🛰️ LinkState - Simulador de Roteamento por Estado de Enlace

Este projeto simula uma rede de computadores em ambiente Docker, onde cada roteador executa o algoritmo Link State Routing (baseado em Dijkstra). A comunicação entre nós da rede é realizada via UDP, e toda a infraestrutura é gerada dinamicamente com Python.

⚙️ Projeto desenvolvido como parte da disciplina Redes de Computadores II – UFPI | Campus CSHNB.

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🚀 Como Executar o Projeto

1. Pré-requisitos

• Docker
• Python ≥ 3.9 (para executar scripts auxiliares)

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2. Criar Ambiente Virtual

python3 -m venv .venv
source .venv/bin/activate
pip install -r requirements.txt

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3. Gerar Topologia da Rede

python3 generate_topology.py

Gera o arquivo network_topology.json, contendo a estrutura da rede (roteadores, hosts e enlaces com custos).

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4. Criar Arquivo docker-compose

python3 generate_docker_compose.py

Gera dinamicamente o docker-compose.yml baseado na topologia criada.

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5. Construir e Subir os Containers

docker-compose up --build

Todos os roteadores e hosts são iniciados conforme a topologia gerada.

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6. Monitorar Logs da Rede

Você pode acompanhar os logs diretamente pelo Docker Compose ou acessar os containers individualmente para depuração detalhada.

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7. Fechar o projeto

./down.sh

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🌐 Estrutura da Rede

• Cada sub-rede contém:

  • 🖥️ 2 hosts
  • 🔁 1 roteador

• Os roteadores se conectam entre si de forma aleatória e parcialmente conectada, com pesos variáveis (custos de enlace).

• Cada roteador implementa:

  • Banco de Dados de Estado de Enlace (LSDB)
  • Algoritmo de Dijkstra para cálculo das melhores rotas
  • Threads independentes para envio e recepção de LSAs via UDP

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📡 Por que UDP?

O protocolo escolhido para a comunicação entre roteadores é o UDP. Ele é ideal para esse tipo de simulação porque:

• É leve e tem baixa sobrecarga
• Não exige conexão prévia (sem handshake)
• Tolerância à perda de pacotes (ambiente controlado)
• Maior velocidade para mensagens frequentes, como pacotes Discovery e LSAs

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🛠️ Como a Topologia é Gerada

O script generate_topology.py executa:

• Geração automática de N sub-redes (por padrão, 3)
• Criação de roteadores e hosts por sub-rede
• Conexões aleatórias entre roteadores com pesos (custos)
• Garantia de conectividade entre todos os nós
• Exportação da topologia no formato JSON

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🔧 Principais Funcionalidades

• ✅ Roteadores com múltiplas threads para recepção/transmissão de pacotes
• ✅ Atualização automática e dinâmica das tabelas de roteamento
• ✅ Containerização de todos os nós da rede (hosts + roteadores)
• ✅ Comunicação via sockets UDP
• ✅ Geração automatizada da rede via scripts Python
• ✅ Interface modular, permitindo customização da topologia

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🧰 Tecnologias Utilizadas

Tecnologia	Finalidade
Python	Scripts de controle e lógica do protocolo
Docker	Criação dos nós em containers isolados
Docker Compose	Orquestração dos containers
UDP Sockets	Comunicação entre os roteadores
Threading	Execução paralela de funções nos roteadores
Dijkstra	Algoritmo de cálculo das rotas ótimas
route command	Manipulação da tabela de rotas dos hosts

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📺 Demonstração em Vídeo

🎥 Acesse a demonstração no YouTube

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📚 Créditos

Desenvolvido para o curso de SISTEMAS DE INFORMAÇÃO – UFPI (CSHNB) Disciplina: Redes de Computadores II

📜 Licença

Este projeto é licenciado sob a Licença MIT. Veja o arquivo LICENSE para mais detalhes.