router ospf 1 что это

OSPF (часть первая)

Данная статья была написана для себя, чтоб при необходимости быстро освежить память и разобраться с теорией. Решил ее опубликовать, возможно кому-то будет полезна, а может в чем то ошибаюсь.

В данной статье попытаемся разобраться с теорией работы протокола OSPF. Не будем углубляться в историю и процесс создания протокола, данная информация в изобилии есть почти в каждой статье о OSPF. Мы постараемся более детально разобраться как работает протокол OSPF и как строит свою таблицу маршрутизации. Важно дать общее определение протокола:

OSPF (англ. Open Shortest Path First) — протокол динамической маршрутизации, основанный на технологии отслеживания состояния канала (link-state technology) и использующий для нахождения кратчайшего пути алгоритм Дейкстры.

Возникает сразу вопрос — Что есть технология отслеживания состояния канала? Данное название считаю не совсем удачным. Сложилось так, что существует два типа протоколов динамической маршрутизации: Link-state и Distance-Vector. Рассмотрим их принципы работы:

В Distance-Vector протоколах, маршрутизатор узнает информацию о маршрутах посредством маршрутизаторов непосредственно подключенных в один с ним сегмент сети. То есть, маршрутизатор имеет информацию о топологии только в границах его соседних маршрутизаторов и понятия не имеет как устроена топология за этими маршрутизаторами, ориентируясь только по метрикам. В Link-state протоколах каждый маршрутизатор должен непросто знать самые лучшие маршруты во все удалённые сети, но и иметь в памяти полную карту сети со всеми существующими связями между другими маршрутизаторами в том числе. Это достигается за счет построения специальной базы LSDB, но подробнее об этом позже.

Итак, начнем с того, как же строится LSDB из которой маршрутизатор узнает о всех-всех маршрутах? Построим начальную топологию для изучения. Выглядит она так:

Будем настраивать OSPF. С чего начинается OSPF? C установления соседства между маршрутизаторами — после активации OSPF на интерфейсах маршрутизатора, маршрутизаторы начинают рассылать Hello сообщения. Данное сообщение рассылается на мультикастовый адрес — 224.0.0.5 каждые 10 секунд (Hello Timer). Мы включим сначала OSPF на маршрутизаторе vIOS1.

Посмотрим как выглядит Hello-пакет:

В сообщении важно обратить внимание на такие поля как Area ID, Source OSPF Router. При запуске процесса OSPF выбирается Router ID, который необходим для идентифицирования маршрутизатора среди остальных маршрутизаторов OSPF. Правила выбора данного параметра следующие:

1. Настроен специальной командой router-id A.B.C.D — в формате ip адерса.
2. Настроен один loopback-интерфейс и несколько интерфейсов с различными адресами:

Итак, мы включили OSPF на vIOS1 и он начал каждые 10 секунд отправлять Hello-пакеты. Включим OSPF на vIOS2 и проследим как будут устанавливаться отношения соседства.

Итак, внимательно следим за последовательностью сообщений. Сначала Hello отправляет только маршрутизатор 1.1.1.1 ( 192.168.1.1 ), как только мы включим OSPF на 192.168.1.2, то отправится Hello пакет. vIOS1 и vIOS2 получат Hello пакеты друг у друга и для того, чтоб соседство состоялось важно, чтобы в конфигурации OSPF на обоих маршрутизаторах были одинаковыми следующие параметры:

База LSDB будет содержать в себе информацию о маршрутах и данная LSDB после установления соседства должна быть идентичная на всех маршрутизаторах в пределе одной зоны. И, первым делом, маршрутизаторы после установления соседства начинают процесс синхронизаций своих баз данных друг с другом (vIOS1 c vIOS2). Как можно увидеть все начинается с обменом между собой сообщений DB Description (DBD). Чтоб стало более понятно, расскажем о типах сообщений, который использует OSPF:

Объявление о состоянии канала (Link State Advertisement, LSA) — единица данных, которая описывает локальное состояние маршрутизатора или сети. Множество всех LSA, описывающих маршрутизаторы и сети, образуют базу данных состояния каналов (LSDB). LSDB состоит из нескольких видов LSA. Очень подробно о каждом LSA написано в этой статье. В сообщениях DBD используется достаточно много флагов для определения состояния синхронизации, а также данные сообщения содержат информацию о собственной базе данных. То есть, vIOS1 сообщает в данных сообщениях, что в моей базе есть информация о таких сетях, как 192.168.0/24, 1.1.1.0/24 (LSA Type 1), а vIOS2 в свою очередь сообщает, что у него есть записи о сетях: 192.168.2.0/24, 2.2.2.0/24 (LSA Type 1). После получения сообщений DBD, каждый маршрутизатор отправляет LSAck в подтверждение о полученном сообщении, и, далее, сравнивает информацию в базе соседа со своей. Если найдено, что не достает какой-либо информации, то маршрутизатор отправляет LS Request, где запрашивает полную информацию о каком-либо LSA. Например, vIOS1 запросил LS Request у vIOS2, vIOS2 отправляет в ответ LS Update, в которой уже содержится подробная информация о каждом маршруте. Ниже показан LS Update:

Как видите, в данном сообщении vIOS2 рассказывает об известных ему подсетях и информацию связанную с ними. Также, vIOS1 рассказывает о своей LSDB. И в конце концов, маршрутизаторы имеют одинаковую LSDB. Как только процесс завершен, запускается алгоритм Дейкстры (Shortest Path First). Он рассчитывает все известные маршруты из LSDB и лучшие из них помещает в таблицу маршрутизации. Лучший, тот у которого метрика ниже, но об этом позже.

Задумаемся о вопросе, что будет, если мы активируем OSPF на vIOS3? Так как vIOS3 придется строить LSDB и синхронизировать её с другими маршрутизатора, то встает вопрос с кем именно синхронизировать? С vIOS1 или vIOS2? С каждым по отдельности? Насколько это оптимально? Поэтому в OSPF есть такое понятие как DR — Designated router. Введем данное понятие:

Выделенный маршрутизатор (designated router, DR) — управляет процессом рассылки LSA в сети. Каждый маршрутизатор сети устанавливает отношения соседства с DR. Информация об изменениях в сети отправляется DR, маршрутизатором обнаружившим это изменение, а DR отвечает за то, чтобы эта информация была отправлена остальным маршрутизаторам сети.

Другими словами, если в сегменте сети появляется новый маршрутизатор, то он будет синхронизировать свою LSDB именно с DR. Также важно заметить, что и не только новые, но и все остальные маршрутизаторы при изменении сети или появлении нового маршрута будут сообщать об этом DR, а остальные будут забирать данную информацию с DR. Но тут же возникают вопросы — Что будет, если DR выйдет из строя? Как выбирается DR?

При выходе его из строя должен быть выбран новый DR. Новые отношения соседства должны быть сформированы и, пока базы данных маршрутизаторов не синхронизируются с базой данных нового DR, сеть будет недоступна для пересылки пакетов. Для устранения этого недостатка выбирается BDR — Backup designated router:

Резервный выделенный маршрутизатор (backup designated router, BDR). Каждый маршрутизатор сети устанавливает отношения соседства не только с DR, но и BDR. DR и BDR также устанавливают отношения соседства и между собой. При выходе из строя DR, BDR становится DR и выполняет все его функции. Так как маршрутизаторы сети установили отношения соседства с BDR, то время недоступности сети минимизируется. Таким образом, у нас в сети получаются не только DR, но и BDR. Остальные маршрутизаторы будут получать и сообщать актуальную информацию о сети только посредством их. DR и BDR выбирается только внутри одного сегмента, а не зоны! То есть, у маршрутизаторов vIOS1, vIOS2, vIOS3, vIOS4 будут выбраны одни DR и BDR, а, например, между vIOS и vIOS1 будут определены свои DR и BDR уже относительно их сегмента сети, даже, если они в одной Area 0. Для общения с DR и BDR, маршрутизаторы используют мулитькастовый адрес — 224.0.0.6.

Следующий вопрос — Как выбирается DR/BDR? Применяются следующие критерии:

После получения новой информации от vIOS3, DR рассылает LS Update сообщения всем маршрутизаторам на адрес 224.0.0.5, на что остальные маршрутизаторы, получив пакет отправляют LS Acknowledge для DR, но уже на адрес 224.0.0.6 (адрес для DR/BDR).

По такой же схеме у нас подключается и vIOS4. После синхронизации, у всех маршрутизаторов одна и так же LSDB. Посмотрим как выглядят состояния соседства у vIOS3. Команда show ip ospf neighbor:

Как мы можем увидеть, DR — 2.2.2.2, BDR — 1.1.1.1, а с vIOS4 выбрано состояние 2WAY/DROTHER. О состояниях соседства была дана ссылка выше.

А вот состояния соседства на vIOS1 c установленном соседством c vIOS:

Как видите у него два DR потому, что у него имеется сосед и в другом сегменте сети.

Мультизоны

Рассмотрим принципы работы OSPF в случае, когда используется несколько зон. Изменим нашу топологию, добавив новые маршрутизаторы:

Начнем с того, что сконфигурируем OSPF на vIOS1 и vIOS так, что их интерфейсы Gi0/1 на vIOS и vIOS1 будут находиться в зоне 1. Посмотрим, что изменитcя. vIOS1 теперь имеет интерфейсы и в Area 0 (Gi0/0), и в Area 1 (Gi0/0). Такой маршрутизатор называется ABR — Area Border Router ( чуть ниже дадим более корректное определение ABR). ABR будет рассылать информацию о маршрутах из одной зоны в другую. Делается это посредством LSA Type 3:

Type 3 LSA — Network Summary LSA — суммарное объявление о состоянии каналов сети:

По своей сути, структура LSA Type 3 не сильно отличается от LSA Type 1, но они по-разному влияют на работу протокола. При получения обновленного или при потере какого-либо LSA Type 1&2, запускается заново SPF (алгоритм вычисления кратчайшего пути) и пересчитывает LSDB.

При получении LSA Type 3, данный процесс не происходит — получается маршрут с метрикой в LSA Type 3. В этом LSA хранится данные о том, через какой ABR был получен данный маршрут ( ABR указан в поле Advertising Router) и метрика, чтоб достичь данный ABR уже имеется в LSDB. Таким образом, метрика из LSA Type 3 суммируется с метрикой маршрута до ABR и получаем готовый маршрут без перезапуска SPF. Данный процесс называется Partial SPF calculation. Это довольно важно потому, что в больших сетях размеры LSDB могут быть довольно большими и часто запускать SPF не есть хорошо. Также, создание LSA Type 3 говорит о том, что изменения и пересчет LSDB это дела одной зоны. ABR только сообщает, что с каким-то маршрутом что изменилось.

Также важно заметить, что любой маршрут из ненулевой зоны в любую ненулевую зону проходит через Area 0. Если есть ABR, он не может быть не подключен к Area 0 (исключаем вариант с virtual-link). Area 0 является ядром, которое соединяет все остальные зоны и обеспечивает маршрутизацию между зонами. Определение ABR выглядит так:

Пограничный маршрутизатор (area border router, ABR) — соединяет одну или больше зон с магистральной зоной и выполняет функции шлюза для межзонального трафика. У пограничного маршрутизатора всегда хотя бы один интерфейс принадлежит магистральной зоне. Для каждой присоединенной зоны маршрутизатор поддерживает отдельную базу данных состояния каналов.
Разобрались с установлением соседства, созданием LSDB и SPF, с обычной зоной. А сейчас разберемся с сходимостью и реакцией OSPF на изменения в топологии.

Посмотрим на нашу топологию и представим, что vIOS3 перестал работать (состояние каналов не изменилось). Поможет в перестроении топологии Dead Interval Timer — 40 секунд. Если в течении данного интервала, маршрутизатор не получает Hello-пакета от соседа, то рушится соседство. В нашем случае, DR разошлет LS Update с LSA Type 2, где укажется, что среди подключенных маршрутизаторов нет vIOS3, это приведет к тому, что запустится SPF и пересчитает LSDB уже без LSA полученных от vIOS3. Важно заметить, что на обычном маршрутизаторе типа vIOS4 даже исчерпание Dead Interval Timer и потеря соседства с vIOS3 не приводит к пересчету топологии, именно сообщение LS Update c LSA Type 2 запускает этот процесс.

Type 2 LSA — Network LSA — объявление о состоянии каналов сети:

Включим обратно vIOS3 и установим соседство заново. Следующим экспериментом будет — реакция на отключения интерфейса Gi0/1 на vIOS3. Как только vIOS3 детектирует падения линка, он моментально отправляет LS Update к DR на адрес 224.0.0.6, где сообщается о падении определенных маршрутов при помощи выставления флага в LSA — LS Age равный 3600 секунд. Для LSDB это Max Age и все LSA c Max Age не учитываются при SPF, поэтому их не будет в таблице маршрутизации. Возникает вопрос: А когда Age LSA естественным путем достигает Max Age, что происходит? Для этого в OSPF есть LSRefreshTime — равный половине Max Age, через каждые 1800 секунд отправляется LS Update с маршрутизатора для обновления данных таймеров:

Далее, DR обработав данный LS Update, отправляет всем остальным маршрутизаторам LS Update на адрес 224.0.0.5. Как только, маршрутизаторы получили новую информацию — они отправляют LSAck. Тем самым достигается хорошая сходимость в OSPF.

Выбор лучшего маршрута

Маршрутизатор выбирает лучший маршрут на основании наименьшего значения метрики. Однако, OSPF учитывает и несколько других факторов при выборе маршрута. В данном случае важен источник маршрута и его тип. Приоритет выбора маршрута следующий:

cost = reference bandwidth / link bandwidth. Reference bandwidth — базис пропусной способности. По умолчанию, на Cisco равен 100Mbit.

ABR Loop Prevention. Как мы говорили выше, между зонами принцип работы OSPF похож на distance-vector протокол. Используя механизмы предотвращения петель, можем получить, что выбирается неоптимальный путь. Например, между зонами существует правило подобное Split Horizon из distance-vector протоколов. Рассмотрим это на примере, если изменить нашу топологию на границе зоны 0 и 4 так:

то мы получим, что vIOS18 будет выбирать неоптимальный путь с метрикой 100 через интерфейс Gi0/0. Происходит это в силу того, что vIOS18 не будет учитывать LSA Type 3, полученные не от зоны 0. Также, выше указанное правило запрещает передавать данный LSA Type 3 обратно в зону 0.

Источник

Настройка протокола OSPF на оборудовании Cisco и HUAWEI

В прошлой статье мы рассмотрели основные моменты настройки сетевого оборудования HUAWEI и остановились на статической маршрутизации. В сегодняшнем топике речь пойдёт о динамической маршрутизации по протоколу OSPF совместно с маршрутизаторами Cisco. Добро пожаловать под кат.

Теория

Итак, в нашей супер сети присутствуют 4 маршрутизатора: два HUAWEI и два Cisco. Роутер R2 будет являться ASBR, R3 — ABR.

Напомню, что в OSPF маршрутизаторы делятся на несколько типов:

Area 0 — магистральная (backbone) зона, area 1 — тупиковая зона (stub).

Итак, приступим к настройке.

Первоначальная настройка:

Для начала нам необходимо создать vlan интерфейс, назначить ему соответствующий ip адрес и разрешить прохождение трафика через физический интерфейс, таким образом добиться ip коннективити между девайсами.

После этого включим процесс OSPF на маршрутизаторах:

Естественно, при настройке необходимо изменить значения router-id и анонсируемые сети для разных зон. Таким образом, первоначальная конфигурация OSPF будет выглядеть так:
R1 [Cisco]:

Маршрутизатор R4 является ABR, поэтому в нём описываются несколько зон. Пока мы не будем переводить зону 1 в состояние stub. Посмотрим, что у нас получилось:

DR, BDR, DROTHER

Мы видим, что маршрутизаторы R2 и R3 выбрались BDR и DR, соответственно. Напомню что это означает. Так как познать всю теорию OSPF не является целью нашего повествования, опишем эти понятия вкратце.

Выбор BDR и DR осуществляется на основе приоритета маршрутизатора, но по умолчанию приоритеты всех устройств равны 1. В этом случае процесс выбора проходит по идентификатору маршрутизатора, что мы и наблюдаем. Но есть одно НО. Если DR и BDR уже выбраны, перевыборы не происходят. Действует принцип: кто первый встал того и тапки. Проверим. Для этого исключим из процесса маршрутизатор R2.

Теперь R1 стал BDR, R3 же остался DR:

Сейчас мы снова включим в процесс OSPF на роутере R2 сеть 172.16.1.0/24.

Теперь посмотрим состояние маршрутизаторов:

Второй маршрутизатор перешёл в состояние DROTHER, т. е. он не является ни DR, ни BDR. Да будет так.

Межзональный обмен маршрутами

Теперь посмотрим, что мы имеем в таблицах маршрутизации.

Флаги IA означают, что маршрут пришёл из другой зоны OSPF.

То же самое на HUAWEI.

В глобальной таблице маршрутизации явно не видно, что маршрут 4.4.4.4/32 пришёл из другой зоны. Посмотрим более детально маршруты по протоколу OSPF.

Здесь мы видим, что маршруты 4.4.4.4/32 и 172.16.2.0/30 пришли из другой зоны (Inter-area).

Редистрибьюция маршрутов

Усложним ситуацию. Вспомним, что маршрутизатор R2 по совместительству является пограничным маршрутизатором автономной системы, т. е. за ним потенциально могут быть другие маршрутизаторы. Добавим парочку статических маршрутов в рай, т. е. туда, откуда не возвращаются, да простят меня DNS’ы гугла.

И добавим редистрибьюцию статических маршрутов:

Т. о. образом конфиг секции OSPF на маршрутизаторе R2:

Посмотрим таблицы маршрутизации.

Флаг E означает, что маршруты импортировались из другого протокола маршрутизации.

То же самое на HUAWEI:

Настройка тупиковых зон

Переходим к заключительному этапу — настройке тупиковой зоны area 1. Предварительно посмотрим какие маршруты пришли на несправедливо забытый маршрутизатор R4.

Видим, что пришли абсолютно все маршруты. Переведём зону 1 в тупиковую.

Смотрим таблицу маршрутизации:

Видим, что пришли все маршруты, кроме маршрутов из других автономных систем. На все остальные адреса пакеты будут маршрутизироваться по вновь пришедшему дефолтному маршруту.

Переведём зону 1 в абсолютно тупиковую. Это можно сделать только на ABR маршрутизаторе.

Посмотрим таблицу маршрутизации:

Видим, что теперь все пакеты, кроме подключенных напрямую сетей будут маршрутизироваться по дефолтному маршруту.

Источник

Router ospf 1 что это

OSPF – стандартизированный протокол маршрутизации, быстро сходится (это слово разбирали в разделе EIGRP), работает с бесклассовой адресацией и свою метрику называет стоимостью (или ценой, cost).

Если сравнивать OSPF и EIGRP, то OSPF может показаться сложнее, т.к. скрывает за собой больше терминологии и процессов. В этом разделе будет рассмотрена только небольшая часть принципов работы протокола OSPF.

OSPF – link-state протокол маршрутизации, т.е. при выборе маршрута, он выбирает наиболее быстрый по скорости маршрут(а distance-vector выбирает самый короткий). OSPF использует алгоритм Дейкстры (Dijkstra’s algorithm) для поиска самого быстрого пути, еще этот алгоритм называют Shortest Path First (SPF), собственно откуда появилось и название нашего протокола. В начале роутер изучает сеть, собирая информацию о соседях и каналах связи, заносит полученную информацию в свою базу данных а после запускает алгоритм SPF, для поиска самых быстрых маршрутов.

Прежде всего следует познакомиться со специфичной структурой сети, которая возникает при работе с OSPF.

Структура сети при использовании OSPF

OSPF позволяет разделить сеть на области (зоны), дальше мы будем обзывать их areas (если в конце s, значит автор подразумевает множественное число :)), рисунок 9.1.OSPF сеть должна обязательно содержать area с номером 0 (area0), очень часто ее называют “позвоночником” (backbone), а все кто должен иметь позвоночник без него не жильцы, так же и с OSPF. Топология OSPF имеет двухуровневую архитектуру – на первом уровне area0, на втором все остальные areas. Т.е. все существующие areas прикрепляются к area0 и только к area0 (. очень важно. ).

Рисунок 9.1 Пример OSPF топологии

Преимущества разделения топологии на areas:

Существует несколько типов areas, с некоторыми мы уже познакомились, но здесь будет представлен полный список:

Роутеры в OSPF

OSPF так же определяет различные роли для роутеров. Следует учесть, что один роутер может иметь несколько ролей. Все ниже перечисленные роли будут ссылаться на рисунок 9.2:

Метрика OSPF

Еще раз повторим, метрика в OSPF называется “ценой” (или стоимостью), дальше мы будем называть ее просто cost. Так вот cost имеет каждый интерфейс и вычисляется по следующей формуле:

OSPF cost=100Мбс/Bandwidth, где Bandwidth – пропускная способность интерфейса.

На самом деле, константа 100Мбит/с (Мегабит в секунду) имеет значение по умолчанию и ее можно изменять. Если ее не изменить, интерфейсы которые имеют пропускную способность от 100Мбит/с и выше, будут иметь одинаковый cost, равный 1. Забегая вперед, могу сказать, что значение cost можно определить для каждого интерфейса вручную.

Когда все роутеры обменялись информацией о своих маршрутах, они включают алгоритм SPF, что бы определить самые “дешевые” маршруты до узнанных сетей, т.е. маршруты с наименьшим значением cost.

OSPF Link State Advertisements (LSA)

Очень часто именно этот раздел является “камнем преткновения” для многих начинающих инженеров. Давайте попробуем разобраться.

Каждый роутер (естественно, если на нем включен процесс OSPF) формирует информацию о себе, она содержит Router ID (RID) и значения cost. Эта информация называется – Link State Advertisements (LSA). После “формирования”, все роутеры обмениваются этой информацией, таким образом на каждом роутере формируется таблица из полученных LSA, которая носит название – Link State Database (LSDB). LSDB формируется для каждой area отдельно, так что если роутер находится в роли ABR (находится на границе нескольких area), то имеет несколько LSDB таблиц, соответственно для каждой area.

Выше сказанное некоторые понимают не с первого раза, если вы поняли это с первого раза и считаете, что можете описать это лучше – не задумываясь пишите автору сего сайта!

Мы уже встречались с термином Router ID (RID) в разделе EIGRP, и там он был разобран поверхностно. В случае с OSPF, обязательно надо понимать что это такое и откуда берется. Ответим на первый вопрос – что это? OSPF Router ID – идентификатор устройства, который используется в таблице (базе данных) LSDB. Роутеры, использующие OSPF, должны иметь уникальный RID, что бы избежать проблем при заполнении LSDB. Теперь второй вопрос – откуда берется? Определяется RID автоматически, ниже представлены шаги “определения”:

Так же RID можно назначить вручную.

Designated и Backup Designated Роутеры

Прежде чем разбираться “что” и “как”, надо уточнить, что существует четыре типа сетей:

Нас интересует только первый тип сети, т.к. остальные считаются устаревшими типами (очень редко встречаются, IMHO 😇) и не поддерживают broadcast. К первому типу сетей относится Ethernet – самый популярный стандарт сетей на сегодняшний день (подробнее тут Ethernet) и именно в сетях первого типа появляются Designated (DR) и Backup Designated (BDR) роутеры.

Внутри одного сегмента сети, OSPF определяет “почетные” роли Designated (DR) и Backup Designated(BDR), все остальные роутеры (не получившие “почетную” роль) устанавливают связь только с DR и с BDR (!!друг с другом не устанавливают связь, как в случае с EIGRP!!). Designated роутер собирает информацию со всех роутеров, а после рассылает LSA. При изменениях, происходящих в сети Designated роутер так же узнает об этом первый и оповещает остальные роутеры. Backup Designated роутер нужен для того, чтобы при удобном случае заменить DR.Прежде чем переходить к примеру, следует рассказать о критериях выбора DR и BDR:

Важно понять, что роутеры DR и BDR появляются в одном сегменте сети и в пределах одной area их может быть несколько. Грубо говоря, для каждого VLAN существуют свои DR и BDR. Для примера представлен рисунок 9.3.

Рисунок 9.3 OSPF DR и BDR

На рисунке 9.3 роутер R4 взял роль DR среди роутеров R1, R2, R3, а так же для R6, благодаря настроенному приоритету. Роутер R3 стал BDR среди роутеров R1, R2, R4, но так же R5 является для него DR роутером (помимо R4).

Важно знать, что все роутеры при обращении к DR используют multicast адрес 224.0.0.6, при этом сам DR распространяет LSA используя адрес 224.0.0.5 (этот адрес так же используется при отправке hello-сообщений между роутерами).

Типы LSA

Для CCNA достаточно знать только о 7 типах LSA, таблица 9.1.

А кто сказал, что будет легко? “Легко” не про OSPF.

Общая информация

Packet Tracer version: 6.2.0

Рабочий файл: скачать

Тип: Теория и практика

Версия файла: 2.0

Уже получили: 1 пользователей

Получить достижение

Код активации можно получить выполнив практическое задание

Уже получили 23 пользователей

Начальные данные

Все “манипуляции” можно осуществлять при помощи PC0 (либо с других PC в сети).

В данной практической работе сеть уже спланирована, адресация распределена и настроен DHCP. На сетевом оборудовании настроен telnet-сервер, пароль – cisco123. Роутеры ISP – Internet Server Provider, доступа к ним нет.

Настроенные DNS-записи (сервер DNS):

Выполнение

Настроить OSPF на роутерах: r2, br_r1. Разобрать таблицу маршрутизации

Представленная топология очень схожа с топологией из предыдущего раздела (EIGRP), единственное отличие, то что (прямоугольники превратились в овалы 😉) теперь на схеме представлены areas.

Настройка OSPF схожа с настройкой других протоколов маршрутизации. Первое, что мы должны сделать это включить на роутере OSPF – router ospf

Перейдем к настройке r2. Всю настройку можно выполнить с компьютера PC0. Обратите внимание, что роутер r2 берет роль Autonomous System Boundary Router (ASBR), т.к. находится на границе двух areas.

Первое что мы сделали – включили OSPF, с номером процесса 123. Далее мы распределяем интерфейсы (за счет подсетей) в различные areas. Интерфейсы с адресами 10.1.1.6 и 10.77.2.1 будут относиться к area 0, а интерфейс с адресом 10.1.2.1 будет относиться к area 1. Прежде чем изучать таблицу маршрутизации, предлагаю настроить OSPF на роутере br-r1 (на него можно зайти с роутера r2).

Вы можете заметить, что на роутер br-r1, мы попали с роутера r2. Обратите внимание, что при включении OSPF, мы установили номер процесса, отличный от настроенного на роутере r2 (process-id не влияет на OSPF в целом, он используется только локально). Роутер br-r1 относится к OSPF типу internal router – роутер, все интерфейсы которого находятся в пределах одной area. Интерфейс с адресом 10.1.2.0 находится в area 1, интерфейсы с адресами 172.16.12.1 и 172.16.14.1 тоже относятся к area 1, но обратите внимание как они были настроены. Мы указали классовую сеть 172.16.0.0 (с классовой маской, т.к. в OSPF надо обязательно указывать wildcard маску), таким образом под нее попали сразу оба интерфейса. Теперь можно переходить к изучению таблицы маршрутизации. OSPF был преднастроен на всех остальных роутерах, поэтому таблица маршрутизации должна заполниться OSPF маршрутами. Изучим таблицу маршрутизации роутера r2.

Нас интересуют маршруты помеченные буквой O – OSPF. Разберем самый первый OSPF маршрут к подсети 10.1.1.0/30. Числа в квадратных скобках – первое, это Administrative Distance (110); второе, метрика OSPF (2). В теоретической части мы изучили формулу расчета метрики (по умолчанию), в данной сети, все каналы связи между роутерами 100Мбит/с, так вот 2 это суммарная стоимость доставки данных в подсеть 10.1.1.0/30 с роутера r2 (1 между r2 и core-r1 и 1 на интерфейсе core-r1, который смотрит в сеть 10.1.1.0/30). Так же присутствуют маршруты помеченные символами O IA – OSPF inter area (“межобластной” маршрут), это маршруты к подсетям, которые находятся в других areas.

Итак, начнем разбирать эту “кучу полезной информации” (для краткости, представлена информация только по одному интерфейсу). Что здесь мы можем найти (разбираем построчно):

Более подробную информацию о выводе команды show ip ospf interface можно найти тут.

Выше представлена таблица OSPF соседей, давайте разберем значение колонок:

Подробнее о команде show ip ospf neighbor можно почитать тут

Теперь мы перейдем к рассмотрению Link State Database (LSDB). И рассматривать LSDB мы будем на роутере r2 (с ролью ABR), у которого находятся две такие базы, т.к. он принадлежит двум areas. Помните, что в пределах одной area, у каждого роутера одна и та же LSDB.

Это база очень тяжела для понимания. Основной вопрос при ее изучении – Зачем? Если копнете поглубже то поймете.

Предлагаю изучать эту таблицу по типам LSA. Первый тип LSA – Router LSA.

Разберем таблицу Router Link States (Router LSA) для area 0. В ней представлена информация о всех роутерах внутри area 0:

Это только вершина айсберга 😇

Второй тип LSA – Network LSA, который содержит информацию о всех DR роутерах в рассматриваемой area.

Значение колонок в представленной таблице такое же, как и в описании выше, кроме колонки Link ID – это ip адреса DR роутеров.

И последняя таблица (для area 0) – LSA 3-го типа. Их рассылают ABR.

Опять же, по колонкам все тоже самое, кроме Link ID, теперь это номер подсети из другой area. Обратите внимание на значения второй колонки, т.к. в сети у нас только два ABR – r2 и r3, соответственно представлены только их RID.

Дальше (после LSA 3-го типа) предлагается изучить LSDB для area 1, вы можете сделать это самостоятельно.

К сожалению, LSDB OSPF подробно рассматриваться здесь не будет, для дальнейшего самостоятельного изучения могу предложить почитать это.

Повлиять на выбор маршрута, изменяя параметр cost и bandwidth

Прежде чем что-то менять изучим как сейчас движутся пакеты, например от PC4 (Отделение) к серверу 1c-SRV-1.

Рисунок 9.5 Трассировка от PC4 до 1c-SRV-1

Предположим, нас не устраивает маршрут, по которому идет пакет от PC4 до сервера 1c-SRV-1, а “устраивает нас”, если пакет будет проходить через core-r1 и core-r2. Для это нам необходим изменить стоимость пути на участке от r3 до r2. Как мы проходили в теоретической части, OSPF метрика напрямую зависит от параметра bandwidth, поэтому надо изменить его на r3 интерфейсе, который “смотрит” на r2.

Стоимость (иногда говорят вес) интерфейса мы подняли до 10, такого же эффекта можно было добиться указав bandwidth на интерфейсе в 10Мбит/с. Более подробно о формировании OSPF метрики можно почитать в этой статье. Теперь можно посмотреть как изменилась таблица маршрутизации.

Теперь отделение будет “ходить” в филиал через core-r2 (10.1.1.9) и core-r1. Ниже представлена новая трассировка (рисунок 9.6).

Рисунок 9.6 Трассировка от PC4 до 1c-SRV-1

Настроить Stub Area, Totally Stubby Area

Настроим Stub Area в отделении. Все манипуляции будут выполняться с устройства PC0. Настройку надо начинать с роутеров внутри редактируемой area, а после на ABR. Поясним почему.

Из-за последнего пункта, в представленном списке выше, OSPF связь оборвется, поэтому важно соблюдать последовательность настройки оборудования.

После указания, что area 10 – Stub Area, роутер small-br-r1 начинает перестроение и в конечном счете “отваливается” (remote host not responding – удаленное устройство не отвечает), именно поэтому, если вы редактируете тип area, то надо учитывать, что после редактирования роутеры могут “отваливаться”. Теперь посмотрим LSDB и таблицу маршрутизации на роутере small-br-r1.

Можно заметить, что среди LSA 3-го типа появился номер сети 0.0.0.0, который пришел с роутера r3 (RID 10.77.2.254). В таблице маршрутизации так же появился маршрут по умолчанию, он помечен звездочкой (O*IA). Как видим Stub Area не удаляет суммарные маршруты, которые объявлялись ABR ранее, но они нам больше не нужны, ведь у нас есть маршрут по умолчанию. Totally Stub Area – заменяет все суммарные маршруты с ABR одним маршрутом по умолчанию. Давайте настроим такую area.

LSDB заметно сократилась, так же как и таблица маршрутизации. Теперь должна быть понятна разница между Stub Area и Totally Stub Area.

Общая информация

Packet Tracer version: 6.2.0

Рабочий файл: скачать

Тип: Самостоятельная работа

Версия файла: 2.0

Уже получили: 1 пользователей

Источник