M4 · Roteamento

OSPF — Open Shortest Path First

O que é

O OSPF (Open Shortest Path First) é um protocolo de roteamento dinâmico do tipo link-state, padronizado e amplamente utilizado em redes corporativas de médio e grande porte. Ao contrário de protocolos mais antigos que funcionam com "roteamento por boato" — onde cada roteador simplesmente repassa o que ouviu do vizinho —, o OSPF garante que todos os roteadores da rede construam um mapa completo e idêntico da topologia antes de tomar qualquer decisão de encaminhamento.

O protocolo usa o algoritmo de Dijkstra (também chamado de SPF — Shortest Path First) para calcular, de forma independente, o melhor caminho até cada destino. A versão relevante para o exame CCNA 200-301 é o OSPFv2, projetado para redes IPv4. Existe também o OSPFv3, voltado originalmente para IPv6 mas com suporte a dual-stack, porém o foco do CCNA permanece no v2.

Como funciona

Pense numa empresa com filiais em várias cidades. Quando a sede precisa enviar uma encomenda para uma filial, ela não pergunta apenas para o primeiro entregador qual o melhor caminho — ela consulta um mapa completo das rotas disponíveis e calcula o trajeto mais curto ela mesma. O OSPF funciona exatamente assim: cada roteador mantém um "mapa da rede" próprio e toma sua decisão de forma autônoma, sem depender do julgamento do vizinho.

O processo acontece em três etapas:

  1. Formação de adjacências — Roteadores com OSPF ativado na mesma interface trocam mensagens Hello e se tornam vizinhos (neighbors).
  2. Troca de LSAs — Cada roteador gera anúncios de estado de enlace (LSA — Link State Advertisement) descrevendo suas interfaces, redes conectadas e métricas. Esses LSAs são inundados pela rede até que todos os roteadores da mesma área possuam a mesma base de dados (LSDB — Link State Database).
  3. Cálculo de rotas — Com o mapa completo em mãos (a LSDB), cada roteador roda o algoritmo SPF e insere as melhores rotas na tabela de roteamento.

A métrica utilizada pelo OSPF é o custo (cost), derivado da largura de banda da interface. Interfaces mais rápidas têm custo menor. Por padrão, uma interface Gigabit Ethernet tem custo 1.

Na prática

Cenário: empresa com três roteadores (R1, R2 e R3) em área única OSPF (área 0). O R1 tem saída para a internet e precisa distribuir a rota padrão aos demais.

! --- Configuração do R1 ---

R1(config)# router ospf 1
R1(config-router)# router-id 1.1.1.1

! Ativa OSPF nas interfaces que participam do roteamento
R1(config-router)# network 10.0.12.0 0.0.0.255 area 0
R1(config-router)# network 10.0.13.0 0.0.0.255 area 0

! Interface voltada para usuários finais — sem vizinhos OSPF
R1(config-router)# passive-interface GigabitEthernet0/2

! Distribui a rota padrão para toda a área OSPF (torna R1 um ASBR)
R1(config-router)# default-information originate

! --- Configuração alternativa moderna: ativar OSPF direto na interface ---
R1(config)# interface GigabitEthernet0/0
R1(config-if)# ip ospf 1 area 0

! --- Verificação ---
R1# show ip ospf neighbor
R1# show ip protocols
R1# show ip route ospf
R1# show ip ospf interface brief

Após a convergência, R2 e R3 aprenderão a rota padrão via R1 e poderão alcançar a internet. Para forçar a aplicação de um novo Router ID sem reiniciar o equipamento:

R1# clear ip ospf process
Atenção: esse comando reinicia o OSPF e causa breve interrupção. Nunca execute em produção sem janela de manutenção.

Por que isso cai no exame

O OSPF é o único protocolo de roteamento dinâmico cobrado em detalhes no CCNA 200-301 v2 (tópico 3.4 do blueprint). O exame avalia tanto configuração quanto verificação e troubleshooting de OSPF single-area. Questões frequentes envolvem: a diferença entre processo OSPF e área (o process-id é localmente significativo; roteadores com IDs diferentes ainda formam adjacência); a ordem de prioridade do Router ID (manual > loopback mais alto > interface física mais alta); o comportamento do passive-interface (para o envio de Hello, mas o roteador continua anunciando a rede); e as condições para que dois roteadores se tornem vizinhos (mesma área, mesma sub-rede, mesmos timers Hello/Dead). Também é comum ver questões sobre os tipos de roteadores OSPF: Internal Router, Backbone Router, ABR (Area Border Router) e ASBR (Autonomous System Boundary Router).

Resumo em uma linha

O OSPF é um protocolo link-state que dá a cada roteador um mapa completo da rede e usa o algoritmo de Dijkstra para calcular o caminho de menor custo até cada destino.

Como o OSPF Funciona Troca de LSAs · Banco de dados de topologia (LSDB) · Cálculo SPF (Dijkstra) 1 · Topologia e Adjacências Internet 203.0.113.0/30 R1 Router ID: 1.1.1.1 ASBR · Área 0 R2 Router ID: 2.2.2.2 Área 0 R3 Router ID: 3.3.3.3 Área 0 Hello ✓ Hello ✓ Hello ✓ 2 · Inundação de LSAs R1 1.1.1.1 R2 2.2.2.2 R3 3.3.3.3 LSA LSA LSA LSDB — idêntica em todos R1: 10.0.12.0/30 · custo 1 R2: 10.0.23.0/30 · custo 1 R3: 10.0.13.0/30 · custo 1 3 · Cálculo SPF Algoritmo SPF (Dijkstra) Cada roteador roda o SPF de forma independente usando a LSDB. Melhor rota → RIB Tabela de Roteamento O 10.0.23.0/30 [110/2] via 10.0.12.2 O 10.0.13.0/30 [110/1] O*E2 0.0.0.0/0 (ASBR) AD=110 · Custo OSPF LSA Anúncio inundado Cálculo SPF / LSDB Adjacência OSPF (Hello) ASBR Fronteira com rede externa