Os protocolos de encaminhamento link state foram criados para superar as limitações dos protocolos de distance vector. Os protocolos link state mantêm uma base de dados completa da topologia da rede e cada roteador calcula as rotas usando o algoritmo SPF.

1. Link State (1/6)
• Os protocolos de encaminhamento link state foram
criados para superar as limitações dos protocolos de
distance vector.
• Respondem rapidamente a alterações da rede, enviando
atualizações somente quando ocorrem alterações.
• São enviadas atualizações periódicas (Link-state
advertisements - LSA) em intervalos maiores, por exemplo
a cada 30 minutos.
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2. Link State (2/6)
• Exemplos de protocolos link state:
o Open Shortest Path First (OSPF)
o Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS)
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3. Link State (3/6)
• Também conhecido como
algoritmo SPF (shortest path first),
mantêm uma base de dados
complexa de informações sobre
a topologia.
• Todos os routers conhecem a
totalidade da topologia da rede
e usam essa informação para
construir uma tabela de
encaminhamento.
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4. Link State (4/6)
• Quando uma rota ou uma
ligação muda, o dispositivo
que detetou a alteração
cria um LSA relativo a essa
ligação.
• O LSA é transmitido a todos
os routers vizinhos.
• Para divulgar o estado de
todos os links a todos os
routers utiliza-se a técnica
de flooding.
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5. Link State (5/6)
• Cada router atualiza a sua
base de dados de link
states e encaminha esse
LSA a todos os routers
vizinhos.
• Esta inundação de LSAs é
necessária para garantir
que todos os dispositivos de
routing têm bases de dados
que sejam o reflexo da
topologia da rede antes de
atualizarem as suas tabelas.
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6. Link State (6/6)
Desvantagens
• Muito complexo;
• Utiliza muitos recursos
(CPU, memória);
• Necessita maior largura
de banda
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Vantagens
• O algoritmo converge
rapidamente;
• É imune a ciclos/loops;
• Cada router tem
informação completa
acerca da topologia
da rede.

7. Troca das tabelas de routing
(1/3)
• Os routers trocam LSA
(avisos do estado da
ligação) entre si. Cada
router começa com redes
diretamente ligadas para as
quais possui informações
diretas.
• Cada router constrói uma
base de dados topológica
constituída por todos os LSA.
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8. Troca das tabelas de routing
(2/3)
• O algoritmo SPF calcula
o alcance da rede.
• O router constrói essa
topologia lógica em
árvore, sendo ele próprio
a raiz, constituída por
todos os caminhos
possíveis. Ele seleciona
os caminhos usando o
SPF (Shortest Path First).
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9. Troca das tabelas de routing
(3/3)
• O router lista os melhores
caminhos e as portas
para essas redes de
destino na tabela de
encaminhamento.
• Também mantém outras
bases de dados com
elementos de topologia
e detalhes de status.
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10. Alterações na rede
• Sempre que ocorram
alterações nos custos da
rede, apenas essas são
enviadas imediatamente e
não a tabela toda.
• Isso envolve o envio de
informações comuns de
encaminhamento a todos
os routers.
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11. Requisitos de processamento
e memória
• Encaminhamento de link state requer:
o mais memória
o maior capacidade processamento
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12. Requisitos de largura de
banda
• Encaminhamento de link state requer:
o maior largura de banda
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13. Problema de atualizações (1/3)
• Os routers com conjuntos diferentes de LSA
calculam as rotas com base em dados topológicos
diferentes.
• As redes tornam-se inalcançáveis, como resultado
de um desacordo entre os routers sobre uma
ligação.
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14. Problema de actualizações (2/3)
Exemplo :
1 - A rede 1 é desativada entre
os routers C e D - os dois
routers constroem um pacote
LSA para refletir esse status de
inalcançável.
2 - Logo a seguir, a rede 1 volta
a ser ativada; é enviado outro
pacote LSA que reflete essa
alteração.
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15. Problema de actualizações (3/3)
Exemplo :
3 - Se a mensagem original
"Network 1, Unreachable" do
router C usar um caminho lento
para a atualização, esse pacote
LSA pode chegar ao router A
depois do LSA "Network 1, Back
Up Now" do router D.
4 - Com LSA dessincronizados, o
router A pode enfrentar um
dilema sobre que árvore SPF
deve construir.
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16. Protocolo de encaminhamento
dinâmico OSPF (1/4)
• O protocolo Open Shortest Path First (OSPF) foi
desenvolvido para substituir o RIP.
• Usa um algoritmo Link State
o Baseado na disseminação do estado dos links através de
anúncios de estado dos links enviados por cada router
o Cada router adquire a topologia da rede
o Cada router calcula as rotas usando o algoritmo de
Dijkstra
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17. Protocolo de encaminhamento
dinâmico OSPF (2/4)
• Cada anúncio OSPF contêm uma entrada por link
• Os anúncios são enviados a todos os routers por
flooding
• É mais complexo e pesado para os routers ou os
administradores da rede, do que o RIP.
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18. Protocolo de encaminhamento
dinâmico OSPF (3/4)
• O ponto forte do OSPF é permitir a configuração da
rede em áreas (autónomas).
o Cada área é independente das restantes. Logo, o que se
passa dentro de uma área não é propagado para as outras
(a não ser na situação em que um router de uma área queira
comunicar com um router de outra área).
• É importante saber que um sistema configurado com
OSPF tem de contar com pelo menos uma área,
denominada de área de Backbone (Área 0.0.0.0 ou
Área 0).
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19. Protocolo de encaminhamento
dinâmico OSPF (3/4)
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20. Protocolo de encaminhamento
dinâmico OSPF (4/4)
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• Principais vantagens que apresenta:
o Converge rapidamente e converge sempre;
o Não cria loops;
o Cada router tem informação completa sobre a topologia
da sua área;
o Dados trocados são incrementais - apenas as alterações;
o Não tem limites no número de saltos (bom para redes de
grandes dimensões);
o Suporta load balancing - Quando tem vários caminhos para
o mesmo destino com o mesmo custo reparte o tráfego;
o Muito escalável - Quando a carga da rede aumenta o
protocolo consegue manter o nível de rendimento.

21. Flooding
• Trata-se do reencaminhamento de pacotes de dados
realizado por um router para todos os nós da rede exceto por
onde os recebeu. Esta é uma forma rápida de enviar
informação de atualização de rotas numa rede de grande
dimensão.
• A área de backbone é a responsável pelo encaminhamento
entre áreas.
• O conceito de área foi aplicado devido à forma com que os
routers dão a conhecer a topologia da rede uns aos outros
(flooding). Sem as áreas a limitar estas informações, a rede
poderia demorar imenso tempo a convergir, já que cada
router teria de conhecer todos os outros routers existentes na 21

22. Distance Vector vs
Link State
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Vê a topologia de rede do
ponto de vista dos vizinhos
Adiciona os vectores distâncias
router a router
Actualizações periódicas e
frequentes: convergência lenta.
Envia cópias das tabelas de
encaminhamento aos routers
vizinhos
Tem uma visão comum de
toda a topologia de rede.
Calcula o caminho mais
curto entre routers.
Actualizações disparadas
por evento: rápida
convergência.
Envia actualizações de
roteamento Link-State aos
outros routers.

23. RIP vs OSPF
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24. Atividade 1
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• Quais são as duas vantagens do encaminhamento
estático em relação ao encaminhamento
dinâmico?
o A configuração da rota estática é menos permeável a erros
o O encaminhamento estático é mais seguro porque os routers não trocam
informações com outros routers
o O encaminhamento estático mantém a rede escalável.
o A utilização do CPU é inferior em encaminhamento estático
o A administração da configuração é mais fácil
(Escolher as opções corretas)

25. Atividade 1
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• Quais são as duas vantagens do encaminhamento
estático em relação ao encaminhamento
dinâmico?
o A configuração da rota estática é menos permeável a erros
o O encaminhamento estático é mais seguro porque os routers não trocam
informações com outros routers
o O encaminhamento estático mantém a rede escalável.
o A utilização do CPU é inferior em encaminhamento estático
o A administração da configuração é mais fácil

26. Atividade 2
• Tendo em atenção a
figura seguinte,
responda às questões:
o Qual é a distância à LAN1 do R2
via R4?
o Qual é a distância à LAN2 do R3
via R2?
o Qual o melhor caminho para
alcançar a LAN2 a partir de R5?
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Lan1

27. Atividade 2
• Tendo em atenção a
figura seguinte,
responda às questões:
o Qual é a distância à LAN1 do R2
via R4? 2
o Qual é a distância à LAN2 do R3
via R2? 6
o Qual o melhor caminho para
alcançar a LAN2 a partir de R5?
R3-R2-R1
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Lan1