OSPF: Otimizando roteamento em redes através de Área Única e Multi Área

Darwin Gabriel Barzola Abad
Julho 28, 2023
12:56h

O protocolo OSPF (Abrir o caminho mais curto primeiro) É um dos protocolos de roteamento mais utilizados devido à sua capacidade de calcular as melhores rotas e se adaptar às mudanças na topologia da rede.

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Uma das principais decisões ao implementar o OSPF é escolher entre usar uma abordagem de área única (Single Area) ou uma abordagem de múltiplas áreas (Multi Area). Neste artigo exploraremos o protocolo OSPF, suas principais características e as diferenças entre OSPF Single Area e Multi Area.

Protocolo OSPF

O protocolo OSPF é um protocolo de roteamento link-state que opera na camada de rede do modelo OSI. É baseado no Algoritmo de Dijkstra para calcular os caminhos mais curtos e usa um banco de dados de roteamento chamado link state database (LSDB) para armazenar informações sobre a topologia da rede.

O OSPF é escalável, eficiente e capaz de se adaptar rapidamente às mudanças de rede, tornando-o uma escolha popular para redes empresariais de grande porte.

Algoritmo de Dijkstra

Algoritmo de Dijkstra, desenvolvido por cientista da computação Edsger W. Dijkstra em 1956, é um algoritmo para busca de caminhos mais curtos em um grafo ponderado não direcionado.

Seu objetivo principal é encontre a rota ideal entre um nó de origem e todos os outros nós de um grafo, considerando os pesos ou custos associados a cada aresta. O algoritmo de Dijkstra é uma abordagem para “estado do link”, o que significa que ele cria uma tabela de roteamento com base nas informações coletadas sobre a topologia da rede.

Aplicação do algoritmo de Dijkstra em OSPF

No OSPF, o algoritmo de Dijkstra é usado para calcular os caminhos mais curtos e determinar os caminhos ideais entre roteadores em uma rede. Cada roteador OSPF mantém um banco de dados de estado de link (LSDB) que contém informações sobre os links e redes adjacentes na rede.

Usando esta informação, o algoritmo de Dijkstra calcula uma árvore de rotas de menor custo, conhecida como árvore geradora mínima, que representa os caminhos mais curtos do roteador de origem para todos os outros roteadores na rede.

Como funciona o algoritmo de Dijkstra no OSPF

Inicialização: O algoritmo começa com um conjunto de nós não visitados e define a distância inicial do nó de origem como zero, enquanto o restante dos nós é definido como infinito.
Ciclo principal: O algoritmo seleciona o nó com menor distância e o marca como visitado. Em seguida, ele examina os nós vizinhos e atualiza suas distâncias se for encontrado um caminho mais curto através do nó visitado.
Repetição: O loop principal é repetido até que todos os nós tenham sido visitados ou o caminho mais curto para o nó de destino tenha sido encontrado.
Construção da árvore de rotas: Após a conclusão do algoritmo, a árvore de caminhos é construída, mostrando os caminhos mais curtos do nó de origem para todos os outros nós da rede.

Benefícios do algoritmo de Dijkstra no OSPF

Usar o algoritmo de Dijkstra no OSPF oferece vários benefícios importantes:

Eficiência de roteamento: O algoritmo de Dijkstra calcula as rotas mais curtas de forma eficiente, garantindo que o tráfego seja direcionado pelos caminhos mais rápidos e otimizados.
Convergência rápida: OSPF usa o algoritmo de Dijkstra para calcular rotas de forma dinâmica e rápida em resposta a mudanças na topologia da rede. Isto permite rápida convergência e adaptação a novas condições de roteamento.
Escalabilidade: À medida que a rede cresce em tamanho e complexidade, o algoritmo Dijkstra no OSPF permanece escalável, pois apenas as rotas necessárias são calculadas com base nas alterações na topologia.

Área única OSPF

Na área única OSPF, toda a rede é configurada em uma única área. Esta área, também conhecida como área de backbone (área 0), é responsável por propagar atualizações de roteamento por toda a rede.

A Área Única OSPF é simples de configurar e gerenciar, tornando-a adequada para redes de pequeno e médio porte com requisitos de roteamento relativamente simples. Contudo, à medida que a rede cresce, a Área Única OSPF pode enfrentar limitações na escalabilidade e no controle de tráfego.

OSPF multiárea

No OSPF Multi Area, a rede é dividida em múltiplas áreas, incluindo a área de backbone (área 0) e áreas regionais adicionais. A configuração do OSPF Multi Area oferece diversas vantagens importantes.

En Primeira, permite maior escalabilidade e gerenciamento eficiente em redes maiores. Ao dividir a rede em áreas menores, você reduz a quantidade de informações de roteamento que cada roteador deve processar, melhorando assim o desempenho geral.

En Segundo LugarO OSPF multiárea permite maior controle de tráfego, permitindo que políticas de roteamento mais granulares sejam implementadas em diferentes áreas. Além disso, o zoneamento isola problemas e falhas, melhorando a estabilidade e a resiliência da rede.

Conclusão

O protocolo OSPF é uma solução de roteamento poderosa e amplamente utilizada em redes corporativas. Ao escolher entre OSPF Área Única e Multi Área, é fundamental considerar as necessidades e características da rede em questão.

Área única OSPF é adequado para redes menores e mais simples, enquanto o OSPF multiárea fornece escalabilidade, gerenciamento eficiente e maior controle de tráfego em redes maiores e mais complexas.

A escolha entre as duas abordagens dependerá dos requisitos específicos da rede e dos objetivos de roteamento. Em última análise, o OSPF oferece flexibilidade e adaptabilidade para otimizar o roteamento e melhorar o desempenho da rede.

O algoritmo Dijkstra é um pilar fundamental no OSPF, permitindo o cálculo das rotas mais curtas e a seleção dos caminhos ótimos em uma rede. Graças a este algoritmo, o OSPF pode oferecer roteamento, adaptabilidade e escalabilidade eficientes.

O uso do algoritmo de Dijkstra no OSPF garante que os pacotes de dados sejam roteados pelos caminhos mais curtos e rápidos, melhorando assim o desempenho e a confiabilidade da rede. Em resumo, o algoritmo de Dijkstra é uma peça chave no sucesso do OSPF como um protocolo de roteamento avançado e amplamente utilizado em redes corporativas.

Configurando OSPF no MikroTik

Abaixo está um exemplo de configuração básica entre dois computadores MikroTik RouterOS rodando OSPF:

1. Configuração do Equipamento 1

				
					# Configurar interfaces
/interface ethernet set [ find default-name=ether1 ] comment="Conexión al Equipo 2"
/interface ethernet set [ find default-name=ether2 ] comment="Conexión a la red local"

2. Configure endereços IP

				
					/ip address 
add address=192.168.1.1/24 interface=ether2 comment="Dirección de la red local"
add address=10.20.30.1/30 interface=ether1 comment="Conexión al Equipo 2"

3. Configure redes para OSPF

				
					/routing ospf network add area=backbone network=192.168.1.0/24 comment="Red local"
/routing ospf network add area=backbone network=10.20.30.0/30 comment="PTP Router"

4. Configuração do Equipamento 2

				
					# Configurar interfaces
/interface ethernet set [ find default-name=ether1 ] comment="Conexión al Equipo 1"
/interface ethernet set [ find default-name=ether2 ] comment="Conexión a la red local"

5. Configure endereços IP

				
					/ip address 
add address=192.168.1.2/24 interface=ether2 comment="Dirección de la red local"
add address=10.20.30.2/30 interface=ether2 comment="PTP Router "

6. Configure redes para OSPF

				
					/routing ospf network add area=backbone network=192.168.1.0/24 comment="Red local"
/routing ospf network add area=backbone network=10.20.30.0/30 comment="Red local"

Este exemplo configura duas máquinas MikroTik RouterOS com endereços IP na rede local e estabelece uma conexão OSPF entre elas utilizando a área backbone (área 0.0.0.0).

Certifique-se de configurar os endereços IP e as interfaces de acordo com sua própria configuração de rede. Lembre-se que você também pode personalizar a configuração do OSPF adicionando mais redes e ajustando os parâmetros de acordo com suas necessidades específicas.