Файл: Общие сведения о протоколе ospf протокол состояния канала (Linkstate) Open Shortest Path First (ospf).docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 28.03.2024

Просмотров: 18

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


При подключении маршрутизатора, например В к сети ( рис. 4.3), протокол OSPF проходит последовательно несколько стадий, чтобы достичь сходимости. На этапе установления отношения смежности происходит переход интерфейса G0/1 маршрутизатора В из выключенного состояния Down в состояние Init, когда интерфейс начинает передавать Hello-пакеты.

Маршрутизатор В отправляет Hello-пакеты с идентификатором, например 192.168.10.2, из всех своих интерфейсов по групповому адресу 224.0.0.5. Получив Hello-пакет, соседний маршрутизатор А устанавливает отношение смежности с В, добавив полученный идентификатор в свою базу данных смежности и модифицировав таблицу соседних устройств. При этом маршрутизатор А в режиме одноадресной рассылки отправляет Hello-пакет маршрутизатору В. Пакет содержит идентификатор самого устройства А, например 192.168.10.1, и список соседей, подключенных к этому интерфейсу, т.е. идентификатор 192.168.10.2.




Рис. 4.3. Подключение маршрутизатора к сети

Получив Hello-пакет со своим собственным идентификатором, маршрутизатор В добавляет устройство А в свою базу данных смежности и формирует таблицу соседних устройств. Протокол OSPF переводит маршрутизатор в состояние Two-Way.

После этого в сетях Ethernet проводятся выборы назначенного (DR) и запасного (BDR). Если маршрутизаторы А и В ( рис. 4.3) имеют одинаковый приоритет, например 1, то в Ethernet-соединении между устройствами наибольшее значение IP-адреса (192.168.10.2) имеет интерфейс G0/1. Поэтому назначенным (DR) будет маршрутизатор В, резервным (BDR) - станетмаршрутизатор А.

На следующем этапе синхронизации баз данных в состоянии ExStart устройство с боле высоким значением идентификатора (маршрутизатор В) становится ведущим, которое начинает процесс обмена пакетами DBD с ведомым (состояние Exchange). Получение пакетов DBD подтверждается пакетами LSAck. Если информация в пакетах DBD показывает, что требуются дополнительные данные, то используются пакты LSR и LSU (состояние Loading, работает алгоритм SPF). Достижение маршрутизаторами сходимости характеризуется состоянием Full.

После синхронизации баз данных пакеты LSU рассылаются только при изменениях топологии сети или каждые 30 минут работы.

При отладке сети команда show ip protocols отображает номер процесса 
OSPF, идентификатор маршрутизатора, адреса присоединенных сетей, наличие пассивных интерфейсов, адреса источников, из которых передаются обновления, значение административного расстояния.

Метрика протокола OSPF


Протокол маршрутизации OSPF в качестве метрики использует стоимость (cost). Метрика протокола OSPF базируются на пропускной способности соединения bandwidth. Алгоритм протокола рассчитывает суммарное значение стоимости всех соединений через сеть. Меньшее значение указывает лучший маршрут. Для вычисления метрики OSPF используется следующая формула:



где пропускная способность bandwidth задается в бит/c.

По умолчанию протокол OSPF автоматически устанавливает максимальное значение пропускной способности в 100 Мбит/с. При этом минимальную стоимость 1 будут иметь соединения FastEthernet, GigabitEthernet и 10 GigabitEthernet (табл. 4.1). Соединение Ethernet характеризуется стоимостью 10 единиц, канал ОЦК со скоростью 64 кбит/с -  , канал со скоростью 128 кбит/с - 781, канал Т1 - 64, канал Е1 - 48 единиц.

Таблица 4.1. Стоимость соединений(cost)

Усл. обозначен.
ОЦК
-
T1
E1
Fast
Giga
10G

Bandwidth,Мбит/с
0,064
0,128
1,544
2,048
100
1000
10000

100
1562
781
64
48
1
1
1

1000
15625
7812
647
488
10
1
1

10000
156250
78125
6477
4882
100
10
1

Поскольку минимальную стоимость в одну единицу имеют соединения FastEthernet, GigabitEthernet и 10 GigabitEthernet, то при выборе между такими соединениями протокол OSPF не сможет корректно прокладывать маршрут. Поэтому появилась необходимость изменения значений метрики, что реализуется покоманде:

R1(config-router)#auto-cost reference-bandwidth 1000

В этом случае стоимость в 1 единицу будут иметь соединения GigabitEthernet и 10GigabitEthernet, стоимость соединения FastEthernet будет равна - 10 единицам, другие типы соединений также повысят стоимость в 10 раз. Если ввести команду auto-cost reference-bandwidth 10000, то стоимость в 1 единицу будет иметь соединение 10 GigabitEthernet.

Команду auto-cost reference-bandwidth необходимо выполнить на всех маршрутизаторах домена, чтобы протокол OSPF мог правильно выбирать кратчайшие пути к сетям назначения.

Стоимости по умолчанию можно восстановить по команде auto-cost reference-bandwidth 100, когда минимальную стоимость 1 будут иметь соединения со скоростью 100 Мбит/с и выше, т.е. соединения FastEthernet, GigabitEthernet, 10 GigabitEthernet.

Если маршрут состоит из нескольких соединений, то значения метрик cost складываются. Например, для сети ( рис. 4.4) стоимость маршрута из маршрутизатора А в локальную Сеть 2 будет складываться из метрики соединения между маршрутизаторами А и В (48), метрики соединения между В и С (1562) и метрики сети назначения Ethernet (10).




Рис. 4.4. Метрика сети OSPF

Суммарное значение метрики будет равно  .

Значение пропускной способности, которое учитывается при вычислении метрики маршрута, может быть изменено по команде bandwidth, где полоса пропускания задается в кбит/c. например:

Router(config)#interface serial 0/0

Router(config-if)#bandwidth 64

Значение пропускной способности должно соответствовать реальным линиям связи, что не всегда выполняется. Причем, пропускная способность должна быть задана одинаковой на обеих сторонах соединения.

Операционная система Cisco IOS позволяет задавать не только пропускную способность bandwidth, но и непосредственно значение cost по команде:

Router(config-if)#ip ospf cost значение

Конфигурирование протокола OSPF

Ниже приведен пример конфигурирования протокола OSPF на маршрутизаторах сети IPv4 ( рис. 4.5).




Рис. 4.5. Сеть IPv4 с протоколом OSPF


Из рис. 4.5 следует, что Сеть 1 (192.168.10.128/26), Сеть 2 (192.168.10.192/28) и Сеть 4 (192.168.10.16/29) являются подсетями сети 192.168.10.0/24. Причем, Сети 1, 2 и Сеть 4 разделены Сетями 5 и 6.

При конфигурировании протокола OSPF необходимо задать номер процесса (по умолчанию 1) и адреса непосредственно присоединенных сетей с их шаблонными масками переменной длины (wildcard-mask). При этом для каждой сети указывается номер области (area 0):

МаршрутизаторR-А:

R-A(config)#router ospf 1

R-A(config-router)#network 192.168.10.128 0.0.0.63 area 0

R-A(config-router)#network 192.168.10.192 0.0.0.15 area 0

R-A(config-router)#network 200.5.5.12 0.0.0.3 area 0

МаршрутизаторR-B:

R-B(config)#router ospf 1

R-B(config-router)#network 10.10.20.160 0.0.0.31 area 0

R-B(config-router)#network 200.5.5.12 0.0.0.3 area 0

R-B(config-router)#network 200.5.5.16 0.0.0.3 area 0

МаршрутизаторR-С:

R-C(config)#router ospf 1

R-C(config-router)#network 192.168.10.16 0.0.0.7 area 0

R-C(config-router)#network 200.5.5.16 0.0.0.3 area 0

Ниже приведена таблица маршрутизации R-А:

R-A#sh ip route

...

Gateway of last resort is not set
10.0.0.0/27 is subnetted, 1 subnets

O 10.10.20.160/27 [110/65] via 200.5.5.14, 00:01:09, Serial0/3/0

192.168.10.0/24 is variably subnetted, 5 subnets, 4 masks

O 192.168.10.16/29 [110/129] via 200.5.5.14, 00:01:09, Serial0/3/0

C 192.168.10.128/26 is directly connected, GigabitEthernet0/0

L 192.168.10.129/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0

C 192.168.10.192/28 is directly connected, GigabitEthernet0/1

L 192.168.10.193/32 is directly connected, GigabitEthernet0/1

200.5.5.0/24 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks

C 200.5.5.12/30 is directly connected, Serial0/3/0

L 200.5.5.13/32 is directly connected, Serial0/3/0

O 200.5.5.16/30 [110/128] via 200.5.5.14, 00:01:09, Serial0/3/0

R-A#

Маршруты, созданные протоколом OSPF помечены символом О, административное расстояние - 110. Метрика пути к сети 10.10.20.160/27 составляет 65 единиц (64 единицы последовательное соединение "точка-точка" со скоростью 1544 кбит/с и соединение GigabitEthernet с метрикой в 1 единицу). В распечатке таблицы маршрутизации R-А следует обратить внимание на то, что метрика к сети 200.5.5.16/30 составляет 128 единиц (два последовательных соединения "точка-точка"), а к сети 192.168.10.16/29 - на 1 больше (129 единиц), поскольку дополнительно имеется соединение GigabitEthernet с метрикой в 1 единицу (такой же как у соединений FastEthernet).

Таблица соседних устройств, например маршрутизатора В, отображает следующие параметры:

R-B>show ip ospf neighbor
Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface

200.5.5.18 0 FULL/ - 00:00:39 200.5.5.18 Serial0/3/0

200.5.5.13 0 FULL/ - 00:00:39 200.5.5.13 Serial0/3/1



  • идентификаторы соседних устройств (А - 200.5.5.13, В - 200.5.5.18);

  • приоритет Pri = 0, т.к. в соединениях "точка - точка" не используется;

  • состояние Full, т.е. базы данных соседей одинаковы, сеть характеризуется сходимостью; тире после (Full/ -) означает, что DR в соединении не выбирается;

  • значение интервала простоя (00:00:39);

  • адреса входных интерфейсов соседних устройств (совпадают с ID);

  • тип интерфейсов (Serial0/3/1, Serial0/3/0).

Таблица соседних устройств маршрутизатора А аналогична:

R-A>show ip ospf neighbor
Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface

200.5.5.17 0 FULL/ - 00:00:35 200.5.5.14 Serial0/3/0

При изменении идентификатора маршрутизатора, например А, система требует перезагрузки маршрутизатора или ввода команды clear ip ospf process в привилегированном режиме

R-A(config)#router ospf 1

R-A(config-router)#router-id 10.10.10.10

R-A(config-router)#Reload or use "clear ip ospf process" command, for this to take effect
R-A#clear ip ospf process

Reset ALL OSPF processes? [no]: y

После этой команды идентификатор маршрутизатора изменяется:

R-A#show ip protocols

00:23:58: %OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr 200.5.5.17 on Serial0/3/0 from LOADING to FULL, Loading Done
Routing Protocol is "ospf 1"

Outgoing update filter list for all interfaces is not set

Incoming update filter list for all interfaces is not set

Router ID 10.10.10.10

...

Изменяется также таблица соседних устройств (изменяются идентификаторы соседних устройств: А - 10.10.10.10, В - 200.5.5.18)

R-B>show ip ospf neighbor
Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface

200.5.5.18 0 FULL/ - 00:00:34 200.5.5.18 Serial0/3/0

10.10.10.10 0 FULL/ - 00:00:35 200.5.5.13 Serial0/3/1

При этом адрес входного интерфейса соседнего маршрутизатора А не совпадает с его ID.

Конфигурирование пассивного интерфейса


Маршрутизаторы рассылают объявления OSPF из всех интерфейсов, что перегружает сеть и снижает информационную безопасность. Однако, например, в сети рис. 4.5, маршрутизатору А нет смысла рассылать извещения OSPF из интерфейсов G0/0 и1G0/1, поскольку они не подключены к другим маршрутизаторам. Поэтому указанные интерфейсы можно перевести в пассивный режим, когда они будут передавать и принимать данные, но не будут рассылать объявления OSPF. Ниже приведен пример конфигурирования пассивного интерфейса G0/0 по следующей команде:

R-A(config)#router ospf 1

R-A(config-router)#passive-interface g0/0

Верификация по команде show ip protocols показывает, что интерфейс G0/0 переведен в пассивный режим:

R-A#show ip protocols

Routing Protocol is "ospf 1"

...

Passive Interface(s):

GigabitEthernet0/0

Повторное активирование интерфейса производится по команде

R-A(config-router)#no passive-interface g0/0

Значение стоимости соединений каждого из интерфейсов R-A можно проверить по команде:

R-A>show ip ospf interface

GigabitEthernet0/0 is up, line protocol is up

Internet address is 192.168.10.129/26, Area 0

Process ID 1, Router ID 10.10.10.10, Network Type BROADCAST, Cost: 1

Transmit Delay is 1 sec, State DR, Priority 1

...

No Hellos (Passive interface)

...

GigabitEthernet0/1 is up, line protocol is up

Internet address is 192.168.10.193/28, Area 0

Process ID 1, Router ID 10.10.10.10, Network Type BROADCAST, Cost: 1

...

Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5

Hello due in 00:00:09

...

Serial0/3/0 is up, line protocol is up

Internet address is 200.5.5.13/30, Area 0

Process ID 1, Router ID 10.10.10.10, Network Type POINT-TO-POINT, Cost: 64

Смотрите также файлы