
RFC2328
3 Network Summary
LSA ABRs Anuncia rotas de outra área do OSPF RFC2328 4 ASBR Summary LSA ABRs Anuncia a rota para
chegar no roteador ASBR
RFC2328
5 AS external LSA ASBRs Anuncia rota de fora
do AS RFC2328
6 Group Membership
LSA - Usado para Multicast OSPF RFC1584 7 NSSA External LSA ASBRs em NSSA Anuncia rota de fora
do AS RFC3101
8 External Attributes
LSA - Possível substituto do iBGP Pendente
9 Opaque LSA - Usado em MPLS RFC5250
10 Opaque LSA - Usado em MPLS RFC5250
11 Opaque LSA - Usado em MPLS RFC5250
Assim como os pacotes OSPF, o LSA também tem um cabeçalho que é compartilhado por todos os tipos de LSA. Esse cabeçalho possui 20 Bytes e está apresentado na figura 1.22, sendo detalhado a seguir.
Sequence Number Age
32 bits
8 bits 8 bits 8 bits 8 bits
Opções Tipo
Advertising Router Link-State ID
Tamanho Checksum
1 Age (Tempo de vida): tempo em segundos desde que o LSA foi gerado; 1 Opções: mesmas definições do campo de Opções do protocolo Hello; 1 Tipo: identifica o Tipo do LSA;
1 Link-State ID: conteúdo dependente do Tipo do LSA. Será detalhado à frente; 1 Advertising Router: router-ID do roteador que originou o LSA;
1 Sequence Number: utilizado como controle de versão do LSA; Tabela 1.1
Lista dos tipos de LSA.
Figura 1.22 Cabeçalho LSA utilizado por todos os tipos de LSA.
O SP F A va nç ad o
1 Checksum: utilizado para garantir integridade. Não inclui o campo Age; 1 Tamanho: tamanho do LSA em Bytes, incluindo o cabeçalho.
A seguir, os principais tipos de LSA serão apresentados, e seus cabeçalhos serão detalhados, bem como seu modo de uso.