Diseno de Redes - CCNA 2

27/05/2010

formacion@redinversa.com 1

CONCEPTOS Y PROTOCOLOS DE ENRUTAMIENTO

Jos Miguel Lorenzo Pinedaformacion@redinversa.com

184

Conceptos y protocolos de enrutamiento

1. Introduccin al enrutamiento y reenvo de paquetes2. Enrutamiento Esttico3. Protocolos de enrutamiento dinmico4. Protocolos de enrutamiento vector distancia5. RIP versin 16. VLSM y CIDR7. RIP versin 28. La tabla de enrutamiento9. EIGRP10. Protocolos de enrutamiento de estado de enlace11. OSPF


185

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El Router

CPU

Memoria

RAM

ROM

NVRAM

FLASH

Sistema operativo


186

El Router

Funciones

Los routers determinan el mejor camino

El reenvo de los paquetes a su destino

La tabla de enrutamiento

Enrutamiento Esttico

Enrutamiento Dinmico


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Introduccin al enrutamiento y reenvo de paquetes


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Show version

Versin del IOS

Versin del Bootstrap

Modelo y CPU

Numero y tipo de interfaces

Cantidad de Memoria RAM, NVRAM y Flash

Valor del registro de configuracin


189

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Configuracin bsica de router

Asignar nombre al router

Configurar contraseas

Configurar interfaces

Configurar un mensaje

Guardar los cambios realizados en un router

Verificar la configuracin


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Acceso al modo exec privilegiado

Enable

Salir del modo exec privilegiado

Disable

Acceso al modo de configuracin

Configure terminal


191

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Hostname

Banner MOTD #Mensaje de aviso#


192


Contraseas

Enable secret pass

Enable password pass

Configuracin de password para lnea

Line console 0

Password pass

Login

Service password encryption


193

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Configuracion de interfaces IP

Interface serial 1/0

Ip address 192.168.1.1 255.255.255.0

Description Descripcion de la interfaz

[clock-rate 56000]

No shutdown


194


Verificacin de la configuracin

Show ip interface brief

Show interfaces

Show ip route

Show running-config

Show startup-config


195

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Rutas conectadas directamente

Rutas estticas

Rutas dinmicas

Show ip route

Route print


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Enrutamiento dinmico

Protocolo de informacin de enrutamiento (RIP)

Prot. de enrutamiento de gateway interior (IGRP)

Prot. de enrut. de gateway int. mejorado (EIGRP)

Open Shortest Path First (OSPF)

Sistema Intermedio a Sistema Intermedio (IS-IS)

Protocolo de gateway fronterizo (BGP)


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Principios de la tabla de enrutamiento

1. Cada router toma sus propias decisiones enforma independiente.

2. Que un router tenga informacin en su tabla deenrutamiento no significa que los otros routerstengan la misma informacin.

3. La informacin de enrutamiento de una ruta noproporciona informacin de la ruta de retorno.


198


Seleccin de la mejor ruta

Numero de saltos

Ancho de banda

Balanceo de carga

Del mismo costo

De distinto costo


199

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Determinacin de ruta

Red conectada directamente

Red remota

Sin ruta


200

CISCO NETWORKING ACADEMY


201

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Configuracin de interfaz FastEthernet

R1(config)#interface fastethernet 0/0

R1(config-if)#ip address 172.16.3.1 255.255.255.0

R1(config-if)#no shutdown


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Configuracin de interfaz Serial

R1(config)#interface serial 0/0/0

R1(config-if)#ip address 172.16.3.1 255.255.255.0

R1(config-if)#clock rate 56000

R1(config-if)#no shutdown



La tabla de rutas

Directamente conectadas

Estticas

Dinmicas

Siguiente salto

Mtrica

Distancia administrativa


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CDP

Descubrimiento de redes con CDP

CDP es una herramienta de descubrimiento de redes.

Muy til cuando falta documentacin de la topologa fsica.

Muestra informacin de los dispositivos vecinos conectados fsicamente.

CDP funciona en la capa de enlace de datos.


CDP

show cdp neighbors [detail]

Identificadores de dispositivos

Lista de direcciones

Identificador de puerto

Lista de capacidades

Plataforma


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CDP

Desactivar CDP

no cdp run

Globalmente

No cdp enable

Una interfaz



Ip route

ip route network-address subnet-mask siguiente-salto [distance]

Ej: ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.2


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Resumen de rutas


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Coincidencia con mltiples rutas

Ej: Paquete dirigido a 172.16.1.10.

S 172.16.1.0/24 is directly connected, Serial0/0/0 and

S 172.16.0.0/16 is directly connected, Serial0/0/1

Prevalece la ruta mas especifica.



Ruta esttica predeterminada

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [exit-interface|ip-address]


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214

Protocolos de enrutamiento dinmico

La funcin de los protocolos de enrutamientodinmicos

Compartir informacin de enrutamiento

Mantener la tabla de enrutamiento


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Sistema Autonomo (AS)

Protocolos de gateway interior (IGP)

Vector distancia

Estado de enlace

Protocolos de gateway exterior (EGP)

Vector ruta



Protocolos de enrutamiento con clase

RIPv1, IGRP (no adminten CIDR, VLSM)

Protocolos de enrutamiento sin clase

RIPv2, EIGRP, OSPF, IS-IS, BGP


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Convergencia de la red

La red ha convergido cuando todos los routerstienen informacin completa y precisa sobre lared



Mtrica

Una mtrica es un valor utilizado por losprotocolos de enrutamiento para asignar costos afin de alcanzar las redes remotas.

La mtrica se utiliza para determinar qu ruta esms preferible cuando existen mltiples rutashacia la misma red remota.


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Parametros de metrica

Numero de saltos

Ancho de banda

Carga

Retardo

Confiabilidad



Balanceo de carga

Si varias rutas se asocian al mismo destino.

Por paquete

Por destino


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Distancia administrativa

0 Conectada

1 Estatica

90 EIGRP

110 OSPF

120 RIP




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Protocolos de enrutamiento vector distancia

Vector distancia

RIP

IGRP

EIGRP



Vector distancia

Rutas basadas en distancia y direccin

No conoce la ruta completa hasta el destino

La mtrica mide el costo o lejana al destino

Se envan peridicamente actualizaciones aunque no haya variado la topologa.

Principalmente en broadcast


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El algoritmo utilizado para los protocolos de enrutamiento define los siguientes procesos:

El mecanismo para enviar y recibir informacin de enrutamiento

El mecanismo para calcular los mejores caminos e instalar rutas en la tabla de enrutamiento

El mecanismo para detectar y reaccionar ante cambios en la topologa



Podemos comparar estos protocolos por:

Tiempo de convergencia

Escalabilidad

Sin Clase / Con Clase

Uso de recursos

Implementacin / Mantenimiento


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Mantenimiento de las tablas de rutas

Pueden sufrir cambios por

Falla de un enlace

Introduccin de un enlace nuevo

Falla de un router

Cambio en los parmetros del enlace

Actualizaciones peridicas


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Temporizadores

De invalidez

Ruta no valida

De purga

Eliminacin de ruta

De espera

Rutas inalcanzables

Show ip route / show ip protocols



Actualizaciones limitadas

EIGRP

No peridicas

Parciales


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Actualizaciones por eventos

Una interfaz cambia de estado

Una ruta ingres al estado "inalcanzable", o sali de ste.

Cuando se instala una ruta en la tabla de enrutamiento.

Posibles fallos



Actualizaciones sincronizadas

Problemas

Soluciones

RIP_JITTER Fluctuacin de fase aleatoria

del 0% al 15% del intervalo


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Bucles de enrutamiento Un paquete viaja continuamente sin nunca

alcance la red de destino

Posibles motivos Rutas estticas configuradas incorrectamente

Redistribucin de rutas configuradas incorrectamente

Tablas de enrutamiento incongruentes

Rutas de descarte configuradas o instaladas incorrectamente



Bucles de enrutamiento

Soluciones

Cuenta a infinito

Temporizadores de espera

Horizonte dividido

Envenenamiento de ruta



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Evitando bucles de enrutamiento

Cuenta al infinito

Temporizadores de espera

Horizonte dividido

Envenenamiento de Ruta



RIP

Mtrica: Numero de Saltos

Actualizaciones peridicas

EIGRP

Mtrica: Ancho de banda, retardo acumulado

Actualizaciones limitadas


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RIP versin 1

Es el protocolo de enrutamiento por vector distancia mas antiguo.

No esta en desuso

Estndar definido en las RFCs RIPv1 - RFC 1058

RIPv2 RFC 1723

RIPng RFC 2080


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RIP versin 1

Caractersticas de RIPv1

Utiliza el numero de saltos como mtrica, siendo inalcanzables las rutas mayores que 15.

Se publican actualizaciones cada 30 segundos.

Utiliza UDP en el puerto 520.

Puede incluir hasta 25 rutas por mensaje.

Distancia administrativa 120.


RIP versin 1

Activar enrutamiento con RIP

router rip

Descativar enrutamiento con RIP

No router rip

Publicar redes (Solo las conectadas)

Network _ip_red


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RIP versin 1

Verificacin

Show running-config

Show ip route

Show ip protocols

Debub ip rip


RIP versin 1

Eliminacin de actualizaciones innecesarias de RIP

A veces no es necesario enviar actualizaciones de RIP dentro de las redes finales.

Como evitamos este trafico

Passive-interface _interface


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RIP versin 1

Resumen de rutas

Routers de Borde

Topologas no continuas

No convergen con RIPv1

Enrutamiento con clase


RIP versin 1

Publicacin de la ruta por defecto

default-information originate


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248

VLSM y CIDR

Con VLSM existe ms flexibilidad para crearsubredes que se adecuen a las necesidades.

Con CIDR necesitamos menos recursos parapublicar rutas continuas, gracias a laagregacin de rutas.

Tanto VLSM como CIDR nos permiten trabajarcon direccionamiento IP sin clase.


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VLSM y CIDR




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RIP versin 2

Loopback

Rutas Nulas

Distribucin de rutas estticas

redistribute static


RIP versin 2

RIPv1 no incluye mascara de subred en la actualizaciones de rutas, por eso es incompatible con VLSM y CIDR.


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RIP versin 2


Balanceo de Cargas2 rutas a la red 172.30.0.0/16Mtrica = 1 SaltoInterfaces :

S 0/0/0 - S 0/0/1

RIP versin 2

RIPv2

UDP Puerto 520

Actualizaciones de hasta 25 rutas.

24 rutas si se utiliza autenticacin

Se incluye la mascara de subred

Actualizaciones por multicast a 224.0.0.9


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RIP versin 2

Configuracin

(config) # Router rip

(config-router) # Version 2

Desactivar el auto-resumen de clase (config-router) # no auto-summary




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La tabla de enrutamiento consta de entradas de ruta de :

Redes conectadas directamente

Rutas estticas


La tabla de enrutamiento tiene una disposicin jerrquica, basada en un diseo de redes con clase.



Niveles de las rutas

Nivel 1

Ruta por defecto

Ruta de Superred

Ruta de red

Nivel 2

Ruta secundaria (subred)


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El proceso de bsqueda de rutas

Bsqueda de primer nivel

Bsqueda de segundo nivel

Enrutamiento con clase

Enrutamiento sin clase

Mejor coincidencia

Bsquedas recurrentes



Bsqueda en la tabla de enrutamiento

Comportamientos de enrutacin

Con clase

No ip classless

Sin clase

Ip classless


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Combinando protocolos de enrutamiento

Estticos

Dinmicos

Con clase

Sin clase

Evitar la falta de convergencia de la red




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EIGRP

IGRP y EIGRP

Protocolos de enrutamiento vector distancia.

Mtrica compuesta de ancho de banda, retardo, confiabilidad y carga.

IGRP

Bellman-Ford y actualizaciones peridicas

EIGRP

DUAL y actualizaciones limitadas


EIGRP

EIGRP no enva actualizaciones peridicas y las entradas de ruta no expiran.

Protocolo Hello liviano

Nuevo enlace

Enlace no disponible


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EIGRP

EIGRP

Se incluye el Sistema Autnomo

Cdigo de operacin

Actualizacin , Consulta, Respuesta y Saludo

Utiliza RTP en la capa de Transporte

Actualizaciones por multicast a 224.0.0.10

Algoritmo de actualizacin por difusin DUAL


EIGRP

Tipos de mensajes EIGRP

Parmetros de EIGRP 0x0001

Establecen la ponderacin de la mtrica.

Publicacin EIGRP IP Interno 0x0102

Para rutas internas de un AS.

Publicacin EIGRP IP Externo 0x0103

Se utiliza Para importar rutas externas en EIGRP.


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EIGRP

PDM

Mdulos dependientes del protocolo

Los PDM son responsables de las tareas de enrutamiento especficas de cada protocolo de capa de Red.


EIGRP

RTP - Protocolo de Transporte Confiable

EIGRP fue diseado como un protocolo de enrutamiento independiente de la capa de Red.

Sustituye a TCP y UDP en la capa de transporte

RTP puede enviar paquetes como unicast o multicast.


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EIGRP

Paquetes de Saludo

Para descubrir vecinos y crear adyacencias.

Multicast no confiable

Paquetes de Actualizacin

Para actualizar las tablas de enrutamiento

Unicast o multicast segn sea necesario.

Confiable


EIGRP

Paquetes de Acuse de recibo

Se envan en unicast

Paquetes de Consulta

Multicast confiable

Paquetes de Respuesta

Unicast confiable


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EIGRP

Paquetes de Saludo

En redes lentas (

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EIGRP

Distancia Administrativa

Ruta Interna 90

Ruta Externa 170

Resumen de Ruta 5

Autenticacin

Dispone de autenticacin


EIGRP

Configuracin de EIGRP

Router EIGRP Num_AS

Network IP_Red

Network IP_Red [Wildcard-mask]

metric weights tos k1 k2 k3 k4 k5

Vecinos EIGRP

show ip eigrp neighbors


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EIGRP

La Tabla de rutas

Se permite VLSM y CIDR

Sumarizacin nulas


EIGRP

Mtrica

K1. Ancho de banda

K2. Carga

K3. Retardo

K4/K5. Confiabilidad

Valores por Defecto

1

0

1

0


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EIGRP

Valores de la mtrica en las interfaces.

Show interfaces _interface

Ej:

BW 1544 kbit

DLY 20000 usec

reliability 255/255

txload 1/255

rxload 1/255


EIGRP

Uso del comando bandwidth

Para los enlaces seriales y otros que tomen el ancho de banda por defecto de 1,544 Mbps

Es conveniente establecer el valor correcto con este comando

Solo nos sirve para el enrutamiento, no cambia el ancho de banda real


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EIGRP

DUAL


EIGRP

DUAL en detalle

Sucesor

Distancia factible (FD)

Sucesor factible (FS)

Distancia notificada (RD)

Condicin de factibilidad (FC)

La base de datos de topologa

show ip eigrp topology


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EIGRP


EIGRP

Mquina de estados finitos (FSM) DUAL

Contiene la lgica para calcular y comparar rutas en una red EIGRP.


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EIGRP


EIGRP

Rutas sumarizadas

Se crean rutas sumarizadas con destino ainterfaz nula en las subredes no coincidentes.

Son rutas finales, por lo tanto siempre sernefectivas.


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EIGRP

Resumen manual de rutas

Router(config-if)#ip summary-address eigrp as-number network-address subnet-mask


EIGRP

Utilizacin del ancho de banda

Por defecto EIGRP solo utilizara un mximo del 50% del ancho de banda de la interfaz.

Si queremos modificar este porcentaje

Router(config-if)#ip bandwidth-percent eigrp as-number percent


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288

Protocolos de enrutamiento de estado de enlace

Protocolos de enrutamiento de estado de enlace:

Open Shortest Path First (OSPF)

Intermediate-System-to-Intermediate-System (IS-IS)

Estan basados en el algoritmo de Dijkstra (SPF) Shortest Path First


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Cada router determina su propio costo en la topologa hacia los destinos.

Se utilizan paquetes saludo

Se utilizan Paquete de link-state (LSP)

Se crea una topologa completa de la red




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Saturacin de paquetes Link-State

No es necesario el envo peridico de LSP

Solo se envan al iniciar un router

Cuando existen cambios en la topologa

Convergencia mas rapida que por vector-distancia




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Ventajas de enrutamiento de link-state

Crean un mapa topolgico

Convergencia rpida


Diseo jerrquico



Desventajas de enrutamiento de link-state

Requisitos de memoria

Requisitos de procesamiento

Requisitos de ancho de banda


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OSPF OSPFv1 (RFC 1131) Experimental

OSPFv2 para IPv4 (RFC 1247 y RFC 2328)

OSPFv3 para IPv6 (RFC 2740)

IS-IS Definido por la ISO 10589 y RFC 1142

IS-IS OSI

IS-IS TCP/IP

IS-IS DUAL




299

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OSPF

OSPF OSPFv1 (RFC 1131) Experimental

OSPFv2 para IPv4 (RFC 1247 y RFC 2328)

OSPFv3 para IPv6 (RFC 2740)


OSPF

Tipos de paquete OSPF

0x01.- Saludo

0x02.- Descripcin de la BD

0x03.- Solicitud

0x04.- Actualizacin

0x05.- Acuse de Recibo


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OSPF

Protocolo de Saludo

Descubrir vecinos OSPF y crear adyacencias.

Publicar parmetros.

Elegir en redes de acceso mltiple:

Router designado (DR)

Router designado de respaldo (BDR)

Multicast a la 224.0.0.5


OSPF

Intervalo de saludo 10 segundos

30 segundos en segmentos NBMA

Intervalo muerto

4 veces el intervalo de saludo


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OSPF

Router Designado

es responsable de actualizar a los otros routers

Router Designado de Respaldo

supervisa al DR y lo reemplaza si falla


OSPF

Actualizacin de Estado de Enlace LSU

Puede incluir 11 tipos LSA

Router, Red, Resumen, Externos de AS, OSPF multicast, de reas no tan llenas, para BGP y opacas.


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OSPF

Cada router mantiene 1 BD de link-state.

Usa Dijkstra para crear un rbol SPF.

El rbol SPF completa la tabla de rutas.

Distancia Administrativa de 110

Permite autenticacin


OSPF

Configuracin de OSPF Router ospf _id_de_proceso

Network _red _wildcard-mask area _id_area

Configurar el _id_area como 0 cuando configure OSPF con un nica rea.

Id_router La que se establezca mediante router-id

La de loopback mayor

La activa mayor


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OSPF

Verificacin de OSPF

show ip ospf neighbor

show ip protocols

show ip ospf

show ip ospf interface


OSPF

Mtrica Costo

El IOS de Cisco utiliza los anchos de banda acumulados de las interfaces de salida desde el router hasta la red de destino como el valor del costo.

El ancho de banda de referencia por defecto es de 100.000.000 bps.

Este valor lo podemos modificar con

auto-cost reference-bandwidth


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OSPF

Modificacin del costo del enlace

Bandwidth _bandwidth-kbps

Ip ospf cost _valor

Es til en entornos de varios fabricantes, donde losrouters que no son de Cisco utilizan una mtricadiferente del ancho de banda para calcular los costos.

Evita el calculo del costo de OSPF.


OSPF

Las redes de accesos mltiples pueden crear dos retos para OSPF :

1. Creacin de adyacencias mltiples, una adyacencia para cada par de routers.

2. Saturacin extensa de las LSA.

La solucin es mediante el DR y BDR


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OSPF

Seleccin de DR y BDR

El DR ser el router con la prioridad mas alta.

El BDR ser el segundo router con la prioridad mas alta.

El DR no se modificara salvo falla.


OSPF

Compartir ruta por defecto

default-information originate

Modificar el ancho de banda de referencia

Ancho de banda de referencia 10.000.000 bps

auto-cost reference-bandwidth

Modificacin de los intervalos de tiempo

ip ospf hello-interval

ip ospf dead-interval


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