OSPF - Protocolo de roteamento

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OSPF
Protocolos de Roteamento e Conceitos – Capítulo 11
Objetivos
� Descreva o contexto e características básicas do 
OSPF
� Identificar e aplicar os comandos de configuração 
básica OSPF
� Descrever, modificar e calcular a métrica utilizada 
pelo OSPF
� Descreva o processo de eleição do Roteador 
Designado / Roteador Designado de Backup(DR / 
BDR) em redes multi-acesso
� Descrever a utilização de comandos de configuração 
adicional no OSPF
Introdução
Introdução ao OSPF
História do OSPF
� Começou em 1987
� 1989 OSPFv1 lançado na RFC 1131
Esta versão experimental e nunca foi implantado
� 1991 OSPFv2 liberado na RFC 1247
� 1998 OSPFv2 atualizado na RFC 2328
� 1999 OSPFv3 publicado na RFC 2740 
Introdução ao OSPF
Encapsulamento de 
Mensagens OSPF
� Tipo de pacote OSPF
Existem 5 tipos
� Cabeçalho do pacote OSPF
Contém- ID do Roteador
e ID da area e Tipo de 
pacote OSPF
� Cabeçalho do pacote IP
Contém- Endereço IP de 
origem, Endereço IP de 
destino & Campo
protocolo definido para 89 
Introdução ao OSPF
Encapsulamento de Mensagens OSPF
� Cabeçalho do quadro de enlace
Contém – endereço MAC de origem e endereço 
MAC de destino
Introdução ao OSPF
Tipos de Pacotes OSPF 
Introdução ao OSPF
Protocolo Hello
� Pacote Hello do OSPF
–Propósito do Pacote Hello
� Descobrir os vizinhos OSPF & estabelecer adjacências
� Anunciar parâmetros nos quais dois roteadores devem concordar 
em se tornar vizinhos.
� Usado em redes multi-acesso para eleger um Designated Router 
e um Backup Designated Router
Introdução ao OSPF
� Pacotes Hello continuação
Conteúdo de um Pacote Hello
ID do roteador de origem
� Intervalos de Hello OSPF
–Normalmente multicast (224.0.0.5)
–Enviados a cada 30 segundos para os segmentos NBMA
� Intervalos de Dead de OSPF
–Este é o tempo que deve trasncorrer
antes que o vizinho é considerado down
–O tempo padrão é 4 vezes
o intervalo de Hello
Introdução ao OSPF
� Pacotes do protocolo hello contém informações que 
são usadas na eleição
-Roteador Designado (DR)
� DR é responsável pela atualização de todos os outros 
roteadores OSPF
-Roteador Designado de Backup (BDR)
� Este roteador assume responsabilidades DR, se o DR falhar
Introdução ao OSPF
Atualizações de Link-State OSPF
� Propósito do Link State Update (LSU)
Usado para fornecer anúncios de estado de link
� Propósito do Link State Advertisement (LSA)
Contém informações sobre os vizinhos e custos dos caminhos
Introdução ao OSPF
Algorítmo OSPF
� Roteadores OSPF constroem 
e mantêm um banco de 
dados do estado de link 
contendo os LSA recebidas 
de outros roteadores
–Informações encontradas no 
banco de dados são utilizadas 
sobre a execução do algoritmo 
de Dijkstra SPF
–O algoritmo SPF é utilizado 
para criar árvore SPF
–A arvore SPF é usada para 
preencher a tabela de 
roteamento
Introdução ao OSPF
Distância Administrativa
� Distância Administrativa Padrão do OSPF é 110
Introdução ao OSPF
� Autenticação do OSPF
–A finalidade é de criptografar e autenticar as 
informações de roteamento
–Esta é a configuração de uma interface específica
–Roteadores só aceitaram informações de roteamento 
de outros roteadores que foram configurados com a 
mesma senha ou informações de autenticação
Configuração Básica do OSPF
Topologia de Lab
� Topologia utilizada para este capítulo
Esquema de endereçamento IP descontiguo
Desde OSPF é um protocolo de roteamento classless a 
máscara está configurado no
Configuração Básica do OSPF
O comando router ospf
� Para habilitar OSPF em um roteador use o seguinte 
comando
R1(config)#router ospf process-id
Process id 
� Um número de significado apenas local entre 1 e 65535
-Isso significa que ele não tem que corresponder com outros 
roteadores OSPF
Configuração Básica do OSPF
� Comando OSPF network
-Requer entrada: endereço de rede
máscara curinga – o inverso da máscara 
de sub-rede
area-id - area-id se refere a área OSPF. Área 
OSPF é um grupo de roteadores que 
compartilham informações de estado de link
-Exemplo: Router(config-router)#network endereço de rede 
máscara-curinga area area-id
�Router ID
� A ID do roteador OSPF é utilizada para
identificar unicamente cada roteador no
domínio de roteamento OSPF.
� Uma ID de roteador é simplesmente um
endereço IP.
�Router ID
� Os roteadores produzem a ID do roteador com
base em três critérios e com a seguinte
precedência:
1. Utilize o endereço IP configurado com o
comando router-id de OSPF.
2.Se o router-id não estiver configurado, o
roteador escolherá o endereço IP mais alto de
qualquer uma de suas interfaces de loopback.
3.Se nenhuma interface de loopback estiver
configurada, o roteador escolherá o endereço IP
ativo mais alto de suas interfaces físicas.
�Router ID
� Utilizando os critérios anteriores, você pode
determinar as IDs do roteador para R1, R2 e R3?
�Router ID
�Router ID
� Por não termos configurado as IDs do roteador ou
interfaces de loopback em nossos três roteadores, a
ID de roteador para cada roteador é determinada pelo
critério número três na lista: o endereço IP ativo mais
alto em quaisquer das interfaces físicas do roteador.
Como mostrado na figura, a ID de roteador para cada
roteador é:
� R1: 192.168.10.5, que é mais alto que 172.16.1.17 ou
192.168.10.1
�R2: 192.168.10.9, que é mais alto que 10.10.10.1 ou
192.168.10.2
�R3: 192.168.10.10, que é mais alto que 172.16.1.33 ou
192.168.10.6
�Router ID
� Se o comando router-id do OSPF não for utilizado
e as interfaces de loopback estiverem configuradas, o
OSPF escolherá o endereço IP mais alto de qualquer
uma de suas interfaces de loopback.
� Um endereço de loopback é uma interface virtual e
está automaticamente no estado up quando
configurado.
�Router ID
� O comando router-id de OSPF tem prioridade sobre
os endereços IP de interface de loopback e física para
determinar a ID do roteador.
� A sintaxe do comando é:
Router(config)# router ospf 10
Router(config-router)# router-id 10.112.10.1
� É necessário reiniciar o roteador para aceitar a
modificação do ID ou usar o comando
Router# clear ip ospf process
�Router ID
Qual a vantagem de se utilizar a
loopback em roteadores que
rodam o protocolo OSPF
?
�Router ID
� A vantagem de utilizar uma interface de
loopback é que – diferente das interfaces físicas –
ela não pode falhar.
� Não há nenhum cabo ou dispositivo adjacente
real dos quais a interface de loopback dependa
para estar no estado up.
Configuração Básica do OSPF
ID do Roteador OSPF
�Comandos utilizados para verificar ID do 
Roteador
–Show ip protocols
–Show ip ospf
–Show ip ospf interface
� SH IP OSPF NEIGHBOR
� O comando show ip ospf neighbor pode ser
utilizado para verificar, identificar e solucionar
problemas de relações de vizinhos OSPF. Para cada
vizinho, este comando exibe a seguinte saída de
comando:
� SH IP OSPF NEIGHBOR
�Neighbor ID - A ID do roteador vizinho.
�Pri - A prioridade OSPF da interface.
�State - O estado OSPF da interface. O estado FULL significa
que o roteador e seu vizinho têm bancos de dados link-state
OSPF idênticos. Os estados OSPF são discutidos no CCNP.
�Dead Time - A quantidade de tempo restante que o roteador
esperará para receber um pacote Hello de OSPF do vizinho
antes de declarar o vizinho inativo.
�Address - O endereço IP da interface do vizinho ao qual este
roteador está diretamente conectado.
�Interface - A interface na qual este roteador formou
adjacência com o vizinho.
Configuração Básica do OSPF
Comando Descrição
Show ip protocols
Exibe OSPF process ID, router 
ID, redes roteadas anunciadas & 
distância administrativa
Show ip ospf
Exibe OSPF process ID, routerID, informações de area OSPF & 
a ultima vez que o algoritmo SPF 
foi calculado
Show ip ospf interface Exibe intervalos de Hello e intervalos de dead
Verificando o OSPF – Comandos Adicionais
Configuração Básica do OSPF
Examinando a Tabela de Roteamento
� Use o comando show ip route para exibir a tabela de 
roteamento
-Um “O’ no início de uma rota indica que a fonte é o roteamento 
OSPF
-Nota: o OSPF não sumariza automaticamente aos limites da 
rede principal
Métrica OSPF
� OSPF usa custo como a métrica para determinar a 
melhor rota
-A melhor rota terá o menor custo.
-Custo baseia-se na largura de banda de uma 
interface
�O custo é calculado através da fórmula
108 / largura de banda
-Largura de Banda de Referência
�O padrão é 100Mbps
�Pode ser modificada usando o comando 
auto-cost reference-bandwidth
Métrica OSPF
Métrica OSPF
� O custo de uma rota OSPF
É o valor acumulado de um roteador para o próximo
Configuração Básica do OSPF
Modificando o Custo de um Link
� Ambos os lados de um link devem ser configurados 
com a mesma largura de banda
–Comandos usados para alterar a largura de banda
�Comando Bandwidth
–Exemplo: Router(config-if)#bandwidthbandwidth-kbps
�Comando ip ospf cost – permite especificar diretamente o 
custo da interface
-Exemplo:R1(config)#interface serial 0/0/0
R1(config-if)#ip ospf cost 1562
Configuração Básica do OSPF
Modificando o Custo de um Link
� Diferença entre o comando bandwidth & o comando ip 
ospf cost
– Comando Ip ospf cost
�Ajusta o custo para um valor específico
– Comando Bandwidth
�Custo do link é calculado
OSPF em Redes Multiacesso
Desafios em Redes Multiacesso
� O OSPF define cinco tipos de redes:
–Ponto-a-ponto 
–Multiacesso com broadcast 
–Rede sem broadcast multiacesso (NBMA) 
–Ponto-a-multiponto 
–Links virtuais
OSPF em Redes Multiacesso
� 2 desafios presentes em redes multiacesso
–Multiplas adjacências
–Inundação extensa de LSA
OSPF em Redes Multiacesso
� Inundação extensa de LSA
Para cada LSA enviado deve haver um aviso de recepção 
enviada de volta para a transmissão do roteador.
Consequência: grande parte da largura de banda é 
consumida e o trafego fica caótico
OSPF em Redes Multiacesso
� Solução para as questões de 
inundação de LSA é o uso de:
–Roteador Designado (DR)
–Roteador Designado Backup (BDR)
� Eleição do DR & BDR
–Roteadores são eleitos para enviar 
e receber LSA
� Enviando & Recebendo LSA
–DRothers enviam LSAs por 
multicast 224.0.0.6 para o DR & BDR
–DR encaminham LSA pelo 
endereço multicast 224.0.0.5 para 
todos os outros roteadores
OSPF em Redes Multiacesso
Processo de Eleição do DR/BDR
� Eleição do DR/BDR NÃO ocorre em redes ponto-a-
ponto
OSPF em Redes Multiacesso
� Eleição do DR/BDR terá lugar em redes multiacesso
conforme mostrado abaixo
OSPF em Redes Multiacesso
� Critérios para ser eleito DR / BDR
1. DR: Roteador com a mais alta 
prioridade de interface OSPF.
2. BDR: Roteador com a segunda mais
alta prioridade de interface OSPF.
3. Se as prioridades de interface OSPF
são iguais, o router ID mais alto é
usado para quebrar o empate.
OSPF em Redes Multiacesso
� Momento da Eleição DR/BDR
–Ocorre assim que o 1st roteador tem a sua interface ativada 
em uma rede multiacesso
�Quando um DR é eleito ele permanece como DR até que 
ocorra uma das seguintes situações
-O DR falha.
-O proceso OSPF no DR falha.
-A interface multiacesso no DR falha.
OSPF em Redes Multiacesso
� Manipulando o Processo de Eleição
-Se você quer influenciar a eleição do DR e BDR, efetue um 
dos seguintes:
�Inicie o DR primeiro,em seguida o BDR e em seguida inicie 
todos os outros roteadores 
OU
�Desabilite as interfaces de todos roteadores, em seguida 
habilite no DR, depois do BDR, e depois em todos os outros 
roteadores.
OSPF em Redes Multiacesso
Prioridade de interface OSPF
� Manipulando o Processo de Eleição (continuação)
–Use o comando ip ospf priority interface.
–Exemplo:Router(config-if)#ip ospf priority {0 - 255}
�Faixa de prioridades vão de 0 a 255
–0 significa que o roteador não pode tornar-se o DR ou BDR
–1 é o valor de prioridade padrão
Mais Configurações do OSPF
Redistribuição de uma Rota Padrão OSPF 
� A Topologia inclue um link ao ISP
–Roteador conectado ao ISP
�Chamado de roteador de limite do 
sistema autónomo
�Usado para propagar uma rota padrão
–Exemplo de rota estática padrão
R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 loopback 1
–Requer o uso do comando default-information originate
–Exemplo do comando default-information originate
R1(config-router)#default-information originate
Mais Configurações do OSPF
Ajustando o OSPF
� Uma vez que a velocidade 
dos links estão ficando mais 
rapidas, pode ser necessário 
alterar os valores de largura 
de banda de referência
–Faça isso usando o comando 
auto-cost reference-
bandwidth
–Exemplo:
� R1(config-router)#auto-cost 
reference-bandwidth 10000
Mais Configurações do OSPF
Ajustando o OSPF
� Modificando os temporizadores OSPF
–Razões para modificar temporizadores
�Rápida detecção de falhas na rede
–Modificando manualmente os intervalos de Hello & Dead
�Router(config-if)#ip ospf hello-interval seconds
�Router(config-if)#ip ospf dead-interval seconds
–Ponto a ser feito
�Intervalos de Hello & Dead devem ser os mesmos entre os 
vizinhos
Resumo
� RFC 2328 descreve os conceitos e operação link state do 
OSPF
� Características do OSPF
–Um protocolo de roteamento link state frequentemente implementado
–Emprega DRs & BDRs em redes multiacesso
�DRs & BDRs são eleitos
�DR & BDRs são usados para transmitir e receber LSA`s
–Utiliza 5 tipos de pacotes
1: HELLO
2: DATABASE DESCRIPTION
3: LINK STATE REQUEST
4: LINK STATE UPDATE 
5: LINK STATE ACKNOWLEDGEMENT
Resumo
� Características do OSPF
–Métrica = custo
�Menor custo = melhor caminho
� Configuração
–Habilite o OSPF em um roteador, usando o seguinte comando 
�R1(config)#router ospf process-id
–Use o comando network para definir quais interfaces 
participarão de um determinado processo OSPF
�Router(config-router)#network network-address 
wildcard-mask area area-id
Resumo
� Verificando a configuração do OSPF
–Use os seguintes comandos:
�show ip protocol
�show ip route
�show ip ospf interface
�show ip ospf neighbor