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Lonnie Decker OSPF Multiárea para o CCNA Department Chair, Networking/Information Assurance Universidade de Davenport, Michigan Agosto de 2013 Elaine Horn Instrutor da Cisco Academy

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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

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Page 56: Lonnie Decker OSPF Multiárea para o CCNA Department Chair, Networking/Information Assurance Universidade de Davenport, Michigan Agosto de 2013 Elaine Horn.

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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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