OSPF Multiárea para o CCNA

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

2. 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

3. OSPF em área única - Análise

4. 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

5. 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)

6. 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)

7. OSPF - Atualizações de estado do link (LSU) • Atualização de estado do link (LSU) • Anúncios do estado do link (LSA) • (Intercambiáveis) • Vários tipos de LSA

8. 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

9. ID do roteador OSPF ID do roteador = 192.168.10.5 • Use o endereço IP configurado com o comando router-id do OSPF. • Se o router-id não estiver configurado, o roteador escolhe o endereço IP mais alto das interfaces de loopback. • Se nenhuma interface de loopback estiver configurada, o roteador escolhe o endereço IP mais alto ativo de uma das suas interfaces físicas. Verificação

10. ID do roteador OSPF ID do Roteador = 10.1.1.1 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

11. 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

12. 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)

13. OSPF e redes multiacesso Eleição do DR/BDR Como o DR e o BDR são eleitos? Os seguintes critérios são aplicados: • DR: roteador com a prioridade mais alta da interface OSPF. • BDR: roteador com a segunda prioridade mais alta da interface OSPF. • Se as prioridades da interface OSPF são iguais, a maior ID do roteador é usada no desempate.

14. Implementação do OSPF Multiárea

15. 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

16. 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.

17. 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.

18. 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

19. 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

20. Tipos de LSAs trocados entre áreas

21. Tipos de LSA do OSPF (reestudados)

22. Operação LSA em OSPF multiárea Tipos de LSA do OSPF

23. 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

24. 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

25. 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

26. 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

27. 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

28. Tipos de LSA do OSPF

29. Rotas OSPF – tabela de roteamento

30. 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))

31. 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)

32. 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.

33. Cálculo de rota OSPF Todos os roteadores calculam os melhores caminhos para os destinos dentro da sua área (intra-área) e adicionam essas entradas à tabela de roteamento. Todos os roteadores calculam os melhores caminhos até as outras áreas na rede interconectada (inter- área) ou LSAs do tipo 3 e tipo 4 . 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.

34. Configurando o OSPF Multiárea

35. Configurando o OSPFv2 Multiárea

36. Configurando o OSPFv3 Multiárea

37. 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

38. 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.

39. Calculando a rota resumida Resuma 10.1.1.0/24 e 10.1.2.0/24 10.1.0.0.

40. Configuração do resumo de rotas de inter-áreas R1 R3

41. Resumo da rota OSPF - VLSM

42. Resumo da rota de inter-área OSPF

43. Resumo da rota ASBR do OSPF Observação - as rotas RIPv2 também devem ser redistribuídas no OSPF neste exemplo

44. 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

45. Exemplo de rota padrão OSPF

46. Verificação da configuração do OSPFv2 e do OSPFv3

47. 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

48. Verificação da configuração do OSPF Multiárea geral

49. Verifique as rotas OSPF

50. Verifique o LSDB do OSPF Multiárea