Ospf multiárea para o CCNA

OSPF Multiárea para o CCNA
Lonnie Decker
Department Chair,
Networking/Information Assurance
Universidade de Davenport, Michigan

Elaine Horn
Instrutor da Cisco Academy
Agosto de 2013

• Análise de OSPF em área única

• Implementação do OSPF Multiárea
• Tipos de LSAs trocados entre áreas
• Configuração do OSPFv2 e do OSPFv3 Multiárea
• Verificação da configuração do OSPFv2 e do OSPFv3
• Análise dos principais pontos do OSPF

Cisco Networking Academy, EUA/Canadá

© 2013 Cisco Systems, Inc. Todos os direitos reservados. Confidencial da Cisco

2

© 2013 Cisco e/ou suas afiliadas. Todos os direitos reservados.

Público da Cisco

3

• Protocolo de roteamento de estado do link
• Convergência mais rápida
• Métrica de custo (Cisco – largura de

banda)
• Bancos de dados de estado do link

idênticos (LSDBs)
• SPF - O algoritmo de Dijkstra
• Determinação de vizinhos em links

diretamente conectados
• Uso dos pacotes de estado de link (LSP)

para cada link conectado diretamente
• Inundação de LSPs para vizinhos


4

• Tipo 1 - Hello
• Tipo 2 - Database Description (DBD)
• Tipo 3 - Link-State Request (LSR)
• Tipo 4 - Link-State Update (LSU) (Atualização

do estado do link) – Vários tipos

• Tipo 5 - Link-State Request (LSAck)



5

• Descobrir vizinhos OSPF
• Estabelecer adjacências vizinhas
• Parâmetros de anúncio
 Intervalo de aviso (padrão 10 ou 30
segundos)
 Intervalo de inatividade (padrão 4 x Hello)
 Tipo de Rede
• Eleger o DR e o BDR (rede

multiacesso)



6

• Atualização de estado do link

(LSU)
• Anúncios do estado do link

(LSA)
• (Intercambiáveis)
• Vários tipos de LSA



7

R1(config)#int fa 0/0
R1(config-if)#ip address 172.16.1.17 255.255.255.240

R1(config)#int s 0/0/0

R1(config)#int s 0/0/1

Sintaxe do comando:

R1(config-if)#router ospf 1
R1(config-router)#network 172.16.1.16 0.0.0.15 area 0

router ospf process-id

R1(config-router)#network 192.168.10.0 0.0.0.3 area 0

network network-address wildcard-mask area
area-id

R1(config-router)#network 192.168.10.4 0,0.0.0.0,3 area 0



8

ID do roteador = 192.168.10.5

1.

Use o endereço IP configurado com o
comando router-id do OSPF.

2.

Se o router-id não estiver configurado, o
roteador escolhe o endereço IP mais alto
das interfaces de loopback.

3.

Se nenhuma interface de loopback estiver
configurada, o roteador escolhe o endereço
IP mais alto ativo de uma das suas
interfaces físicas.

Verificação



9

ID do Roteador = 10.1.1.1

R1(config)#interface loopback 0

R1(config)#router ospf 1
R1(config-router)#router-id 10.1.1.1
Recarregue ou use o comando "clear ip ospf
process" command, para que isso entre em vigor

Verificação



10

• O CISCO IOS usa as larguras de banda

acumuladas de interfaces de saída do roteador à
rede de destino como valor de custo
• O custo para uma interface é calculado como 10

elevado à 8ª potência dividido pela largura de
banda em bps
• Os resultados nas interfaces com uma largura de

banda de 100 Mbps e mais altas com o mesmo
custo de 1 do OSPF.
• A largura de banda de referência pode ser

modificada para acomodar redes com links mais
rápidos que 100 Mbps, usando o comando do
OSPF auto-cost reference-bandwidth
• OU – Especifique diretamente o custo para um link:

R1(config)#interface serial 0/0/0
R1(config-if)#ip ospf cost 1562



11

• Os roteadores de estado do link inundam seus

pacotes de estado do link, quando o OSPF é
inicializado ou quando há uma alteração na
topologia.
• Em uma rede multiacesso essa inundação pode

se tornar excessiva.
• Em redes multiacesso, o OSPF elege um

roteador designado (DR) e um roteador
designado de backup (BDR), caso o roteador
designado falhe.
• Todos os outros roteadores se tornam DROthers
• Os DROthers só formam adjacências completas

com o DR e BDR na rede e enviam seus LSAs
ao DR e o BDR usando o endereço multicast
224.0.0.6 (IPv6 FF02::06)


12

Eleição do DR/BDR
Como o DR e o BDR são eleitos?
Os seguintes critérios são aplicados:
1.

DR: roteador com a prioridade mais alta
da interface OSPF.

2.

BDR: roteador com a segunda prioridade
mais alta da interface OSPF.

3.

Se as prioridades da interface OSPF são
iguais, a maior ID do roteador é usada no
desempate.



13


Público da Cisco

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• Cálculos frequentes do algoritmo SPF
• Tabela de roteamento de grande

porte
• LSDB de grande porte

Solução:
• Dividir a rede em várias áreas OSPF



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• Frequência reduzida de cálculos SPF:

informações detalhadas sobre rotas existentes
em cada área, alterações de estado do link não
inundadas para outras áreas.
• Tabelas de roteamento menores: em vez de

anunciar essas rotas explícitas fora da área, os
roteadores podem ser configurados para
resumir as rotas em um ou mais endereços
resumidos.
• Redução de sobrecarga da LSU: em vez de

enviar uma LSU sobre cada rede em uma área,
um roteador pode anunciar uma única rota
resumida ou número pequeno de rotas entre
áreas.



16

O OSPF Multiárea precisa de um projeto de rede
hierárquico e a área principal é chamada a área
de backbone (área 0) e todas as áreas restantes
devem conectar-se à área de backbone.



17

O OSPF Multiárea é implementado em uma hierarquia de área de duas camadas:
Área de backbone (tráfego) •

Área cuja função principal é o movimento rápido e eficiente de pacotes IP.

•

Interconexão com outros tipos de área OSPF

•

Área chamada 0 do OSPF que todas outras áreas conectam diretamente

Área regular (não backbone) •

Conecta usuários e recursos

•

Uma área regular não permite que o tráfego de outra área use seus links para acessar outras áreas



18

• Roteadores internos
 Todas as interfaces na mesma
área
 LSDBs idênticos
• Roteadores de backbone

 Pelo menos uma interface na
área 0
• Roteadores de borda de

área (ABR)
 Interfaces em várias áreas
• Roteador de limite de

sistema autônomo (ASBR)
 Pelo menos uma interface na
rede não OSPF



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Público da Cisco

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22

• Um LSA do roteador (tipo 1) para cada

roteador em uma área
 Inclui a lista de links conectados diretamente
 Cada link é identificado pelo prefixo IP
atribuído ao link e ao tipo de link
• Identificado pela ID do roteador de

origem
• Inundações apenas na sua área; não

atravessa a ABR



23

• Um roteador LSA (tipo 2) para

transmissão de cada tráfego ou rede
NBMA em uma área
 Inclui a lista de roteadores conectados ao
link de tráfego
 Inclui a máscara de sub-rede do link
• Anunciado pelo DR da rede de

transmissão
• Inundações apenas na sua área; não

atravessa a ABR



24

• Usado para inundar informações de rede a

áreas fora da área de origem (inter-áreas)
 Descreve o número de rede e máscara do link
• Anunciado pelo ABR da área de origem
• Gerado novamente por ABR subsequentes

para inundação pelo AS
• Por padrão, as rotas não são resumidas;

LSA tipo 3 anunciado para cada sub-rede



25

• Usado para anunciar um ASBR a

todas outras áreas no AS
• Gerado pelo ABR da área de

origem
• Gerado novamente por ABR

subsequentes para inundação
pelo AS
• Contém a ID do roteador do ASBR



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• Usado para anunciar redes de

outros sistemas autônomos.
• Anunciado e de propriedade do

ASBR de origem
• Inundado por todo AS
• Roteador de anúncio (ASBR) não

alterado durante todo AS
• LSA tipo 4 necessário para

encontrar o ASBR
• Por padrão, as rotas não são

resumidas



27



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29

 O - LSAs de roteador
(tipo 1) e rede (tipo 2)
descrevem os detalhes
em uma área (a rota é a
intra-área)
 O IA - LSAs de resumo
aparecem na tabela de
roteamento como IA (as
rotas de inter-área)
 O E1 ou OE 2 - Rotas de
LSAs externos tipo 1
externo (E1) ou tipo 2
externo (E2))


30

 O - LSAs de roteador (tipo
1) e rede (tipo 2)
descrevem os detalhes em
uma área (a rota é a intraárea)
 OI - LSAs de resumo
aparecem na tabela de
roteamento como IA (as
rotas de inter-área)
 O E1 ou OE 2 - Rotas de
LSAs externos tipo 1
externo (E1) ou tipo 2
externo (E2)


31

Rotas externas
• E2 (padrão): o custo de rotas

do pacote O E2 é apenas o
custo externo. Use esse tipo se
apenas um ASBR está
anunciando uma rota externa
para o AS.
• E1: calcule o custo

adicionando o custo externo ao
custo interno de cada link que
o pacote atravessa.



32

1. Todos os roteadores calculam
os melhores caminhos para os
destinos dentro da sua área
(intra-área) e adicionam essas
entradas à tabela de
roteamento.
os melhores caminhos até as
outras áreas na rede
interconectada (inter- área) ou
LSAs do tipo 3 e tipo 4 .
os melhores caminhos para os
destinos do sistema autônomo
externo (tipo 5). Isso é
observado com qualquer
designador de rota O E1 ou
um O E2.



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Público da Cisco

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35



36

• Grandes redes OSPF – grande número de

LSAs enviados
• Todos os roteadores OSPF afetados têm que

recalcular o LSDB e a árvore SPF
• Resumo da rota de inter-áreas: configurado

em ABRs e se aplica às rotas de cada área
• Resumo rota externa: rotas externas que

são inseridas no OSPF através da
redistribuição de rota - configurada em ASBR
apenas
• Os intervalos de endereço que estão sendo

resumidos devem ser contíguos



37

 O R1 encaminha um
LSA de resumo para
o roteador C1 do
núcleo.
 C1 por sua vez,
encaminha o LSA de
resumo para R2 e
R3.
 R2 e R3
encaminham o LSA
aos respectivos
roteadores internos.



38

Resuma 10.1.1.0/24 e 10.1.2.0/24

10.1.0.0.



39

R1

R3



40



41



42

Observação - as rotas RIPv2 também devem ser redistribuídas no OSPF neste exemplo



43

• Dois métodos:

• default-information originate
• default-information originate
always
• A palavra chave “always” permite

que a rota padrão seja anunciada
mesmo que o roteador não tenha a
rota padrão
• Valor de métrica opcional para

indicar a preferência



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Público da Cisco

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Comandos para fazer a verificação:
• show ip ospf neighbor

Para OSPFv3 simplesmente
substitua ip por ipv6

• show IP OSPF
• show ip ospf interface
• show ip protocols
• show ip ospf interface brief
• show ip route ospf
• show ip ospf database



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Público da Cisco

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OSPF Multiárea:
• Melhor opção para uma rede de grande porte que a área única
• Resolve os problemas de grandes tabelas de roteamento, de grandes bancos de dados de

estados do link e cálculos frequentes do algoritmo SPF
• A área principal é chamada a área de backbone (área 0)
• Recalcular o banco de dados é mantido dentro de uma área
• Quatro tipos diferentes de roteadores OSPF:

• Roteador interno
• Roteador de backbone
• Roteador de borda de área (ABR)
• Roteadores de limite de sistema autônomo (ASBR)
• Um roteador torna-se simplesmente um ABR quando tem duas instruções de rede em áreas

diferentes.


52

OSPF Multiárea:
• Os anúncios de estado de link (LSAs) são os blocos de construção do OSPF
• Os LSAs tipo 1 também são atribuídos como entradas do link de roteador.
• Os LSAs tipo 2 são atribuídos como as entradas do link de rede e inundados por um DR.
• Os LSAs tipo 3 são atribuídos como as entradas resumidas de link e criados e propagados por
ABRs
• Um LSA de resumo tipo 4 é gerado por um ABR somente quando existe um ASBR dentro de
uma área.
• Os LSAs externos tipo 5 descrevem rotas para redes externas ao sistema autônomo OSPF,
originadas por ASBR e inundadas para todo o sistema autônomo
• A árvore SPF é usada para determinar os melhores caminhos
• As rotas OSPF em uma tabela de roteamento IPv4 ou IPv6 são identificadas usando os

seguintes descritores: O, O IA (OI), E1 ou O E2.


53

OSPF Multiárea:
• Um exemplo de configuração de OSPFv2 multiárea:
• R1(config)#router ospf 10
• R1(config-router)#router-id 1.1.1.1

• R1(config-router)#network 10.1.1.0 0.0.0.15 area 1
• Não executa o resumo automático mas pode ser configurado manualmente usando os

comandos de configuração do roteador area X range ou summary-address



54

OSPFv2 Multiárea:
• Os comandos usados para verificar a configuração do OSPF consistem no seguinte:
 show ip ospf neighbor
 show ip ospf

 show ip ospf interface
 show ip protocols
 show ip ospf interface brief
 show ip route ospf
 show ip ospf database



55

Criado por Lonnie Decker
Chefe de departamento
Universidade de Davenport



56

RTB – RTD – 192.168.0.0/24

RTA – RTB – 10.1.1.0/30

RTC – RTE – 192.168.4.0/24

RTD Lo0 – 192.168.1.0/24

RTA – RTC – 10.1.1.4/30

RTE Lo0 – 192.168.5.0/24

RTB – RTC – 10.1.1.8/30
RTA Lo0 - Internet – 172.16.1.0/24


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