OSPF Routing Exercise

Exercice 5 - Routage OSPF

Question 1 - Identité de chaque routeur

L'identité d'un routeur OSPF (Router ID) correspond à l'adresse IP la plus élevée parmi toutes les adresses de ses interfaces actives. Dans le contexte de cet exercice et en s'appuyant sur les adresses indiquées sur la figure mentionnée par l'énoncé, on applique cette règle pour déterminer l'identifiant unique de chaque équipement.

Question 2 - Types de routeurs et rôles DR / BDR

Dans un réseau OSPF de type multi-accès (broadcast), un routeur désigné (DR - Designated Router) et un routeur désigné de secours (BDR - Backup Designated Router) doivent être élus pour limiter le trafic lié aux mises à jour de routage.

L'énoncé précise que tous les routeurs ont la même priorité OSPF. Par conséquent, le critère de départage pour l'élection est l'identité du routeur (Router ID) : le routeur avec l'identité la plus élevée devient le DR, et le second plus élevé devient le BDR.

Les résultats de cette élection pour les différents sous-réseaux sont les suivants :

• Pour le réseau 1.1.1.0 :
  • DR : 1.1.3.2
  • BDR : 1.1.1.2
• Pour le réseau 1.1.2.0 :
  • DR : 1.1.3.3
  • BDR : 1.1.2.2
• Pour le réseau 1.1.3.0 :
  • DR : 1.1.3.3
  • BDR : 1.1.3.2

Question 3 - Base de données des adjacences (Routeurs 1.1.3.2 et 1.2.2.2)

La base de données des adjacences associe l'identifiant OSPF du routeur voisin à ses adresses de niveau 2 et 3. Rappels des acronymes :

• SNPA : SubNetwork Point of Attachment Address (adresse de niveau liaison, ex: MAC, DLCI).
• NSAP : Network Service Access Point (adresse de niveau réseau, ex: IP).

Base de données d'adjacence du routeur 1.1.3.2 :

Id_OSPF	SNPA	NSAP
1.1.1.2<br>1.1.3.1<br>1.1.3.3	Dynamique (ARP)<br>DLCI 21<br>DLCI 23	1.1.1.2<br>1.1.3.1<br>1.1.3.3

Base de données d'adjacence du routeur 1.2.2.2 :

Id_OSPF	SNPA	NSAP
1.2.0.5<br>1.2.2.1	Serial (1.2.0.4)<br>E164_1	1.2.0.5<br>1.2.2.1

Question 4 - Base de données topologique des areas 0 et 1

Pour construire la base de données topologique (Topological Database), il faut s'appuyer sur les coûts des liens fournis :

Type du sous-réseau	Bande passante	Coût
Ethernet, LS2	100 Mb/s	1
LS1, FR (DLCI12-DLCI21, DLCI13-DLCI23, DLCI13-DLCI31)	2 Mb/s	50
RNIS	128 Kb/s	781

Il existe 5 types de messages LSA (Link State Advertisements) à modéliser dans la base :

1. Type 1 (Router link) : Informations sur l'état des liens envoyées par tout routeur, inondées dans la zone. On distingue "P2P" (Point-to-Point) pour les liaisons entre routeurs et "STUB" pour les liaisons spécialisées (LS2).
2. Type 2 (Network link) : Description de la liste des routeurs sur un LAN, envoyée par le DR, inondée dans la zone.
3. Type 3 (Summary link) : Description des destinations hors de la zone mais dans le même AS (Autonomous System). Envoyée par les ABR (Area Border Routers).
4. Type 4 (AS border router link) : Description des routeurs ASBR envoyée par les ABR.
5. Type 5 (AS external link) : Description des destinations hors de l'AS, envoyée par les ASBR et inondée dans tout l'AS.

Méthode de construction des tableaux :

• Colonnes : Les routeurs, les réseaux de transit (réseaux /24 uniquement) de la zone considérée, et l'ASBR.
• Lignes : Les routeurs de la zone, l'ASBR, et tous les réseaux de l'AS (y compris les /30).
• Cellules : On y inscrit le coût et le type de LSA sous la forme Coût/Type_LSA.
• Note sur les réseaux /30 : Ils ne figurent pas en colonnes car ce ne sont pas des réseaux de transit à proprement parler mais des liaisons spécialisées point-à-point entre deux machines (4 adresses : réseau, 2 hôtes, diffusion).

AREA 0

	1.0.0.13 B	1.1.3.1 ABR	1.2.0.5 ABR	1.2.2.1 ABR	1.2.2.2 ASBR
1.0.0.13		1/1 (P2P)		1/1
1.1.3.1	1/1 (P2P)		1/1 (P2P)
1.2.0.5		1/1 (P2P)		1/1
1.2.2.1	1/1 (P2P)		1/1 (P2P)
1.2.2.2			50/4	781/4
1.0.0.4/30	1/1 (STUB)	1/1 (STUB)
1.0.0.8/30		1/1 (STUB)	1/1 (STUB)
1.0.0.12/30	1/1 (STUB)			1/1 (STUB)
1.0.0.16/30			1/1 (STUB)	1/1 (STUB)
1.1.0.4/30		101/3
1.1.1.0/24		51/3
1.1.2.0/24		51/3
1.1.3.0/24		50/3
1.2.0.4/30			50/3	831/3
1.2.1.0/24			51/3	782/3
1.2.2.0/24			831/3	781/3
2.0.0.0/8					1/5

AREA 1

	1.1.1.2 I	1.1.2.2 I	1.1.3.1 ABR	1.1.3.2 I	1.1.3.3 I	1.2.2.2 ASBR	1.1.1.0	1.1.2.0	1.1.3.0
1.1.1.2		50/1					0/2
1.1.2.2	50/1							0/2
1.1.3.1									0/2
1.1.3.2							0/2		0/2
1.1.3.3								0/2	0/2
1.2.2.2			51/4
1.0.0.4/30			1/3
1.0.0.8/30			1/3
1.0.0.12/30			2/3
1.0.0.16/30			2/3
1.1.0.4/30	50/1	50/1
1.1.1.0/24	1/1			1/1
1.1.2.0/24		1/1			1/1
1.1.3.0/24			50/1	50/1	50/1
1.2.0.4/30			51/3
1.2.1.0/24			52/3
1.2.2.0/24			783/3
2.0.0.0/8						/5

(Note sur l'Area 1 : Le résultat "/5" pour le réseau 2.0.0.0/8 sous l'ASBR est reproduit tel qu'extrait de la source originale, bien que la logique d'un type 5 implique généralement un coût associé à gauche de la barre oblique).

Question 5 - Arbre SPF du routeur 1.1.2.2

L'arbre des plus courts chemins (SPF - Shortest Path First) se calcule en appliquant l'algorithme de Dijkstra sur le graphe formé par les LSA de types 1 et 2 présents dans la base de données de l'Area 1.

Le graphe des nœuds (qui sont les routeurs et les réseaux /24, correspondant aux colonnes de l'Area 1) se trace ainsi :

1.1.2.2 (50) ➔ 1.1.1.2 (1) ➔ 1.1.1.0 (0) ➔ 1.1.3.2 (50) ➔ 1.1.3.0 (0) ➔ 1.1.3.1 └(1) ➔ 1.1.2.0 (0) ➔ 1.1.3.3 (50) ───────┘

Procédure :

1. Faire tourner l'algorithme de Dijkstra sur ce graphe intra-zone pour établir les chemins les plus courts.
2. Rajouter les informations issues des LSA de type 3 (inter-zone), 4 (accès ASBR) et 5 (externes). Étant donné qu'il n'y a qu'un seul ABR (1.1.3.1), il n'y a pas de choix alternatif nécessitant de comparer les coûts pour les destinations en dehors de l'Area 1 : toutes ces routes passeront par cet ABR.
3. Ajouter finalement les feuilles de l'arbre correspondant aux adresses de type STUB (les /30).

Question 6 - Table de routage du routeur 1.1.2.2

Note : l'énoncé mentionne "le routeur 1.12.2" dans la question, ce qui est une coquille corrigée ici en 1.1.2.2, cohérent avec l'équipement étudié.

Pour générer cette table, deux règles principales s'appliquent :

• Seules les adresses de réseau figurent en tant que destinations (il faut agréger les adresses si nécessaire).
• Un routeur adjacent utilisé comme passerelle (gateway) est désigné par l'adresse IP de l'interface appartenant au sous-réseau partagé (réseau d'adjacence).

Voici la table de routage résultante. Comme le précise l'énoncé, il manque dans cette extraction les routes vers 1.2.1.0/24 et 2.0.0.0/8.

Router#show ip route 
Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP
       i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area
       * - candidate default, U - per-user static route, o - ODR
       P - periodic downloaded static route

Gateway of last resort is not set

     1.0.0.0/8 is variably subnetted, 10 subnets, 2 masks
O IA 1.0.0.4/30 [110/52] via 1.1.2.1, 01:58:12, FastEthernet0/0
O IA 1.0.0.8/30 [110/52] via 1.1.2.1, 01:57:53, FastEthernet0/0
O IA 1.0.0.12/30 [110/53] via 1.1.2.1, 01:55:10, FastEthernet0/0
O IA 1.0.0.16/30 [110/53] via 1.1.2.1, 01:56:58, FastEthernet0/0
C    1.1.0.4/30 is directly connected, Serial2/0
O    1.1.1.0/24 [110/51] via 1.1.0.5, 00:44:10, Serial2/0
C    1.1.2.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
O    1.1.3.0/24 [110/51] via 1.1.2.1, 03:19:33, FastEthernet0/0
O IA 1.2.0.4/30 [110/102] via 1.1.2.1, 01:57:53, FastEthernet0/0
O IA 1.2.2.0/24 [110/834] via 1.1.2.1, 01:56:58, FastEthernet0/0

Méthode

Face à un exercice d'ingénierie des protocoles de routage à état de liens comme OSPF, la résolution suit toujours une séquence stricte de modélisation :

1. L'identification et les rôles : Avant toute chose, déterminez le Router ID de chaque nœud (plus haute IP d'interface locale). Ensuite, identifiez les domaines de diffusion (réseaux Ethernet) pour y élire le DR et le BDR, en vous basant sur la priorité (si égale, on prend le Router ID le plus élevé).
2. L'état des liens (LSA) : Listez méticuleusement les coûts de chaque interface en fonction du type de média physique. Il est crucial de différencier un réseau de transit (un LAN connectant plusieurs hôtes) d'un lien point-à-point strict (souvent des /30).
3. La matrice topologique (LSDB) : Construire le tableau de la base topologique demande de la rigueur. Placez les nœuds de transit (routeurs + LANs) en colonnes et l'intégralité du réseau en lignes. N'oubliez pas d'indiquer précisément le type de LSA responsable de la découverte (Type 1 intra-zone, Type 3 via ABR, etc.).
4. Le calcul de l'arbre (Dijkstra) : Le tracé du Shortest Path First Tree ne s'effectue qu'à partir des LSA de type 1 et 2 au sein d'une même Area. Les routes inter-zones (Type 3 et supérieurs) et les liaisons stub se rattachent à l'arbre a posteriori, sans créer de boucle dans le calcul principal intra-zone. L'accumulation des coûts le long de l'arbre déterminera directement la métrique finale affichée dans la table de routage (show ip route).