(Deu trabalho!)
O OSPF usa o algoritmo SPF – Shortest Path First, para encontrar o melhor caminho para cada nó (roteador) no gráfico (rede), e consequentemente o melhor caminho para cada rede. Diferente dos protocolos Distance Vector, cada nó (roteador) anuncia o estado de seus links, e após receber a informação de todos os links cada roteador cria a sua visão da topologia da rede (roteadores na mesma área, apesar de fazerem o cálculo de forma independente, tem a mesma visão da rede).
Para divulgar o estado de seus links os roteadores usam LSAs – Link State Advertisement. E aqui a coisa começa a complicar, pois existem vários tipos de LSAs.
Chamado Router LSA, o tipo 1 é gerado por todos os roteadores e é enviado para todos os roteadores na mesma área (não passa de uma área para outra). Neste LSA temos a lista de todos os links conectados no roteador.
Se um roteador tem interfaces em mais de uma área, ele gera LSAs tipo 1 para cada área (bem como mantém LSDB – Link State Data Base, para cada área).
Network LSA (tipo 2) é gerado apenas pelo DR – Designed Router. Ou seja, só existe em redes do tipo multi-access (broadcast ou não broadcast), onde temos a figura do DR. Lembre-se que o DR é um nó virtual (como o pseudonode no ISIS), e logicamente todos os roteadores estão conectados nele. No Network LSA temos todos os roteadores que estão conectados ao DR (conectados à rede multi-access), o próprio DR e prefixos e máscaras de rede. O LSA tipo 2 não passa de uma área para outra.
Note que até o momento, considerando os LSAs 1 e 2, as redes que estão em áreas diferentes não se falariam.
E é ai que entra o LSA tipo 3, o Summary LSA. Este LSA é gerado pelos ABRs – Area Border Router (R2 e R5 no nosso exemplo), representando os LSAs tipo 1 e 2, e é injetado na área vizinha.
Quando olhamos a tabela de roteamento e vemos rotas com a indicação “O IA” (OSPF Inter Área), estas são as rotas de outras áreas aprendidas através dos LSAs tipo 3.
Apesar do nome, o LSA tipo 3 não sumariza nenhuma rede quando estas são anunciadas entre áreas (há como fazer a sumarização de redes, justamente no ABR, mas este é outro assunto).
O nome Summary LSA tem a ver com o fato do ABR esconder os detalhes da rota quando ela é anunciada para outra área. Por exemplo, o R2 executa o cálculo SPF para saber o custo para chegar à interface loopback do R1 (que também está na área 10). Então o R2 anuncia na área 0 “meu custo para loopback do R1 é X, quem quiser chegar à esta rede, fale comigo”. Os roteadores da área 0, sem conhecer a topologia da área 10, executam o SPF para achar o custo para chegar ao R2, e então somam este custo à X.
Interessante notar que neste caso (roteamento entre áreas) o OSPF age como um protocolo Distance Vector.
Além das rotas inter e entre áreas, podemos ter rotas externas. Na nossa topologia temos R6 redistribuindo EIGRP no OSPF, o que torna R6 um ASBR – Autonomous System Boundary Router. E neste caso passamos a ter os LSAs 4 e 5.
O R6 muda seu LSA tipo 1, de maneira que o R5 passa a identificá-lo como um ASBR. Por conta disso o R5 (ABR) passa a gerar o LSA tipo 4, Summary ASBR LSA, divulgando para a área 0 (e desta para as demais áreas), como chegar ao ASBR.
Além disso, o próprio R6 (ASBR) passa a enviar LSAs tipo 5, Autonomous system external LSA, informando que ele conhece redes/rotas “externas”.
Notamos redes externas na tabela de roteamento através dos indicadores “O E1” e “O E2” (rotas OSPF externas, tipo 1 e tipo 2).
Custo para rotas E1 e E2: Por padrão, quando fazemos redistribuição, as rotas são inseridas no domínio OSPF como rotas tipo E2. Rotas deste tipo tem custo fixo, anunciado pelo ASBR. Já o custo para rotas E1 é calculado com a soma do custo anunciado pelo ASBR mais a custo para chegar ao ASBR. Se o ASBR estiver em outra área, o custo para uma rota tipo E1 é a soma do custo para chegar ao ABR + custo para chegar ao ASBR + custo anunciado pelo ASBR.
O LSA tipo 6, Multicast OSPF LSA, como o nome sugere, é utilizado pelo MOSPF – Multicast OSPF, extensão do OSPF pouco utilizada e não é suportada por roteadores Cisco.
E então chegamos no LSA tipo 7, Not-so-stubby area LSA. Mas antes de falar dele precisamos falar dos tipos de áreas que temos no OSPF.
Tipos de Área no OSPF
Note que até agora o exemplo considerava o uso de áreas “normais” (aquelas que permitem LSAs 3, 4 e 5 fluírem entre elas), onde todos os roteadores tem visibilidade de todos os links/rotas do domínio OSPF.
Porém este tipo de cenário impacta diretamente no processamento e tempo de convergência (LSDB fica maior, mudanças em uma área podem requerer o recálculo SPF em outras áreas,…), e por isso temos outras opções de áreas, que podem ser interessantes e muito recomendadas em alguns casos.
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Área Stubby: Configurada com o comando area “x” stub, este tipo de área não permite a entrada de LSAs tipo 4 e 5. Ou seja, um roteador em uma área Stubby não conhece redes fora do domínio OSPF (injetadas pelo ASBR). Para continuar com acesso à estas redes o ABR passa a injetar uma rota default na área Stubby ao invés de divulgar os LSAs 4 e 5.
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Área Totally Stubby: Além de não aceitar LSAs tipo 4 e 5, áreas Totally Stubby também não aceitam LSAs tipo 3. Configurada com o comando area “x” stub no-summary. O ABR divulga rota default para este tipo de área.
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Área NSSA: Temos a opção também de área No So Stubby Area (configurada com o comando area “x” nssa), que é semelhante a área Stubby (filtra LSAs 4 e 5), mas permite a existência de ASBR na área, e a criação de LSA tipo 7 (falaremos abaixo). Nesta caso o ABR não injeta rota default.
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Área Totally NSSA: Por fim temos o tipo Totally NSSA (ou Not So Totally Stubby Area), que como vocês já devem ter deduzido, é parecida com a área Totally Stubby (não permite a entrada de LSAs tipo 3, 4 e 5), mas permite a criação de LSA tipo 7, como na área NSSA. Configurada com o comando area “x” nssa no-summary, este tipo de área recebe rota default do ABR por padrão.
Importante ressaltar que os roteadores na mesma área precisam estar configurados com o mesmo tipo de área (normal, stubby ou nssa, a variação com ou sem no-summary épermitida), caso contrário eles não formam adjacência.
Voltando aos LSAs
O Not-so-stubby area LSA (tipo 7) é criado quando temos ASBR em áreas NSSA ou Totally NSSA. Isto porque estas áreas não permitem LSA tipo 5, então o ASBR passa a gerar o LSA tipo 7, que é convertido em tipo 5 pelo ABR e então encaminhado para a área 0, e de lá para as demais áreas normais.
Neste último exemplo a redistribuição é feita em uma área NSSA, e neste caso as rotas geradas são identificadas como “O N1” e “O N2” na tabela de roteamento. O cálculo do custo para rotas N1 é igual para rotas E1, enquanto temos rotas N2 análogas às rotas E2.
Temos (teoricamente) também o LSA tipo 8, External-Attributes-LSA, que foi concebido para ser utilizado sistemas autónomos de trânsito onde OSPF poderia substituir o iBGP. Nessas redes, os destinos BGP seriam transportados em LSA Tipo 5, enquanto seus atributos BGP seriam inseridos no LSA Tipo 8. A maioria das implementações OSPF nunca suportou esse recurso, e ele nunca foi padronizado.
Por fim temos os LSAs 9 (link-local “opaque” LSA), 10 (area-local “opaque” LSA) e 11 (AS “opaque” LSA). Estes LSAs foram criados para expansão futura e para servir a fins específicos de outras aplicações (exemplo: OSPF-TE, utilizado pelo RSVP-TE em redes MPLS, que utiliza o LSA tipo 10), e são bem incomuns.
Na prática (e para as provas Cisco da carreira Routing & Switching) os LSAs 1,2,3,4,5 e 7 é que são importantes e precisam ser bem entendidos.
OSPFv3
Última parte!
No OSPFv3, utilizado em redes IPv6, temos os mesmos tipos de LSA descritos aqui, mas alguns deles mudam de nome. E ainda LSAs tipo 8 (Link LSA) e LSA tipo 9 (Intra-Area-Prefix LSA) funcionais.
O Link LSA anuncia o endereço link local (endereço e prefixo do roteador) para todos os outros roteadores no link. Enviado somente se houver mais de um roteador no segmento.
Já o tipo 9 associa um lista de prefixos IPv6 à uma rede de trânsito, apontando para um Network LSA (tipo 2), e associa uma lista de prefixo IPv6 com um roteador, apontando um Router LSA (Tipo 1).
Mais informações sobre LSAs:
Até a próxima.
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Muito bom o artigo André!
Estou estudando para o CCIE e esses LSA´s sempre me tiraram o sono, agora ficou mais claro, não resolveu, mas já deu uma orientação boa em relação ao tema.
Parabéns, grande abraço!
Reynaldo
Que bom Reynaldo. Boa sorte com o CCIE.
Tb estou nos estudos e esse é um tema complexo.
Esta sua explicação de forma bem resumida da uma boa idéia.
Parabéns.
Obrigado.
estou me preparando para o CCNP e nao tive matéria melhor que esta parabéns…
Obrigado.
Estou estudando para o CCNA e esta matéria me esclareceu muito, nunca entrou na minha mente mas esse aqui foi o caminho, agora é implementar para fixar bem, obrigado amigo!
Que bom Anderson, obrigado pelo retorno.
Parabéns pelo trabalho! Ótima explicação, lhe agradesco muito pelo aprendizado.
Obrigado Lucas.
Agradeço muito por este trabalho…excelente…. sempre volto para sanar dúvidas…. nunca achei nada também explanado e claro. SHOW.
Valeu Marcelo. Eu também sempre venho olhar quando preciso rsrsrs