Fiche 8 - OSPF — Routage dynamique

Comprendre et configurer OSPF (Open Shortest Path First) sur des routeurs Cisco pour un routage dynamique inter-réseaux.

Avancé — SISR 2ème année ⏱️ 30 min 📁 Cisco

🎯 Objectifs de la fiche

Routage statique vs dynamique — Limites des routes statiques, intérêt d'OSPF
Fonctionnement d'OSPF — LSA, LSDB, SPF, adjacences
Zones OSPF — Area 0 (backbone), areas secondaires
Configuration OSPF sur Cisco — router ospf, network, passive-interface
Vérification et dépannage — show ip ospf, show ip route, debug

Prérequis

Connaître les bases du routage (routes statiques, show ip route). Avoir configuré des interfaces IP sur des routeurs Cisco (fiche 3). Notions d'adressage IP avancées.

1. Routage statique vs dynamique

Critère	Routes statiques	OSPF (dynamique)
Configuration	Manuelle — une route par réseau	Automatique — OSPF découvre les réseaux
Convergence	Manuelle en cas de panne	Automatique — recalcule en cas de panne
Scalabilité	Difficile sur grands réseaux (> 10 routeurs)	Excellent — supporte de très grands réseaux
Overhead réseau	Nul — pas de messages de routage	Faible — messages LSA périodiques
Usage	Petits réseaux, routes par défaut, stubs	Réseaux d'entreprise de taille moyenne à grande

2. Fonctionnement d'OSPF

OSPF (Open Shortest Path First) est un protocole de routage à état de lien (link-state). Chaque routeur maintient une carte complète de la topologie et calcule le chemin le plus court avec l'algorithme de Dijkstra (SPF).

Terme	Signification
LSA (Link State Advertisement)	Message qu'un routeur envoie pour décrire ses interfaces et voisins
LSDB (Link State Database)	Base de données topologique — identique sur tous les routeurs d'une area
SPF (Shortest Path First)	Algorithme de Dijkstra — calcule le meilleur chemin vers chaque réseau
Adjacence	Relation établie entre deux routeurs OSPF voisins
DR/BDR	Designated Router et Backup DR — réduisent les LSA sur les réseaux multi-accès (Ethernet)
Hello packet	Paquet envoyé toutes les 10s pour maintenir les adjacences
Cost (coût)	Métrique OSPF = 100 Mbps / Bandwidth de l'interface

2.1 Calcul du coût OSPF

Interface	Bande passante	Coût OSPF (100M/BW)
Serial (T1)	1.544 Mbps	64
Ethernet 10M	10 Mbps	10
FastEthernet	100 Mbps	1
GigabitEthernet	1000 Mbps	1 (même que Fast!)
10 GigabitEthernet	10 Gbps	1 (même que Fast!)

ℹ️ Le coût par défaut de FastEthernet et GigabitEthernet est identique (1) car la formule de référence (100 Mbps) est ancienne. Pour différencier, augmenter la bande passante de référence : auto-cost reference-bandwidth 10000 (10 Gbps).

3. Zones OSPF (Areas)

OSPF utilise des zones (areas) pour limiter la propagation des LSA et réduire la charge de calcul SPF. L'Area 0 (backbone) est obligatoire et toutes les autres areas doivent y être connectées.

Topologie typique avec zones OSPF :

[Area 1]         [Area 0 (Backbone)]      [Area 2]
192.168.1.0/24 ← R1 ←→ R2 ←→ R3 ←→ R4 → 192.168.2.0/24
                    ABR        ABR
(Area Border Routers connectent plusieurs areas)

4. Configuration OSPF sur Cisco

4.1 Configuration de base (single area)

Router(config)# router ospf 1         # Activer OSPF (1 = process ID, local uniquement)

# Déclarer les réseaux participants
# network RESEAU MASQUE_INVERSE area NUMERO_AREA
Router(config-router)# network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
Router(config-router)# network 10.0.0.0 0.0.0.3 area 0

# Router ID (recommandé — sinon prend l'IP la plus haute)
Router(config-router)# router-id 1.1.1.1

# Interface passive (ne pas envoyer de Hello vers les PCs)
Router(config-router)# passive-interface gigabitethernet 0/1

# Définir la bande passante de référence (optionnel mais recommandé)
Router(config-router)# auto-cost reference-bandwidth 10000

ℹ️ Le masque inverse (wildcard mask) est l'inverse du masque de sous-réseau. Pour 255.255.255.0 → masque inverse = 0.0.0.255. Pour 255.255.255.252 → masque inverse = 0.0.0.3.

4.2 Exemple complet — 3 routeurs

Topologie :
PC1 (192.168.1.10) --- R1 --- R2 --- R3 --- PC2 (192.168.3.10)
                  .1/24   .1/30.2/30.1/30.2/30  .1/24

R1 :
router ospf 1
 router-id 1.1.1.1
 network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
 network 10.0.0.0 0.0.0.3 area 0
 passive-interface gigabitethernet 0/0

R2 :
router ospf 1
 router-id 2.2.2.2
 network 10.0.0.0 0.0.0.3 area 0
 network 10.0.0.4 0.0.0.3 area 0

R3 :
router ospf 1
 router-id 3.3.3.3
 network 10.0.0.4 0.0.0.3 area 0
 network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0
 passive-interface gigabitethernet 0/1

5. Vérification et dépannage

# Voir les routes OSPF dans la table de routage
show ip route ospf
# Les routes OSPF sont marquées O

# Voir les voisins OSPF
show ip ospf neighbor

# Voir les détails d'OSPF
show ip ospf

# Voir la base de données OSPF (LSDB)
show ip ospf database

# Voir les interfaces OSPF
show ip ospf interface brief

# Voir le coût d'une interface
show ip ospf interface gigabitethernet 0/0

Exemple show ip ospf neighbor :

Neighbor ID   Pri  State        Dead Time  Address        Interface
2.2.2.2       1    FULL/DR      00:00:38   10.0.0.2       Gi0/0
3.3.3.3       1    FULL/BDR     00:00:32   10.0.0.6       Gi0/1

State FULL = adjacence complète établie → OSPF fonctionne !

Exemple show ip route (extrait) :

     192.168.1.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0
O    192.168.3.0/24 [110/3] via 10.0.0.2, 00:01:23, GigabitEthernet0/1
O    10.0.0.4/30 [110/2] via 10.0.0.2, 00:01:23, GigabitEthernet0/1

O = route OSPF, 110 = distance administrative, 3 = coût total

☐ process OSPF activé sur tous les routeurs
☐ Router ID unique sur chaque routeur
☐ Tous les réseaux déclarés avec la bonne area
☐ Interfaces passives configurées (côté LAN)
☐ show ip ospf neighbor affiche State FULL
☐ show ip route ospf affiche les routes des autres routeurs
☐ Ping de bout en bout fonctionnel entre les réseaux

Qu'est-ce que le Router ID dans OSPF ?

L'adresse IP de l'interface WAN
Un identifiant unique (IP ou loopback) qui identifie le routeur dans OSPF
Le numéro de process OSPF
L'adresse IP du réseau OSPF

✅ Réponse : Un identifiant unique (IP ou loopback) qui identifie le routeur dans OSPF

Quel état des voisins OSPF indique que l'adjacence est complète ?

2WAY
INIT
EXSTART
FULL

✅ Réponse : FULL

Quelle est la distance administrative d'OSPF ?

✅ Réponse : 110

À quoi sert passive-interface dans OSPF ?

Désactiver OSPF sur l'interface
Annoncer le réseau sans envoyer de Hello (evite les voisins OSPF vers les PCs)
Augmenter la priorité de l'interface
Réduire le coût de l'interface

✅ Réponse : Annoncer le réseau sans envoyer de Hello (evite les voisins OSPF vers les PCs)

Comment est calculé le coût OSPF d'une interface par défaut ?

10 / Bande passante
100 Mbps / Bande passante de l'interface
Bande passante / 100 Mbps
1 / Nombre de sauts

✅ Réponse : 100 Mbps / Bande passante de l'interface