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Lonnie Decker
OSPF Multiárea para o CCNA
Department Chair, Networking/Information Assurance
Universidade de Davenport, Michigan
Agosto de 2013
Elaine HornInstrutor da Cisco Academy
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Objetivos
• 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
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OSPF em área única - Análise
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OSPF em área única - Análise
• 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
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Tipos de Pacotes OSPF
• 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)
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OSPF - Pacote Hello
• 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)
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OSPF - Atualizações de estado do link (LSU)
• Atualização de estado do link (LSU)
• Anúncios do estado do link (LSA)
• (Intercambiáveis)
• Vários tipos de LSA
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Configuração OSPF Básica
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-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.252
R1(config)#int s 0/0/1
R1(config-if)#ip address 192.168.10.5 255.255.255.252
R1(config-if)#router ospf 1
R1(config-router)#network 172.16.1.16 0.0.0.15 area 0
R1(config-router)#network 192.168.10.0 0.0.0.3 area 0
R1(config-router)#network 192.168.10.4 0,0.0.0.0,3 area 0
Sintaxe do comando:
router ospf process-id
network network-address wildcard-mask area area-id
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ID do roteador OSPF
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.
ID do roteador = 192.168.10.5
Verificação
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ID do roteador OSPF
R1(config)#interface loopback 0
R1(config-if)#ip address 10.1.1.1 255.255.255.255
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
ID do Roteador = 10.1.1.1
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Métrica OSPF - Custo
• 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
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OSPF e redes multiacesso
• 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)
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OSPF e redes multiacesso
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.
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Implementação do OSPF Multiárea
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Problemas do OSPF com grandes redes
• 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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Áreas OSPF
• 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.
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Por que OSPF Multiárea?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.
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Hierarquia de área de duas camadas do OSPF
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
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Tipos de roteador OSPF
• 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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Tipos de LSAs trocados entre áreas
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Tipos de LSA do OSPF (reestudados)
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Operação LSA em OSPF multiárea
Tipos de LSA do OSPF
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LSA do OSPF tipo 1 – LSA do roteador
• 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
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LSA do OSPF tipo 2 – LSA da rede
• 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
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LSA do OSPF tipo 3 – LSA de resumo
• 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
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LSA tipo 4 do OSPF – LSA de resumo
• 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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LSA do OSPF tipo 5 – LSA externo
• 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
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Tipos de LSA do OSPF
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Rotas OSPF – tabela de roteamento
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Entradas da tabela de roteamento OSPF
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))
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Entradas da tabela de roteamento OSPF
O - LSAs de roteador (tipo 1) e rede (tipo 2) descrevem os detalhes em uma área (a rota é a intra-área)
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)
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Rotas OSPF – tabela de roteamento
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.
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Cálculo de rota OSPF 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.
2. Todos os roteadores calculam os melhores caminhos até as outras áreas na rede interconectada (inter- área) ou LSAs do tipo 3 e tipo 4 .
3. Todos os roteadores calculam 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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Configurando o OSPF Multiárea
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Configurando o OSPFv2 Multiárea
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Configurando o OSPFv3 Multiárea
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Resumo da rota OSPF
• 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
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Resumo da rota OSPF
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.
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Calculando a rota resumidaResuma 10.1.1.0/24 e 10.1.2.0/24
10.1.0.0.
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Configuração do resumo de rotas de inter-áreas
R3
R1
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Resumo da rota OSPF - VLSM
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Resumo da rota de inter-área OSPF
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Resumo da rota ASBR do OSPF
Observação - as rotas RIPv2 também devem ser redistribuídas no OSPF neste exemplo
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Rota padrão OSPF
• 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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Exemplo de rota padrão OSPF
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Verificação da configuração do OSPFv2 e do OSPFv3
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Verificando OSPFv2 Multiárea
Comandos para fazer a verificação:
• 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
Para OSPFv3 simplesmente substitua ip por ipv6
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Verificação da configuração do OSPF Multiárea geral
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Verifique as rotas OSPF
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Verifique o LSDB do OSPF Multiárea
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Pontos principais do OSPF
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Capítulo 8: resumo
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.
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Capítulo 8: resumo
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.
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Capítulo 8: resumo
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
• R1(config-router)#network 10.1.2.0 0.0.0.3 area 1
• R1(config-router)#network 192.168.10.1 0.0.0.0 area 0
• Não executa o resumo automático mas pode ser configurado manualmente usando os comandos de configuração do roteador area X range ou summary-address
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Capítulo 8: resumo
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
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Criado por Lonnie DeckerChefe de departamento Universidade de Davenport
Atividade do Packet Tracer
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Laboratório de prática do OSPF Multi-área
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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Obrigado.
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