aula 9_redes de computadores_protocolos de roteamento interiores_ospf_06102015

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Data: 06 de Outubro de 2015

Protocolos de RoteamentoRoteamento dentro do Sistemas Autónomos

OSPF

Disciplina: Redes de Computadores - IICurso: Licenciatura em Engenharia Informática

(3º ano)

Docentes: Doutor Engº. Lourino Chemane e engº. Assane Cipriano

DEEL, Faculdade de Engenharia, UEM

06 de Outubro de 2015


Agenda

1. Introdução2. Recursos fundamentais e básicos do OSPF3. Comandos básicos de configuração do OSPF4. Descricao, modificacao e calcular da métrica utilizada pelo

OSPF5. Processo de eleição do Roteador Designado/Roteador

Designado de Backup (DR/BDR) em redes multiacesso

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Arquitectura ou Modelo OSI


IntroduçãoInternet Protocol Suit

Application Layer

BGP · DHCP · DNS · FTP · HTTP · IMAP · IRC · LDAP ·MGCP · NNTP · NTP · POP · RIP ·RPC · RTP · SIP · SMTP · SNMP · SSH Telnet · TLS/SSL · XMPP·

(more)

Transport Layer

TCP · UDP · DCCP · SCTP · RSVP · ECN ·(more)

Internet Layer

IP (IPv4, IPv6)· ICMP · ICMPv6 · IGMP · IPsec·(more)

Link Layer

ARP/InARP · NDP · OSPF · Tunnels (L2TP) · PPP · Media Access Control(Ethernet, DSL, ISDN, FDDI) · (more)

Physical Layer

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Introducao


Introdução

Desenvolvido como substituição ao protocolo RIP

Protocolo standard aberto baseado na topologia, desenvolvidopelo IETF (Internet Engineering Task Force);

Permite a divisao do AS em areas de encaminhamento maispequenas dando origem a uma hierarquia;

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Introdução ao OSPF

Histórico do OSPF• Iniciou em 1987• 1989 - OSPFv1 lançado na RFC 1131

Esta versão foi experimental e não foi utilizado• 1991 - OSPFv2 lançado na RFC 1247• 1998 - OSPFv2 atualizado na RFC 2328• 1999 - OSPFv3 publicado na RFC 2740



• Fluxo de operacoes do OSPF:1. Criacao de relacoes de vizinhanca com outros routers;2. Troca de informacao de encaminhamento;3. Determinacao das rotas.

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Encapsulamento da Mensagem OSPF• Tipos de pacotes OSPF

Existem 5 tipos• Cabeçalho do pacote OSPF

Contém – ID do Roteador e ID da área e Código de tipopara o tipo de pacote OSPF

• Cabeçalho do pacote IPContém – Endereço IP de origem, Endereço IP de destino eCampo protocolo definido para 89



Encapsulamento da Mensagem OSPF• Cabeçalho do frame de dados de enlace

Contém – Endereço MAC de origem e endereço MAC de destino

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Tipos de Pacotes OSPF



Protocolo Hello• Pacote Hello OSPF

–Propósito do Pacote Hello Detectar vizinhos OSPF e estabelecer adjacências Anunciar parâmetros os quais os roteadores devem estar de

acordo para se tornarem vizinhos Usado em redes multiacesso para eleger o roteador designado e

o roteador designado de backup (Designated Router and aBackup Designated Router – DR/BDR)

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Protocolo Hello• Pacote Hello OSPF

Ver item11.1.4 (1)



• Pacotes HelloConteúdo dos pacotes Hello

ID do roteador transmissor• Intervalos Hello

–Usualmente multicast (224.0.0.5) - ALLSPFRouters–Enviados a cada 30 segundos em segmento NBMA(Nonbroadcast Multi-Access) Ex.: Redes X.25, ATM e FrameRelay

• Intervalos Dead–Tempo que o roteador deveaguardar antes de considerarum vizinho inativo–O padrão é 4 vezes o tempode intervalo hello

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• Pacotes do protocolo Hello contém informações quesão utilizadas para eleger:

-Roteador Designado (DR) DR é responsável em atualizar todos os outros roteadoresOSPFOs outros roteadores são chamados DROthers-Roteador Designado de Backup (BDR) Este roteador assumer as responsabilidade do DR em casode falha do DR atual



Atualizações Link-State do OSPF• Propósito da atualização Link-state (LSU)

Usada para atualizações de roteamento OSPF• Propósito do anúncio Link-state (LSA)

Contém informações sobre vizinhos e custo dos caminhos

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Algoritmo OSPF• Roteadores OSPF

constroem e mantém umabase de dados link-statecontendo os LSAsrecebidos de outrosroteadores

–As informações da base dedados são utilizadas pelaexecução do algoritmo SPFDijkstra–O algoritmo SPF é usado paracriar a árvore SPF (ShortestPath Firs)–A árvore SPF é usada parapopular a tabela de roteamento



Distância Administrativa• A Distância Administrativa padrão do OSPF é 110

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• Autenticação OSPF–O propósito é criptografar e autenticar as informaçõesde roteamento–É uma configuração específica de interface–Roteadores somente aceitarão informações deroteamento de outros roteadores que foramconfigurados com a mesma senha e informações deautenticação


Configuração Básica do OSPF

Topologia do Laboratório• A topologia utilizada para este capítulo

Esquema de endereçamento IP discontíguoComo o OSPF é um protocolo de roteamento classless amáscara de sub-rede é configurada

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O comando router ospf• Para ativar o OSPF em um roteador utiliza-se o

seguinte comandoR1(config)#router ospf process-idProcess id Um número de significância local entre 1 e 65535

-isto significada que não precisa corresponder com outrosroteadores OSPF



• Comando OSPF network-Requer configuração de:

•network address•wildcard mask – o inverso da máscara de sub-rede•area-id - area-id refere a área OSPF. A área OSPF é umgrupo de roteadores que compartilham as mesmasinformações link-state-Exemplo:Router(config-router)#network network-address wildcard-mask areaarea-id

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• ID do Roteador–É um endereço IP usado para identificar o roteador–3 critérios são usados para definir o ID do roteador Usar o endereço IP configurado com o comando OSPF router-id

-Tem precedência sobre as interfaces loopback e interfacesfísicas

Se o comando router-id não for usado, o roteador usa o maiorendereço IP de qualquer uma das interfaces loopback Se não tiver interface loopback

configurada, então o maiorendereço IP de qualquerinterface ativa será usado

Qual o ID de R1, R2 e R3?



ID do Roteador OSPF• Comandos usados para verificar o ID do roteador

–Show ip protocols–Show ip ospf–Show ip ospf interface

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ID do Roteador OSPF• ID do Roteador & Endereços de loopback

-O maior endereço de loopback será usado como ID do roteadorse o comando router-id não for utilizados-Vantagens em usar a interface de loopback

a interface de loopback não falha estabilidade do OSPF• O comando OSPF router-id

–Introduzido no IOS 12.0–Sintaxe do comando Router(config)#router ospf process-id Router(config-router)#router-id ip-address

• Modificando o ID do roteador–Use o comando Router#clear ip ospf process



Verificando o OSPF• Use o comando show ip ospf para verificar e

identificar o OSPFO comando vai mostrar o seguinte adjacência de vizinhos:

-A não adjacência é indicada por:O ID de roteador dos vizinhos não é mostradoO estado de full não é mostrado

-Consequências da não adjacência:Informações de link state não são trocadasÁrvores SPF e tabelas de roteamentoincompletas

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Comando Descrição

show ip protocols

Mostra o ID do processo SPF, router ID, asredes anunciadas pelo roteador e a distânciaadministrativa

show ip ospf

Mostra o ID do processo SPF, router ID,informações da área OSPF e a última vez queo algoritmo SPF foi calculado

show ip ospf interfaceMostra o intervalo hello e o intervalo dead

Verificando o OSPF – Comandos Adicionais




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Basic OSPF Configuration

Examinando a tabela de roteamento• Use o comando show ip route para mostrar a tabela

de roteamento-Um “O” no início da rota indica que a fonte da rota é uma rotaOSPF-Notem que o OSPF não sumariza automaticamente as redes nolimite classful

Atividade11.2.6 (2)


Métrica do OSPF

• O OSPF usa o custo com a métrica para determinar amelhor rota-A melhor rota terá o menor custo-O custo é baseado na largura de banda da interface O custo é calculado usando a fórmula

108 / largura de banda

-Largura de banda de referência O padrão é 100Mbps Pode ser alterado usando o

comando auto-cost reference-bandwidth

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Métrica do OSPF

• O custo de uma rota OSPFÉ o valor acumulado de um roteador até o próximo roteador


Métrica do OSPF

• Geralmente a velocidade atual do link é diferente dalargura de banda padrão

–Isto exigirá que o valor da largura de banda reflita avelocidade atual Razão: para que a tabela de roteamento tenha as

melhores informações sobre o caminho• O comando show interface mostrará a largura de

banda da interface-O padrão do link serial é 1.544Mbps

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Modificando o Custo do Link• Ambos os lados do link serial devem ser configurados

com a mesma largura de banda–Comandos usados para modificar a largura de banda Comando bandwidth

–Exemplo: Router(config-if)#bandwidth bandwidth-kbps

Comando ip ospf cost – permite especificar diretamente ocusto

-Exemplo:R1(config)#interface serial 0/0/0R1(config-if)#ip ospf cost 1562



Modificando o Custo do Link

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Modificando o Custo do Link• Diferença entre o comando bandwidth e o o comando

ip ospf cost–Comando ip ospf cost Define o custo para uma valor específico

–Comando bandwidth O custo do link é calculado

Atividade11.3.2 (4)


OSPF e 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

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OSPF em Redes Multiacesso

• 2 desafios apresentados pelas redes multiacesso–Múltiplas adjacências–Inundação abundante de LSA



• Inundação abundante de LSAsPara todo LSA enviado deve haver um reconhecimento dorecebimento do pacote enviado para o roteador transmissor

consequência: muita largura de banda consumida

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• Solução para o problema deinundação de LSAs é o uso do–Roteador Designado (DR)–Roteador Designado de Backup (BDR)

• Seleção do DR e BDR–Roteadores são eleitos para enviare receber LSA

• Enviando e Recebendo LSA–DRothers envia LSAs através demulticast 224.0.0.6 (ALLDRouters) parao DR & BDR–DR encaminha o LSA via endereçomulticast 224.0.0.5 (AllSPFRouters) paratodos os outros roteadores



Processo de Eleição do DR/BDR• Eleições do DR/BDR NÃO ocorrem em redes ponto-a-

ponto

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• Eleições DR/BDR ocorrem em redes multiacessocomo mostrado abaixo



• Critérios para ser eleito DR/BDR1. DR: Roteador mais alta prioridade

de interface OSPF.2. BDR: Roteador com a segunda mais

alta prioridade de interface OSPF.3. Se a prioridade das interfaces OSPF forem iguais, o roteador com o

maior ID de roteador será eleito.

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• Critérios para ser eleito DR/BDR



• Momento de Eleição do DR/BDR–Ocorre assim que o 1º roteador tiver uma interface habilitada narede multiacesso Quando um roteador for eleito DR ele permanece como DR até

que alguma das situações abaixo ocorra-O DR falha.-O processo OSPF no DR falha.-A interface multiacesso no DR falha.

Ver item11.4.2 (3)

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• Manipulando o processo de eleição-Se há o desejo de influenciar a eleição do DR e BDR umadas seguintes ações deve ser tomada Ligue o roteador DR primeiro, seguido pelo BDR, e depois

ligue os demais roteadores,OU Desative a interface em todos os roteadores, seguido por

um no shutdown no DR, depois no BDR, e depois nooutros roteadores.



Prioridade da Interface OSPF• Manipulando o processo de eleição do DR/BDR

(continuação)–Use o comando ip ospf priority interface–Exemplo:Router(config-if)#ip ospf priority {0 - 255} O número de prioridade varia de 0 até 255

–0 - significa que o roteador não pode se tonar DR ou BDR–1 - valor padrão de prioridade

Atividade11.4.3 (2)

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Mais Configurações OSPF

Redistribuindo uma Rota Padrão com OSPF• Topologia inclui um link para o ISP

–Roteador conectado no ISP Chamado de Roteador de Borda de

Sistema Autônomo (ASBR) Usado para propagar a rota padrão

–Exemplo de uma rota estática padrãoR1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 loopback 1

–Requer o uso do comando default-information originate–Exemplo de uso do comando default-information originate

R1(config-router)#default-information originate



Ajustando o OSPF• Como os link estão se

tornando mais rápidos,pode ser necessário alteraro valor de referência delargura de banda–Faça isso usando o comando auto-cost reference-bandwidth–Exemplo: R1(config-router)#auto-cost reference-bandwidth 10000

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Ajustando o OSPF



Ajustando o OSPF• Modificando os temporizadores

OSPF–Razões para mudar os temporizadores Detecção mais rápida de falhas da rede

–Modificando manualmente os intervalos Hello e Dead Router(config-if)#ip ospf hello-interval seconds Router(config-if)#ip ospf dead-interval seconds

–ATENÇÃO Os intervalos Hello e Dead devem ser os mesmo entre os

vizinhos

Atividade11.5.2 (3),11.6.1 (2),11.6.2 (2) e11.6.3 (2)

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Resumo

• A RFC 2328 descreve os conceitos e operação doOSPF

• Características do OSPF–Protocolo de roteamento link-state muito usado–Usa DRs e BDRs em rede multiacesso DRs & BDRs são eleitos DR & BDRs são usados para transmitir e receber LSAs

–Usa 5 tipos de pacotes:1: HELLO2: DATABASE DESCRIPTION3: LINK STATE REQUEST4: LINK STATE UPDATE5: LINK STATE ACKNOWLEDGEMENT


Resumo

• Características do OSPF–Métrica = custo Menor custo = menor caminho

• Configuração–Habilita-se o OSPF no roteador usando o comando R1(config)#router ospf process-id

–Usa-se o comando network para definir quais interfacesparticipam do processo OSPF Router(config-router)#network network-address

wildcard-mask area area-id

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Resumo

• Verificação da configuração do OSPF–Use os seguintes comandos show ip protocol show ip route show ip ospf interface show ip ospf neighbor


End

Lourino ChemaneContact: [email protected]

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