Tipos de routers, LSAs e áreas em uma rede OSPF

Para os que estão estudando para o exame BSCI (Routing para o CCNP, CCIP), um dos tópicos que às vezes “pega” é a definição de cada tipo de área OSPF, e quais os tipos de LSA que são propagados em cada um. Me lembro que penei um pouco nesta parte quando estudava para este exame. Recentemente, estudando para o CCIE Written, eis que me deparo novamente com este famigerado assunto. E, novamente, as definições me escapam da memória 😉 ! Bom, na tentativa de ajudar, resolvi criar este post! Espero que os ajude!

Recapitulando: Temos 4 tipos de routers em uma rede OSPF:

• Internal Router – Router que possui todas as suas interfaces em uma mesma área (não necessariamente a área o).
• Backbone Router – Um Internal Router contido na área 0 (Backbone Area).
• Area Border Router (ABR) – Router que possui pelo menos uma interface na Area 0, e outra(s) interface(s) em quaisquer outras áreas. Os ABRs são um dos routers em uma rede OSPF que pode realizar a sumarização de rotas.
• Autonomous System Border Router (ASBR) – Router que realiza a redistribuição de rotas de outras fontes para dentro do domínio OSPF. Este é o outro tipo de router que pode realizar sumarização de rotas em uma rede OSPF.

E como a maioria de vocês deve bem saber, OSPF baseia-se nos LSAs (Link State Advertisements) para transmitir informações de roteamento entre os routers vizinhos (neighbors). Quanto aos LSAs, temos 6 tipos:

• Tipo 1 – Representa um router
• Tipo 2 – Representa um “pseudonode” (designated router) em um link multiaccesso (ex: Ethernet)
• Tipo 3 – Network link summary (rota interna)
• Tipo 4 – Representa um ASBR (Autonomous System Border Router)
• Tipo 5 – Representa uma rota externa ao domínio OSPF
• Tipo 7 – Usado em áreas NSSA, em lugar dos LSA type

Os LSA dos tipos 1 e 2 são encontrados em qualquer uma das áreas comentadas, e nunca são enviados para fora de uma área, ou seja, ficam contidos na área que os originou. O que determina se os outros tipos de LSA serão enviados para uma área depende do tipo de área que estamos falando. Temos 5, no total:

• Backbone area (area 0)
• Standard area
• Stub area
• Totally stubby area
• Not-so-stubby area (NSSA)

Vamos começar pelo tipo “Standard”. Percebam que a área Backbone é, essencialmente, uma área Standard que foi designada como ponto central, onde todas as outras áreas se conectam. Portanto, a definição de uma área Standard vale também para a área Backbone.

Nesta ilustração, o router R2 atua como um ABR, fazendo a ligação entre as áreas 10 e o backbone (ambas classificadas como Standard, neste exemplo). R3 está redistribuindo rotas aprendidas de um domínio externo ao OSPF e, portanto, é um ASBR. Como já foi dito, LSAs do tipo 1 e 2 são trocados entre routers contidos em uma mesma área. Isso vale para todos os tipos de área. Os LSAs de tipo 3 e 5, que transportam rotas internas e externas, respectivamente, são enviados através do Backbone e de todas as áreas Standard. Rotas externas são geradas pelo ASBR, enquanto que rotas internas podem ser geradas por qualquer router OSPF.

O LSA tipo 4 é um caso à parte. Este tipo de LSA é enviado ao Backbone pelo ABR da área que contém o ASBR. Isso garante que todos os routers dentro do domínio OSPF tenham uma rota até o ASBR.

Areas do tipo Standard funcionam bem e garantem um roteamento eficaz, já que todos os routers conhecem todas as rotas. Entretanto, existem situações em que uma área possui acesso limitado ao restante da rede, e manter uma tabela topológica completa, neste caso, é desnecessário. Adicionalmente, uma área pode conter roteadores limitados, que podem ser incapazes de manter a tabela topológica completa de uma grande rede OSPF. Estas áreas podem ser configuradas para limitar o acesso de determinados tipos de LSAs, e são conhecidas como “Stub Areas”.

Neste exemplo, R2 e R3 compartilham uma área Stub comum (área 10). Ao invés de propagar rotas externas (LSAs do tipo 5) nesta área, o ABR injeta uma rota default na área Stub. Isso garante que os routers nesta área serão capazes de rotear o tráfego para destinos externos sem ter que manter uma tabela com cada uma das rotas. Uma vez que rotas externas não entram na área Stub, os ABRs tambpem não irão injetar LSAs do tipo 4 neste tipo de área. Portanto, em uma área Stub, temos rotas externas sendo substituídas por uma única rota default.

Podemos ir um passo além. Podemos substituir por uma rota default as rotas internas, também. Neste caso, estamos falando de uma área “Totally Stub”.

Como suas “irmãs”, as áreas Stub, áreas Totally Stub também não recebem LSAs do tipo 4 ou 5 dos ABRs. Só que elas também não recebem LSAs do tipo 3! Ou seja, todo o roteamento dentro deste tipo de área é baseado em uma única rota default injetada pelo ABRs.

Áreas Stub e Totally Stub podem ser convenientes para reduzir a utilização de recursos nos routers (como memória e CPU) em porções da rede que não requerem conhecimento total das rotas. Entretanto, nenhuma das 2 podem conter routers ASBR, já que LSAs dos tipos 4 e 5 não são propagados para dentro destas áreas. Para resolver este problema, a Cisco introduziu o conceito da área NSSA (Not so stubby area). Ou seja, é uma área Stub… mas nem tanto 😉 !

Uma área NSSA usa LSAs do tipo 7, que na essência são LSAs do tipo 5 “disfarçados”. Isso permite que um ASBR propague suas rotas para um ABR na área NSSA, que por sua vez o converte para um LSA do tipo 5 antes de enviá-lo para o restante do domínio OSPF. Uma área NSSA pode funcionar tanto como uma área Stub ou Totally Stub. A diferença é que ela pode conter um ASBR. Ponto! Simples? Até que é, vai… 😉 !

Diferentemente de uma área Stub normal, entretanto, o ABR não injeta uma rota default em uma área Stubby NSSA, à não ser que seja configurado para assim o fazer. Uma vez que o tráfego não pode ser encaminhado para os destinos externos sem uma rota default, é interessante, portanto, configurar o ABR para gerar esta informação com o comando “default-information-originate”. Se a área for configurada como Totally Stubby NSSA, entretanto, a rota default é gerada normalmente, sem configurações adicionais!

Bom, é isso… espero que tenham gostado!

Um abs!

Marco.

Fontes utilizadas:

http://packetlife.net/blog/2008/jun/24/ospf-area-types/
http://www.webpronews.com/expertarticles/2006/03/09/ospf-router-types