MPLS - Aula 02

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24/08/2013 
1 
 MPLS 
Aula 02: Protocolos de Roteamento 
Estudo do Protocolo OSPF 
Roberto Mendonça 
Agenda da Aula 
 
• Conceitos Fundamentais do Protocolo OSPF 
• Funcionalidades do Protocolo OSPF 
• Comandos para Ativar o Protocolo OSPF 
 
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Objetivos da Aula 
• Após esta aula, o aluno será capaz de 
compreender os conceitos fundamentais do 
protocolo de roteamento OSPF, suas 
funcionalidades e comandos para ativação do 
mesmo. 
 
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Protocolos de Roteamento 
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Anúncios de Estado de 
Enlace (LSA)
Base de Dados de 
Estado de Enlace 
(LSDB)
Tabela de Roteamento
Árvore dos Caminhos 
mais Curtos
Algoritmo 
SPF
• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
 
• O Algoritmo de Estado de Enlace seleciona os caminhos usando o Shortest Path First, 
listando os melhores caminhos para envio do pacote. 
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Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
 
• Não limites de saltos; 
 
• OSPF exige mais memória e mais CPU; 
 
• Usa multicast para o envio de atualizações acerca do link-state; 
 
• Atualizações só são enviadas quando houver mudanças nos links e 
não mais periodicamente; 
 
• Convergência rápida, uma vez que as atualização são enviadas 
instantaneamente. 
 
- Características 
Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Hierarquia da Rede 
• Roteamento estado de enlace requer uma estrutura de rede 
hierárquica, forçada pelo OSPF: 
 
 
• Esta hierarquia de dois níveis consiste do seguinte: 
 
- Área trânsito (backbone ou área 0) 
 
- Áreas regulares (áreas não backbone) 
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Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Roteamento Hierárquico 
 
 
 
 
 
 Area 0 
Area 1 Area 2 
 
 
A 
Autonomous System 
B 
C D
 
E F 
• Consiste de áreas e sistema autônomo; 
• Minimiza tráfego de atualizações de roteamento. 
 
Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Características das Áreas 
 
 
 
 
 
• Localizar o impacto 
de uma mudança 
de topologia à uma 
área específica; 
 
• Minimizar as 
entradas na tabela de 
 roteamento; 
 
• Detalhado flooding de 
 LSAs param nas fronteiras; 
 
• Requer um projeto 
hierárquico da rede. 
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Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Roteamento Hierárquico 
 
 
 
 
 
 Backbone Area 
Area 1 
Area 2 
Area 3 
 
 
 
External 
Routing 
Domain 
A 
Autonomous System 
I 
B 
C D E 
F H 
G 
192.168.0.0/24 
192.168.1.0/24 
192.168.2.0/24 
192.168.3.0/24 
 
I 
J 
• Minimiza entradas da tabela de roteamento; 
• Reduz impacto de uma mudança de topologia dentro da área. 
Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Terminologias de Áreas 
 
 
 
 
 
 Backbone Area 
Area 1 
Area 2 
Area 3 
 
 
 
A 
Autonomous System 
B 
C D E 
F H 
G 
I 
J 
• Roteadores A e B são 
roteadores de 
backbone. 
 
• Roteadores de 
backbone compõem a 
área 0. 
 
• Routers C, D e E são 
conhecidos como 
roteadores de borda 
(ABRs). 
 
• ABRs anexam todas 
as áreas à área 0. 
 
• Routers F, G, H, I e J 
são roteadores 
internos. 
 
 
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Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Cálculo - Algoritmo 
 
 
 
 
 
Link-state database 
Adjacency database 
Neighbors of x: A, B,C,D 
Dijkstra (SPF) 
algorithm 
Forwarding database 
(routing table) 
Shortest paths 
x 
C A 
B 
E D 
G F H 
x 
C A 
B 
E D 
G F H 
Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Métrica do OSPF 
 
 
 
 
 
• O custo de uma interface é uma indicação do overhead 
requerido para enviar pacotes através da interface; 
• O custo de uma interface é inversamente proporcional a largura 
de banda; 
• A fórmula para cálculo do custo: 
 
 
Cost = 10^8 / largura de banda (em bps) 
 
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Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Qual o melhor caminho do F para o A? 
 
 
 
 ? ? 
A D E 
F 
G 
 2Mbps 
 2Mbps 
 
512Kbps 
 
512Kbps 
 
512Kbps 
 2Mbps 
 
512Kbps 
 
512Kbps 
B 
C 
 2Mbps 
FEDBA 
Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Pacotes de Hello 
 
 
 
 
 
router id 
hello/dead intervals 
neighbors 
area-ID 
router priority 
DR IP address 
BDR IP address 
authentication password 
stub area flag 
 * 
 * 
 * 
 * 
Hello 
afadjfjorqpoeru 
39547439070713 
Hello 
* Os valores devem ser iguais entre os 
neighbors 
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Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Pacotes de Hello 
 
 
 
 
 
• Usado para estabelecer e manter vizinhança 
– a máscara de sub-rede entre os roteadores têm de 
ser iguais 
• Usado para eleger o DR e o BDR 
• Enviado periodicamente a cada 10 segundos utilizando 
o endereço destino 224.0.0.5 
Designated 
Router 
Backup 
Designated 
Router 
Hello 
Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Atualização das Informações 
 
 
 
 
 
está no banco 
de dados da 
topologia? 
não 
FIM 
 encaminha o 
LSAck 
 adiciona ao banco de dados 
 propaga o LSA 
executa o SPF e atualiza 
a tabela de roteamento 
sim 
é o mesmo # 
de seq.? 
 ignora o LSA 
sim ir para 
“A” 
“A” 
não 
FIM 
o número de 
seq. é maior? 
encaminha LSU 
com a nova 
informação 
não 
 LSA 
 LSU 
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Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Tipos de LSA 
 
 
 
 
 
• Existem 11 diferentes tipos de LSA definidos no OSPF. Os 
primeiros 05 tipos são comumente utilizados: 
 
• Tipo 1 Router 
• Tipo 2 network 
• Tipo 3 e 4 summary 
• Tipo 5 external 
 
• OSPF define 03 tipos de rotas: intra-area, interarea, e external. 
External rotas são subdivididas em E1 e E2. 
Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Tipos de LSA 
 
 
 
 
 
router 
área 1 
área 0 
summary net 
Internet 
ABR 
router LSA 
• gerado pelos roteadores 
dentro de uma área 
network LSA 
• gerado pelo DR 
summary net LSA 
• gerado pelos ABR 
 
summary ASB LSA 
• gerado pelos ABR 
 
external LSA 
• gerado pelos ASBR 
external 
ASBR 
summary net 
router 
external 
summary ASB 
network 
DR 
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Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Configuração do OSPF 
 
 
 
 
 
router ospf process-id 
Router(config)# 
• Habilita um ou mais processos de roteamento OSPF. 
network address inverse-mask area area-id 
Router(config-router)# 
• Define as interfaces em que o OSPF irá processar. 
Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Verificando a Operação do OSPF 
 
 
 
 
 
show ip route ospf 
Router# 
• Exibe todas as rotas OSPF aprendidas pelo roteador. 
show ip ospf interface 
Router# 
• Exibe o OSPF router ID, area ID, e informação de adjacência. 
show ip ospf neighbor [detail] 
• Exibe informações sobre os vizinhos ospf, incluindo 
informações de DR e BDR nas redes broadcasts. 
Router# 
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Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Exemplo – Configuração OSPFE0 
10.64.0.1 
10.64.0.2 
E0 
 S0 
10.2.1.2 
10.2.1.1 
S1 
A B C 
interface Ethernet0 
ip address 10.64.0.1 255.255.255.0 
 
router ospf 1 
network 10.0.0.0 0.255.255.255 area 0 
 
 
interface Ethernet0 
ip address 10.64.0.2 255.255.255.0 
 
interface Serial0 
ip address 10.2.1.2 255.255.255.0 
 
router ospf 50 
 network 10.2.1.2 0.0.0.0 area 0 
 network 10.64.0.2 0.0.0.0 area 0 
 o wildcard define a faixa de 
endereços das interfaces onde o OSPF ficará ativado 
Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Verificando a Operação do OSPF - Exemplo 
 
 
 
 
 
RouterA#show ip ospf interface e0 
 
Ethernet0 is up, line protocol is up 
 Internet Address 10.64.0.1/24, Area 0 
 Process ID 1, Router ID 10.64.0.1, Network Type BROADCAST, Cost: 10 
 Transmit Delay is 1 sec, State BDR, Priority 1 
 Designated Router (ID) 10.64.0.2, Interface address 10.64.0.2 
 Backup Designated router (ID) 10.64.0.1, Interface address 10.64.0.1 
 Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5 
 Hello due in 00:00:04 
 Neighbor Count is 1, Adjacent neighbor count is 1 
 Adjacent with neighbor 10.64.0.2 (Designated Router) 
 Suppress hello for 0 neighbor(s) 
RouterB#show ip ospf neighbor 
 
Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface 
10.64.1.1 1 FULL/BDR 00:00:31 10.64.1.1 Ethernet0 
10.2.1.1 1 FULL/- 00:00:38 10.2.1.1 Serial0 
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Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Verificando a Operação do OSPF - Exemplo 
 
 
 
 
 
Router#show ip ospf database 
 
 OSPF Router with ID (192.168.0.12) (Process ID 1) 
 
 
 Router Link States (Area 0)  LSA Type 1 
 
Link ID ADV Router Age Seq# Checksum Link count 
192.168.0.10 192.168.0.10 817 0x80000003 0xFF56 1 
192.168.0.11 192.168.0.11 817 0x80000003 0xFD55 1 
192.168.0.12 192.168.0.12 816 0x80000003 0xFB54 1 
192.168.0.13 192.168.0.13 816 0x80000003 0xF953 1 
192.168.0.14 192.168.0.14 817 0x80000003 0xD990 1 
 
 Net Link States (Area 0)  LSA Type 2 
 
 
Link ID ADV Router Age Seq# Checksum 
192.168.0.14 192.168.0.14 812 0x80000002 0x4AC8 
 
Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Verificando a Operação do OSPF - Exemplo 
 
 
 
 
 
RouterA#show ip route ospf 
 
 Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, 
 B - BGP, D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, 
 IA - OSPF inter area, E1 - OSPF external type 1, 
 E2 - OSPF external type 2, E - EGP, i - IS-IS, L1 - IS-IS 
 level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default 
 
Gateway of last resort is not set 
 10.0.0.0 255.255.255.0 is subnetted, 2 subnets 
O 10.2.1.0 [110/10] via 10.64.0.2, 00:00:50, Ethernet0 
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Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Autenticação no OSPF 
 
 
 
 
 
ip ospf message-digest-key key-id md5 key 
Router(config-if)# 
area id-area authentication message-digest 
Router(config-router)# 
Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Sumarização no OSPF 
 
 
 
 
 
• Minimiza o número de entradas na tabela de roteamento. 
 
 
 
• Reduz flooding de LSA tipo 3 e 5 e reduz processamento. 
 
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Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Configuração da Sumarização no OSPF 
 
 
 
 
 
 
area area-id range address mask 
Router(config-router)# 
summary-address address mask 
Router(config-router)# 
• Consolida rotas interarea no ABR. 
• Consolida rotas externas, usualmente no ASBR. 
Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Exemplo – Configuração OSPF - Sumarização 
 
 
 
 
 
R2 
R2# 
router ospf 100 
 network 172.16.64.1 0.0.0.0 area 2 
 network 172.16.127.1 0.0.0.0 area 0 
 area 0 range 172.16.96.0 255.255.224.0 
 area 2 range 172.16.64.0 255.255.224.0 
R1# 
router ospf 100 
 network 172.16.32.1 0.0.0.0 area 1 
 network 172.16.96.1 0.0.0.0 area 0 
 area 0 range 172.16.96.0 255.255.224.0 
 area 1 range 172.16.32.0 255.255.224.0 
172.16.64.0 - 172.16.95.0 
 255.255.255.0 
Área 2 
172.16.64.1 
172.16.96.0 - 172.16.127.0 
255.255.255.0 
172.16.127.1 172.16.96.1 
172.16.32.0 - 172.16.63.0 
 255.255.255.0 
Área 1 
172.16.32.1 
máscara das 
interfaces: 
255.255.255.0 
R1 R2 
Área 0 
máscara das 
interfaces: 
255.255.255.0 
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Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Interpretando a Tabela de Roteamento 
 
 
 
 
 
Router Designado Descrição 
O OSPF intra-área 
(Router LSA) 
Redes de dentro da área do 
router 
O IA OSPF interarea 
(summary LSA) 
Redes fora da área do router, 
porém dentro do OSPF AS. 
O E1 Rotas externas tipo 1 
Redes fora do AS do router. 
O E2 Rotas externas tipo 2 
Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Diferença entre LSA External Tipo 1 e Tipo 2 
 * External Tipo 1 
 
 
 
 
rede 
0.0.0.0 
0.0.0.0 
tipo 1 
150 
170 
next hop 
R1 
R2 
cost = 50 
R1 
R2 
R3 
cost = 80 
rota escolhida 
database do OSPF 
cost = 100 
cost = 90 
Internet 
ASBR 
ASBR 
Domínio OSPF 
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Protocolos de Roteamento 
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• Protocolo OSPF – Open Shortest Path First 
- Diferença entre LSA External Tipo 1 e Tipo 2 
 * External Tipo 2 
 
 
 
 
Domínio OSPF 
rede 
0.0.0.0 
0.0.0.0 
tipo 2 
100 
90 
next hop 
R1 
R2 
cost = 50 
R1 
R2 
R3 
cost = 80 
rota escolhida 
database do OSPF 
cost = 100 
cost = 90 
Internet 
ASBR 
ASBR 
Dúvidas? 
 
 
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