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Métrica de custo Cisco OSPF
Lembre-se de que um protocolo de roteamento usa uma métrica para determinar o melhor caminho de um pacote em uma rede. Uma métrica fornece uma indicação da sobrecarga necessária para enviar pacotes por meio de uma determinada interface. O OSPF usa o custo como métrica. Um custo mais baixo indica um caminho melhor do que um custo mais alto.
O custo Cisco de uma interface é inversamente proporcional à largura de banda da interface. Portanto, uma largura de banda maior indica um custo menor. A fórmula usada para calcular o custo OSPF é:
Custo = largura de banda de referência / largura de banda de interface
A largura de banda de referência padrão é 108 (100.000.000); portanto, a fórmula é:
Custo = 100.000.000 bps / largura de banda da interface em bps
Consulte a tabela para ver uma análise do cálculo de custo. Como o valor de custo OSPF deve ser um número inteiro, as interfaces FastEthernet, Gigabit Ethernet e 10 Gigabit Ethernet (10 GigE) compartilham o mesmo custo. Para corrigir essa situação, você pode:
- Ajuste a largura de banda de referência com o comando auto-cost reference-bandwidth em cada roteador OSPF.
- Defina manualmente o valor de custo OSPF com o comando ip ospf cost nas interfaces necessárias.
Custos Cisco OSPF padrão
Ajuste a largura de banda de referência
O valor do custo deve ser um número inteiro. Se algo menor que um inteiro for calculado, o OSPF arredondará para o inteiro mais próximo. Portanto, o custo OSPF atribuído a uma interface Gigabit Ethernet com a largura de banda de referência padrão de 100.000.000 bps seria igual a 1, porque o número inteiro mais próximo para 0,1 é 0 em vez de 1.
Custo = 100.000.000 bps / 1.000.000.000 = 1
Por esse motivo, todas as interfaces mais rápidas que Fast Ethernet terão o mesmo valor de custo de 1 que uma interface Fast Ethernet. Para ajudar o OSPF a fazer a determinação do caminho correto, a largura de banda de referência deve ser alterada para um valor mais alto para acomodar redes com links mais rápidos do que 100 Mbps.
Alterar a largura de banda de referência não afeta realmente a capacidade de largura de banda no link; em vez disso, simplesmente afeta o cálculo usado para determinar a métrica. Para ajustar a largura de banda de referência, use o comando de configuração de roteador de Mbps auto-cost reference-bandwidth.
Router(config-router)# auto-cost reference-bandwidth Mbps
Este comando deve ser configurado em cada roteador no domínio OSPF. Observe que o valor é expresso em Mbps; portanto, para ajustar os custos para Gigabit Ethernet, use o comando auto-cost reference-bandwidth 1000. Para 10 Gigabit Ethernet, use o comando auto-cost reference-bandwidth 10000.
Para retornar à largura de banda de referência padrão, use o comando auto-cost reference-bandwidth 100.
Qualquer que seja o método usado, é importante aplicar a configuração a todos os roteadores no domínio de roteamento OSPF. A tabela mostra o custo de OSPF se a largura de banda de referência for ajustada para acomodar links 10 Gigabit Ethernet. A largura de banda de referência deve ser ajustada sempre que houver links mais rápidos do que FastEthernet (100 Mbps).
| Tipo de Interface | Referência Largura de banda em bps | Largura de banda padrão em bps | Custo | |
|---|---|---|---|---|
| 10 Gigabit Ethernet 10 Gbps | 10,000,000,000 | ÷ | 10,000,000,000 | 1 |
| Gigabit Ethernet 1 Gbps | 10,000,000,000 | ÷ | 1,000,000,000 | 10 |
| Fast Ethernet 100 Mbps | 10,000,000,000 | ÷ | 100,000,000 | 100 |
| Ethernet 10 Mbps | 10,000,000,000 | ÷ | 10,000,000 | 1000 |
Use o comando show ip ospf interface g0/0/0 para verificar o custo OSPFv2 atual atribuído à interface R1 GigabitEthernet 0/0/0. Observe como ele exibe um custo de 1. Então, depois de ajustar a largura de banda de referência, o custo agora é 10. Isso permitirá o dimensionamento para interfaces Ethernet de 10 Gigabit no futuro, sem precisar ajustar a largura de banda de referência novamente.
Nota: O comando auto-cost reference-bandwidth deve ser configurado consistentemente em todos os roteadores no domínio OSPF para garantir cálculos de rota precisos.
R1# show ip ospf interface gigabitethernet0/0/0
GigabitEthernet0/0/0 is up, line protocol is up
Internet Address 10.1.1.5/30, Area 0, Attached via Interface Enable
Process ID 10, Router ID 1.1.1.1, Network Type POINT_TO_POINT, Cost: 1
(output omitted)
R1# config t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
R1(config)# router ospf 10
R1(config-router)# auto-cost reference-bandwidth 10000
% OSPF: Reference bandwidth is changed.
Please ensure reference bandwidth is consistent across all routers.
R1(config-router)# do show ip ospf interface gigabitethernet0/0/0
GigabitEthernet0/0 is up, line protocol is up
Internet address is 172.16.1.1/24, Area 0
Process ID 10, Router ID 1.1.1.1, Network Type BROADCAST, Cost: 10
Transmit Delay is 1 sec, State DR, Priority 1
(output omitted)OSPF acumula custos
O custo de uma rota OSPF é o valor acumulado de um roteador para a rede de destino. Supondo que o comando auto-cost reference-bandwidth 10000 tenha sido configurado em todos os três roteadores, o custo dos links entre cada roteador agora é 10. As interfaces de loopback têm um custo padrão de 1, conforme mostrado na figura.
Portanto, podemos calcular o custo de cada roteador para chegar a cada rede. Por exemplo, o custo total de R1 para alcançar a rede 10.10.2.0/24 é 11. Isso ocorre porque o link para R2 custa = 10 e o custo padrão de loopback = 1. 10 + 1 = 11.
A tabela de roteamento de R1 na Figura 2 confirma que a métrica para alcançar o R2 LAN é um custo de 11.
R1# show ip route | include 10.10.2.0
O 10.10.2.0/24 [110/11] via 10.1.1.6, 01:05:02, GigabitEthernet0/0/0
R1# show ip route 10.10.2.0
Routing entry for 10.10.2.0/24
Known via "ospf 10", distance 110, metric 11, type intra area
Last update from 10.1.1.6 on GigabitEthernet0/0/0, 01:05:13 ago
Routing Descriptor Blocks:
* 10.1.1.6, from 2.2.2.2, 01:05:13 ago, via GigabitEthernet0/0/0
Route metric is 11, traffic share count is 1
R1#Definir manualmente o valor de custo OSPF
Os valores de custo do OSPF podem ser manipulados para influenciar a rota escolhida pelo OSPF. Por exemplo, na configuração atual, R1 está fazendo o balanceamento de carga para a rede 10.1.1.8/30. Ele enviará algum tráfego para R2 e algum tráfego para R3. Você pode ver isso na tabela de roteamento.
R1# show ip route ospf | begin 10
10.0.0.0/8 is variably subnetted, 9 subnets, 3 masks
O 10.1.1.8/30 [110/20] via 10.1.1.13, 00:54:50, GigabitEthernet0/0/1
[110/20] via 10.1.1.6, 00:55:14, GigabitEthernet0/0/0
(output omitted)
R1#Nota: Alterar o custo do link pode ter consequências indesejadas. Portanto, o ajuste dos valores de custo da interface só deve ser configurado quando o resultado for totalmente compreendido.
O administrador pode querer que o tráfego passe por R2 e use R3 como uma rota de backup no caso de o link entre R1 e R2 cair.
Outro motivo para alterar o valor do custo é porque outros fornecedores podem calcular o OSPF de uma maneira diferente. Ao manipular o valor do custo, o administrador pode garantir que os custos de rota compartilhados entre roteadores de vários fornecedores OSPF sejam refletidos com precisão nas tabelas de roteamento.
Para alterar o valor de custo relatado pelo roteador OSPF local para outros roteadores OSPF, use comando de configuração da interface ip ospf cost value. Na figura, precisamos alterar o custo das interfaces de loopback para 10 para simular velocidades Gigabit Ethernet. Além disso, alteraremos o custo do link entre R2 e R3 para 30 para que esse link seja usado como link de backup.
O exemplo a seguir é a configuração para R1.
R1(config)# interface g0/0/1 R1(config-if)# ip ospf cost 30 R1(config-if)# interface lo0 R1(config-if)# ip ospf cost 10 R1(config-if)# end R1#
Assumindo que os custos de OSPF para R2 e R3 foram configurados para corresponder à topologia na figura acima, as rotas de OSPF para R1 teriam os seguintes valores de custo. Observe que R1 não está mais fazendo balanceamento de carga para a rede 10.1.1.8/30. Na verdade, todas as rotas passam por R2 via 10.1.1.6, conforme desejado pelo administrador da rede.
R1# show ip route ospf | begin 10
10.0.0.0/8 is variably subnetted, 9 subnets, 3 masks
O 10.1.1.8/30 [110/20] via 10.1.1.6, 01:18:25, GigabitEthernet0/0/0
O 10.10.2.0/24 [110/20] via 10.1.1.6, 00:04:31, GigabitEthernet0/0/0
O 10.10.3.0/24 [110/30] via 10.1.1.6, 00:03:21, GigabitEthernet0/0/0
R1#Nota: Embora o uso do comando ip ospf cost seja o método recomendado para manipular os valores de custo OSPF, um administrador também pode fazer isso usando o comando interface configuration bandwidth kbps. No entanto, isso só funcionaria se todos os roteadores fossem roteadores Cisco.
Failover de teste para rota de backup
O que acontece se o link entre R1 e R2 cair? Podemos simular isso desligando a interface Gigabit Ethernet 0/0/0 e verificando se a tabela de roteamento está atualizada para usar R3 como o roteador de próximo salto. Observe que R1 agora pode alcançar a rede 10.1.1.4/30 por meio de 10.1.1.13 a R3 com um valor de custo de 50.
R1(config)# interface g0/0/0
R1(config-if)# shutdown
*Jun 7 03:41:34.866: %OSPF-5-ADJCHG: Process 10, Nbr 2.2.2.2 on GigabitEthernet0/0/0 from FULL to DOWN, Neighbor Down: Interface down or detached
*Jun 7 03:41:36.865: %LINK-5-CHANGED: Interface GigabitEthernet0/0/0, changed state to administratively down
*Jun 7 03:41:37.865: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface GigabitEthernet0/0/0, changed state to down
R1(config-if)# end
R1# show ip route ospf | begin 10
10.0.0.0/8 is variably subnetted, 8 subnets, 3 masks
O 10.1.1.4/30 [110/50] via 10.1.1.13, 00:00:14, GigabitEthernet0/0/1
O 10.1.1.8/30 [110/40] via 10.1.1.13, 00:00:14, GigabitEthernet0/0/1
O 10.10.2.0/24 [110/50] via 10.1.1.13, 00:00:14, GigabitEthernet0/0/1
O 10.10.3.0/24 [110/40] via 10.1.1.13, 00:00:14, GigabitEthernet0/0/1
R1#Verificador de sintaxe – modifique os valores de custo para R2 e R3
Use o Verificador de sintaxe para modificar os valores de custo de R2 e R3.
Você está conectado ao R2.
- Use o nome da interface lo0 para definir o valor de custo para a interface de loopback como 10.
- Retornar ao modo de configuração global.
- Verifique as entradas da tabela de roteamento com show ip route ospf.
R2(config)#interface lo0
R2(config-if)#ip ospf cost 10
R2(config-if)#end
R2#show ip route ospf
(output omitted)
Gateway of last resort is not set
10.0.0.0/8 is variably subnetted, 9 subnets, 3 masks
O 10.1.1.12/30 \[110/20\] via 10.1.1.10, 00:01:13, GigabitEthernet0/0/1
O 10.10.1.0/24 \[110/20\] via 10.1.1.5, 00:00:32, GigabitEthernet0/0/0
O 10.10.3.0/24 \[110/11\] via 10.1.1.10, 00:00:49, GigabitEthernet0/0/1
R2#O valor do custo para a LAN R3 é 11 porque o loopback ainda está relatando um custo padrão de 1.
Você agora está conectado ao R3.
- Use o nome da interface lo0 e defina o valor de custo para a interface de loopback como 10.
- Use o nome da interface g0 / 0/0 e defina o valor de custo do link para R1 como 30.
- Retorne ao modo EXEC privilegiado.
- Verifique as entradas da tabela de roteamento com show ip route ospf.
R3(config)#interface lo0
R3(config-if)#ip ospf cost 10
R3(config-if)#interface g0/0/0
R3(config-if)#ip ospf cost 30
R3(config-if)#end
R3#show ip route ospf
(output omitted)
Gateway of last resort is not set
10.0.0.0/8 is variably subnetted, 9 subnets, 3 masks
O 10.1.1.4/30 \[110/20\] via 10.1.1.9, 01:48:54, GigabitEthernet0/0/1
O 10.10.1.0/24 \[110/30\] via 10.1.1.9, 00:00:06, GigabitEthernet0/0/1
O 10.10.2.0/24 \[110/20\] via 10.1.1.9, 00:35:24, GigabitEthernet0/0/1
R3#Você modificou com êxito os valores de custo OSPF para R2 e R3.
Hello Packet Intervals
Conforme mostrado na figura, os pacotes OSPFv2 Hello são transmitidos ao endereço multicast 224.0.0.5 (todos os roteadores OSPF) a cada 10 segundos. Este é o valor padrão do temporizador em redes multiacesso e ponto a ponto.
Nota: Os pacotes de saudação não são enviados nas interfaces simuladas da LAN porque essas interfaces foram definidas como passivas usando o comando de configuração do roteador passive-interface.
O intervalo Dead é o período que o roteador espera para receber um pacote Hello antes de declarar o vizinho inativo. Se o intervalo de Dead expirar antes que os roteadores recebam um pacote Hello, o OSPF remove esse vizinho de seu banco de dados de estado de link (LSDB). O roteador inunda o LSDB com informações sobre o vizinho inferior de todas as interfaces habilitadas para OSPF. A Cisco usa um padrão de 4 vezes o intervalo de saudação. Isso é 40 segundos em redes multiacesso e ponto a ponto.
Nota: Em redes multiacesso sem transmissão (NBMA), o intervalo de saudação padrão é 30 segundos e o intervalo morto padrão é 120 segundos. As redes NBMA estão além do escopo deste módulo.
Verifique os intervalos de saudação e mortos
Os intervalos OSPF Hello e Dead são configuráveis por interface. Os intervalos OSPF devem combinar ou uma adjacência de vizinho não ocorrerá. Para verificar os intervalos da interface OSPFv2 atualmente configurados, use o comando show ip ospf interface, conforme mostrado no exemplo. Os intervalos Hello e Dead Gigabit Ethernet 0/0/0 são definidos para o padrão de 10 segundos e 40 segundos, respectivamente.
R1# show ip ospf interface g0/0/0
GigabitEthernet0/0/0 is up, line protocol is up
Internet Address 10.1.1.5/30, Area 0, Attached via Interface Enable
Process ID 10, Router ID 1.1.1.1, Network Type POINT_TO_POINT, Cost: 10
Topology-MTID Cost Disabled Shutdown Topology Name
0 10 no no Base
Enabled by interface config, including secondary ip addresses
Transmit Delay is 1 sec, State POINT_TO_POINT
Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5
oob-resync timeout 40
Hello due in 00:00:06
Supports Link-local Signaling (LLS)
Cisco NSF helper support enabled
IETF NSF helper support enabled
Index 1/2/2, flood queue length 0
Next 0x0(0)/0x0(0)/0x0(0)
Last flood scan length is 1, maximum is 1
Last flood scan time is 0 msec, maximum is 0 msec
Neighbor Count is 1, Adjacent neighbor count is 1
Adjacent with neighbor 2.2.2.2
Suppress hello for 0 neighbor(s)
R1#Use o comando show ip ospf neighbor para ver o Dead Time contando regressivamente de 40 segundos, conforme mostrado no exemplo a seguir. Por padrão, esse valor é atualizado a cada 10 segundos quando R1 recebe um Hello do vizinho.
R1# show ip ospf neighbor Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface 3.3.3.3 0 FULL/ - 00:00:35 10.1.1.13 GigabitEthernet0/0/1 2.2.2.2 0 FULL/ - 00:00:31 10.1.1.6 GigabitEthernet0/0/0 R1#
Modificar intervalos OSPFv2
Pode ser desejável alterar os temporizadores OSPF para que os roteadores detectem falhas de rede em menos tempo. Isso aumenta o tráfego, mas às vezes a necessidade de convergência rápida é mais importante do que o tráfego extra que isso cria.
Nota: Os intervalos Hello e Dead padrão são baseados nas melhores práticas e devem ser alterados apenas em raras situações.
Os intervalos OSPFv2 Hello e Dead podem ser modificados manualmente usando os seguintes comandos do modo de configuração de interface:
Router(config-if)# ip ospf hello-interval seconds
Router(config-if)# ip ospf dead-interval seconds
Use os comandos no ip ospf hello-interval e no ip ospf dead-interval para redefinir os intervalos para o padrão.
No exemplo, o intervalo Hello para o link entre R1 e R2 é alterado para 5 segundos. Imediatamente após alterar o intervalo Hello, o Cisco IOS modifica automaticamente o intervalo Dead para quatro vezes o intervalo Hello. No entanto, você pode documentar o novo intervalo morto na configuração definindo-o manualmente para 20 segundos, conforme mostrado.
Conforme exibido pela mensagem de adjacência OSPFv2 destacada, quando o Dead Timer em R1 expira, R1 e R2 perdem a adjacência. O motivo é porque R1 e R2 devem ser configurados com o mesmo intervalo de saudação. Use o comando show ip ospf neighbor em R1 para verificar as adjacências vizinhas. Observe que o único vizinho listado é o roteador 3.3.3.3 (R3) e que R1 não é mais adjacente ao vizinho 2.2.2.2 (R2).
R1(config)# interface g0/0/0 R1(config-if)# ip ospf hello-interval 5 R1(config-if)# ip ospf dead-interval 20 R1(config-if)# *Jun 7 04:56:07.571: %OSPF-5-ADJCHG: Process 10, Nbr 2.2.2.2 on GigabitEthernet0/0/0 from FULL to DOWN, Neighbor Down: Dead timer expired R1(config-if)# end R1# show ip ospf neighbor Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface 3.3.3.3 0 FULL/ - 00:00:37 10.1.1.13 GigabitEthernet0/0/1 R1#
Para restaurar a adjacência entre R1 e R2, o intervalo Hello da interface R2 Gigabit Ethernet 0/0/0 é definido como 5 segundos, conforme mostrado no exemplo a seguir. Quase imediatamente, o IOS exibe uma mensagem de que a adjacência foi estabelecida com um estado FULL. Verifique os intervalos da interface usando o comando show ip ospf interface. Observe que o tempo de Hello é de 5 segundos e o Dead Time foi definido automaticamente para 20 segundos em vez dos 40 segundos padrão.
R2(config)# interface g0/0/0 R2(config-if)# ip ospf hello-interval 5 *Jun 7 15:08:30.211: %OSPF-5-ADJCHG: Process 10, Nbr 1.1.1.1 on GigabitEthernet0/0/0 from LOADING to FULL, Loading Done R2(config-if)# end R2# show ip ospf interface g0/0/0 | include Timer Timer intervals configured, Hello 5, Dead 20, Wait 20, Retransmit 5 R2# show ip ospf neighbor Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface 3.3.3.3 0 FULL/ - 00:00:38 10.1.1.10 GigabitEthernet0/0/1 1.1.1.1 0 FULL/ - 00:00:17 10.1.1.5 GigabitEthernet0/0/0 R2#
Verificador de sintaxe – Modificando intervalos de saudação e mortos em R3
Os intervalos Hello e Dead são definidos como 5 e 20, respectivamente, em R1 e R2. Use o Syntax Checker para modificar os intervalos Hello e Dead em R3 e verifique se as adjacências foram restabelecidas com R1 e R2.
Você está conectado ao R3. Digite o comando show ip ospf neighbor para ver se nenhuma adjacência existe atualmente com R1 e R2.
R3#show ip ospf neighbor R3#
Nenhum resultado é retornado para os vizinhos adjacentes.
Agora você está no modo de configuração global.
- Use g0/0/0 como o nome da interface e configure o intervalo Hello para corresponder a R1.
- Use g0/0/1 como o nome da interface e configure o intervalo Hello para corresponder a R2.
- Retorne ao modo EXEC privilegiado.
- Verifique se as adjacências vizinhas são restabelecidas com o comando show ip ospf neighbor.
R3(config)#interface g0/0/0 R3(config-if)#ip ospf hello-interval 5 \*Jun 7 05:11:34.423: %OSPF-5-ADJCHG: Process 10, Nbr 1.1.1.1 on GigabitEthernet0/0/0 from LOADING to FULL, Loading Done R3(config-if)#interface g0/0/1 R3(config-if)#ip ospf hello-interval 5 \*Jun 7 05:11:43.081: %OSPF-5-ADJCHG: Process 10, Nbr 2.2.2.2 on GigabitEthernet0/0/1 from LOADING to FULL, Loading Done R3(config-if)#end R3#show ip ospf neighbor Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface 2.2.2.2 0 FULL/ - 00:00:19 10.1.1.9 GigabitEthernet0/0/1 1.1.1.1 0 FULL/ - 00:00:19 10.1.1.14 GigabitEthernet0/0/0 R3#
Você modificou com êxito os intervalos OSPF Hello e Dead em R3.
Packet Tracer – Modificar OSPFv2 de Área Única
Nesta atividade do Packet Tracer, você completará o seguinte:
- Ajuste a largura de banda de referência de acordo com gigabit e velocidades mais rápidas
- Modifique o valor de custo OSPF
- Modificar os temporizadores OSPF Hello
- Verifique se as modificações são refletidas com precisão nos roteadores.
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