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Tipos de rede OSPF
Outro tipo de rede que usa OSPF é a rede OSPF multiacesso. As redes OSPF multiacesso são exclusivas, pois um roteador controla a distribuição de LSAs. O roteador escolhido para essa função deve ser determinado pelo administrador da rede por meio da configuração adequada.
O OSPF pode incluir processos adicionais dependendo do tipo de rede. A topologia anterior usava links ponto a ponto entre os roteadores. No entanto, os roteadores podem ser conectados ao mesmo switch para formar uma rede multiacesso, conforme mostrado na figura. As LANs Ethernet são o exemplo mais comum de redes multiacesso de broadcast. Em redes de broadcast, todos os dispositivos da rede veem todos os quadros de broadcast e multicast.
Roteador designado OSPF
Lembre-se de que, em redes multiacesso, o OSPF elege um DR e um BDR como uma solução para gerenciar o número de adjacências e a inundação de anúncios de estado de link (LSAs). O DR é responsável por coletar e distribuir os LSAs enviados e recebidos. O DR usa o endereço IPv4 multicast 224.0.0.5 que se destina a todos os roteadores OSPF.
Um BDR também é eleito caso o DR falhe. O BDR escuta passivamente e mantém um relacionamento com todos os roteadores. Se o DR parar de produzir pacotes Hello, o BDR se autopromoverá e assumirá a função de DR.
Todos os outros roteadores se tornam um DROTHER (um roteador que não é nem o DR nem o BDR). Os DROTHERs usam o endereço de multiacesso 224.0.0.6 (todos os roteadores designados) para enviar pacotes OSPF ao DR e BDR. Apenas o DR e o BDR escutam 224.0.0.6.
Na figura, R1, R5 e R4 são DROTHERs. Clique em reproduzir para ver a animação de R2 atuando como DR. Observe que apenas o DR e o BDR processam o LSA enviado por R1 usando o endereço IPv4 multicast 224.0.0.6. O DR então envia o LSA a todos os roteadores OSPF usando o endereço IPv4 multicast 224.0.0.5.
Papel do DR
Topologia de referência de multiacesso OSPF
Na topologia multiacesso mostrada na figura, há três roteadores interconectados em uma rede Ethernet multiacesso comum, 192.168.1.0/24. Cada roteador é configurado com o endereço IPv4 indicado na interface Gigabit Ethernet 0/0/0.
Como os roteadores estão conectados em uma rede multiacesso comum, o OSPF elegeu automaticamente um DR e um BDR. Neste exemplo, R3 foi eleito como o DR porque sua ID de roteador é 3.3.3.3, que é a mais alta nesta rede. R2 é o BDR porque tem a segunda ID de roteador mais alta na rede.
Verifique as funções do roteador OSPF
Para verificar as funções do roteador OSPFv2, use o comando show ip ospf interface.
Clique em cada botão para ver a saída do comando show ip ospf interface em cada roteador.
Verifique as adjacências de DR / BDR
Para verificar as adjacências OSPFv2, use o comando show ip ospf neighbour, conforme mostrado no exemplo para R1. O estado dos vizinhos em redes multiacesso pode ser o seguinte:
- FULL / DROTHER – Este é um roteador DR ou BDR totalmente adjacente a um roteador não-DR ou BDR. Esses dois vizinhos podem trocar pacotes de saudações, atualizações, consultas, respostas e confirmações.
- FULL / DR – O roteador é totalmente adjacente ao vizinho DR indicado. Esses dois vizinhos podem trocar pacotes de saudações, atualizações, consultas, respostas e confirmações.
- FULL / BDR – O roteador é totalmente adjacente ao vizinho BDR indicado. Esses dois vizinhos podem trocar pacotes de saudações, atualizações, consultas, respostas e confirmações.
- 2-WAY / DROTHER – O roteador não-DR ou BDR tem um relacionamento vizinho com outro roteador não-DR ou BDR. Esses dois vizinhos trocam pacotes de saudação.
O estado normal de um roteador OSPF geralmente é FULL. Se um roteador estiver travado em outro estado, é uma indicação de que há problemas na formação de adjacências. A única exceção a isso é o estado 2-WAY, que é normal em uma rede de broadcast multiacesso. Por exemplo, os DROTHERs formarão uma adjacência de vizinho de 2 VIAS com qualquer DROTHERs que ingressar na rede. Quando isso acontece, o estado vizinho é exibido como 2-WAY / DROTHER.
Clique em cada botão para ver a saída do comando show ip ospf neighbour em cada roteador.
Processo de eleição de DR / BDR padrão
Como o DR e o BDR são eleitos? A decisão eleitoral de OSPF DR e BDR é baseada nos seguintes critérios, em ordem sequencial:
- Os roteadores na rede elegem o roteador com a prioridade de interface mais alta como o DR. O roteador com a segunda prioridade de interface mais alta é eleito como BDR. A prioridade pode ser configurada para ser qualquer número entre 0 – 255. Se o valor de prioridade da interface for definido como 0, essa interface não pode ser eleita como DR nem BDR. A prioridade padrão das interfaces de transmissão multiacesso é 1. Portanto, a menos que configurado de outra forma, todos os roteadores têm um valor de prioridade igual e devem contar com outro método de desempate durante a eleição de DR / BDR.
- Se as prioridades da interface forem iguais, o roteador com a ID de roteador mais alta será eleito o DR. O roteador com a segunda ID de roteador mais alta é o BDR.
Lembre-se de que a ID do roteador é determinada de uma das três maneiras a seguir:
- A ID do roteador pode ser configurada manualmente.
- Se nenhuma ID de roteador for configurada, a ID do roteador será determinada pelo endereço IPv4 de loopback mais alto.
- Se nenhuma interface de loopback for configurada, a ID do roteador será determinada pelo endereço IPv4 ativo mais alto.
Topologia de referência de multiacesso OSPFv2
Na figura, todas as interfaces do roteador Ethernet têm uma prioridade padrão de 1. Como resultado, com base nos critérios de seleção listados acima, a ID do roteador OSPF é usada para selecionar o DR e o BDR. R3 com o ID de roteador mais alto torna-se o DR; e R2, com o segundo maior ID de roteador, torna-se o BDR.
O processo de eleição de DR e BDR ocorre assim que o primeiro roteador com uma interface habilitada para OSPF está ativo na rede multiacesso. Isso pode acontecer quando os roteadores OSPF pré-configurados são ligados ou quando o OSPF é ativado na interface. O processo de eleição leva apenas alguns segundos. Se todos os roteadores na rede multiacesso não concluíram a inicialização, é possível que um roteador com uma ID de roteador inferior se torne o DR.
As escolhas OSPF DR e BDR não são preventivas. Se um novo roteador com uma prioridade ou ID de roteador mais alta for adicionado à rede após a eleição de DR e BDR, o roteador recém-adicionado não assumirá a função de DR ou BDR. Isso ocorre porque essas funções já foram atribuídas. A adição de um novo roteador não inicia um novo processo de eleição.
Falha e recuperação de DR
Depois que o DR é eleito, ele permanece o DR até que um dos seguintes eventos ocorra:
- O DR falha.
- O processo OSPF no DR falha ou é interrompido.
- A interface multiacesso no DR falha ou é encerrada.
Se o DR falhar, o BDR será automaticamente promovido a DR. Este é o caso mesmo se outro DROTHER com uma prioridade mais alta ou ID de roteador for adicionado à rede após a escolha inicial de DR / BDR. No entanto, depois que um BDR é promovido a DR, uma nova eleição de BDR ocorre e o DROTHER com a maior prioridade ou ID de roteador é eleito como o novo BDR.
Clique em cada botão para obter uma ilustração de vários cenários relacionados ao processo de eleição de DR e BDR.
O comando ip ospf priority
Se as prioridades da interface forem iguais em todos os roteadores, o roteador com a ID de roteador mais alta será eleito o DR. É possível configurar o ID do roteador para manipular a escolha de DR / BDR. No entanto, esse processo só funciona se houver um plano rigoroso para definir a ID do roteador em todos os roteadores. Configurar a ID do roteador pode ajudar a controlar isso. No entanto, em grandes redes, isso pode ser complicado.
Em vez de confiar na ID do roteador, é melhor controlar a eleição definindo as prioridades da interface. Isso também permite que um roteador seja o DR em uma rede e um DROTHER em outra. Para definir a prioridade de uma interface, use o comando ip ospf priority value, onde o valor é de 0 a 255. Um valor de 0 não se torna um DR ou BDR. Um valor de 1 a 255 na interface torna mais provável que o roteador se torne o DR ou o BDR.
Configurar Prioridade OSPF
Na topologia, o comando ip ospf priority será usado para alterar o DR e BDR da seguinte forma:
- R1 deve ser o DR e será configurado com uma prioridade de 255.
- R2 deve ser o BDR e será deixado com a prioridade padrão de 1.
- R3 nunca deve ser um DR ou BDR e será configurado com uma prioridade de 0.
Altere a prioridade da interface R1 G0 / 0/0 de 1 para 255.
R1(config)# interface GigabitEthernet 0/0/0
R1(config-if)# ip ospf priority 255
R1(config-if)# end
R1#
Altere a prioridade da interface R3 G0 / 0/0 de 1 para 0.
R3(config)# interface GigabitEthernet 0/0/0 R3(config-if)# ip ospf priority 0 R3(config-if)# end R3#
O exemplo a seguir mostra como limpar o processo OSPF em R1. O comando clear ip ospf process também deve ser inserido em R2 e R3 (não mostrado). Observe as informações de estado OSPF que são geradas.
R1# clear ip ospf process Reset ALL OSPF processes? [no]: y R1# *Jun 5 03:47:41.563: %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 5 03:47:41.563: %OSPF-5-ADJCHG: Process 10, Nbr 3.3.3.3 on GigabitEthernet0/0/0 from FULL to DOWN, Neighbor Down: Interface down or detached *Jun 5 03:47:41.569: %OSPF-5-ADJCHG: Process 10, Nbr 2.2.2.2 on GigabitEthernet0/0/0 from LOADING to FULL, Loading Done *Jun 5 03:47:41.569: %OSPF-5-ADJCHG: Process 10, Nbr 3.3.3.3 on GigabitEthernet0/0/0 from LOADING to FULL, Loading Done
A saída do comando show in ospf interface g0/0/0 em R1 confirma que R1 é agora o DR com uma prioridade de 255 e identifica as novas adjacências vizinhas de R1.
R1# show ip ospf interface GigabitEthernet 0/0/0 GigabitEthernet0/0/0 is up, line protocol is up Internet Address 192.168.1.1/24, Area 0, Attached via Interface Enable Process ID 10, Router ID 1.1.1.1, Network Type BROADCAST, Cost: 1 Topology-MTID Cost Disabled Shutdown Topology Name 0 1 no no Base Enabled by interface config, including secondary ip addresses Transmit Delay is 1 sec, State DR, Priority 255 Designated Router (ID) 1.1.1.1, Interface address 192.168.1.1 Backup Designated router (ID) 2.2.2.2, Interface address 192.168.1.2 Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5 oob-resync timeout 40 Hello due in 00:00:00 Supports Link-local Signaling (LLS) Cisco NSF helper support enabled IETF NSF helper support enabled Index 1/1/1, flood queue length 0 Next 0x0(0)/0x0(0)/0x0(0) Last flood scan length is 1, maximum is 2 Last flood scan time is 0 msec, maximum is 1 msec Neighbor Count is 2, Adjacent neighbor count is 2 Adjacent with neighbor 2.2.2.2 (Backup Designated Router) Adjacent with neighbor 3.3.3.3 Suppress hello for 0 neighbor(s) R1#
Verificador de sintaxe – Configurar prioridade OSPF
Use o Syntax Checker para configurar um cenário de prioridade OSPF diferente para R1, R2 e R3.
Use o comando ip ospf priority para alterar o DR e BDR da seguinte forma:
- R1 deve ser o BDR e será configurado com uma prioridade de 10.
- R2 nunca deve ser um DR ou BDR e será configurado com uma prioridade de 0.
- R3 deve ser o DR e será deixado com a prioridade padrão de 100.
Em todos os roteadores, use g0/0/0 para o nome da interface.
Você está conectado ao R1 no modo de configuração global. Configure R1 com uma prioridade de 10.
R1(config)#interface g0/0/0
R1(config-if)#ip ospf priority 10
R1(config-if)#
Agora você está conectado ao R2 no modo de configuração global. Configure R2 com uma prioridade de 0.
R2(config)#interface g0/0/0
R2(config-if)#ip ospf priority 0
R2(config-if)#
Agora você está conectado ao R3 no modo de configuração global. Configure R3 com uma prioridade de 100.
R3(config)#interface g0/0/0
(config-if)#ip ospf priority 100
R3(config-if)#
Você ainda está conectado ao R3 no modo de configuração de interface. Retorne ao modo EXEC privilegiado. Como R3 deve ser o DR, reinicie o processo OSPF nele primeiro.
R3(config-if)#end
R3#clear ip ospf process
Reset ALL OSPF processes? \[no\]:y
\*Jun 5 05:29:35.231: %OSPF-5-ADJCHG: Process 10, Nbr 1.1.1.1 on GigabitEthernet0/0/0 from FULL to DOWN, Neighbor Down: Interface down or detached \*Jun 5 05:29:35.231: %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 5 05:29:35.235: %OSPF-5-ADJCHG: Process 10, Nbr 1.1.1.1 on GigabitEthernet0/0/0 from LOADING to FULL, Loading Done \*Jun 5 05:29:44.563: %OSPF-5-ADJCHG: Process 10, Nbr 2.2.2.2 on GigabitEthernet0/0/0 from LOADING to FULL, Loading Done R3#
Agora você está conectado a R1 no modo EXEC privilegiado. Como R1 é o DR, reinicie o processo OSPF nele a seguir.
R1#clear ip ospf process
Reset ALL OSPF processes? \[no\]:y
\*Jun 5 05:27:20.691: %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 5 05:27:20.691: %OSPF-5-ADJCHG: Process 10, Nbr 3.3.3.3 on GigabitEthernet0/0/0 from FULL to DOWN, Neighbor Down: Interface down or detached \*Jun 5 05:27:21.695: %OSPF-5-ADJCHG: Process 10, Nbr 2.2.2.2 on GigabitEthernet0/0/0 from LOADING to FULL, Loading Done \*Jun 5 05:27:20.951: %OSPF-5-ADJCHG: Process 10, Nbr 3.3.3.3 on GigabitEthernet0/0/0 from LOADING to FULL, Loading Done R1#
Agora você está conectado ao R2 no modo EXEC privilegiado. R2 deve ser DROTHER. Reinicie o processo OSPF.
R2#clear ip ospf processReset ALL OSPF processes? \[no\]:y
\*Jun 5 15:37:08.978: %OSPF-5-ADJCHG: Process 10, Nbr 1.1.1.1 on GigabitEthernet0/0/0 from 2WAY to DOWN, Neighbor Down: Interface down or detached \*Jun 5 15:37:08.978: %OSPF-5-ADJCHG: Process 10, Nbr 3.3.3.3 on GigabitEthernet0/0/0 from FULL to DOWN, Neighbor Down: Interface down or detached \*Jun 5 15:37:08.983: %OSPF-5-ADJCHG: Process 10, Nbr 1.1.1.1 on GigabitEthernet0/0/0 from LOADING to FULL, Loading Done \*Jun 5 15:37:19.477: %OSPF-5-ADJCHG: Process 10, Nbr 3.3.3.3 on GigabitEthernet0/0/0 from LOADING to FULL, Loading Done R2#
Agora você está conectado ao R1. Use o comando show ip ospf interface g0/0/0 para verificar se R1 é o BDR.
R1#show ip ospf interface g0/0/0
GigabitEthernet0/0/0 is up, line protocol is up Internet Address 192.168.1.1/24, Area 0, Attached via Interface Enable Process ID 10, Router ID 1.1.1.1, Network Type BROADCAST, Cost: 1 Topology-MTID Cost Disabled Shutdown Topology Name 0 1 no no Base Enabled by interface config, including secondary ip addresses Transmit Delay is 1 sec, State BDR, Priority 10 Designated Router (ID) 3.3.3.3, Interface address 192.168.1.3 Backup Designated router (ID) 1.1.1.1, Interface address 192.168.1.1 Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5 oob-resync timeout 40 Hello due in 00:00:04 Supports Link-local Signaling (LLS) Cisco NSF helper support enabled IETF NSF helper support enabled Index 1/1/1, flood queue length 0 Next 0x0(0)/0x0(0)/0x0(0) Last flood scan length is 0, maximum is 2 Last flood scan time is 0 msec, maximum is 1 msec Neighbor Count is 2, Adjacent neighbor count is 2 Adjacent with neighbor 2.2.2.2 Adjacent with neighbor 3.3.3.3 (Designated Router) Suppress hello for 0 neighbor(s) R1#
Agora você está conectado ao R2. Use o comando show ip ospf interface g0/0/0 para verificar se R2 é um DROTHER.
R2#show ip ospf interface g0/0/0
GigabitEthernet0/0/0 is up, line protocol is up Internet Address 192.168.1.2/24, Area 0, Attached via Interface Enable Process ID 10, Router ID 2.2.2.2, Network Type BROADCAST, Cost: 1 Topology-MTID Cost Disabled Shutdown Topology Name 0 1 no no Base Enabled by interface config, including secondary ip addresses Transmit Delay is 1 sec, State DROTHER, Priority 0 Designated Router (ID) 3.3.3.3, Interface address 192.168.1.3 Backup Designated router (ID) 1.1.1.1, Interface address 192.168.1.1 Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5 oob-resync timeout 40 Hello due in 00:00:03 Supports Link-local Signaling (LLS) Cisco NSF helper support enabled IETF NSF helper support enabled Index 1/1, flood queue length 0 Next 0x0(0)/0x0(0) Last flood scan length is 1, maximum is 2 Last flood scan time is 0 msec, maximum is 0 msec Neighbor Count is 2, Adjacent neighbor count is 2 Adjacent with neighbor 1.1.1.1 (Backup Designated Router) Adjacent with neighbor 3.3.3.3 (Designated Router) Suppress hello for 0 neighbor(s) R2#
Você agora está conectado ao R3. Use o comando show ip ospf interface g0/0/0 para verificar se R3 é o DR.
R3#show ip ospf interface g0/0/0
GigabitEthernet0/0/0 is up, line protocol is up Internet Address 192.168.1.3/24, Area 0, Attached via Interface Enable Process ID 10, Router ID 3.3.3.3, Network Type BROADCAST, Cost: 1 Topology-MTID Cost Disabled Shutdown Topology Name 0 1 no no Base Enabled by interface config, including secondary ip addresses Transmit Delay is 1 sec, State DR, Priority 100 Designated Router (ID) 3.3.3.3, Interface address 192.168.1.3 Backup Designated router (ID) 1.1.1.1, Interface address 192.168.1.1 Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5 oob-resync timeout 40 Hello due in 00:00:00 Supports Link-local Signaling (LLS) Cisco NSF helper support enabled IETF NSF helper support enabled Index 1/1/1, flood queue length 0 Next 0x0(0)/0x0(0)/0x0(0) Last flood scan length is 1, maximum is 3 Last flood scan time is 0 msec, maximum is 0 msec Neighbor Count is 2, Adjacent neighbor count is 2 Adjacent with neighbor 1.1.1.1 (Backup Designated Router) Adjacent with neighbor 2.2.2.2 Suppress hello for 0 neighbor(s) R3#
Você alterou com sucesso a prioridade OSPF.
Packet Tracer – Determine o DR e o BDR
Nesta atividade, você completará o seguinte:
- Examine as funções de DR e BDR e observe a mudança de funções quando houver uma mudança na rede.
- Modifique a prioridade para controlar as funções e forçar uma nova eleição.
- Verifique se os roteadores estão preenchendo as funções desejadas.
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