Дибров М.В. Маршрутизаторы

Подождите немного. Документ загружается.

32 бита

Данные пакета OSPF

88 8 8

Заголовок пакета OSPF (Тип = 5)

Заголовок LSA 1

Заголовок LSA N

Рисунок 10.10 – Формат LSAck пакета

Данные пакета подтверждения о получении топологической информа-

ции состоят из полей с заголовками тех LSA, получение которых подтвержда-

ется.

10.5 Процесс установки соседских отношений

Соседские отношения между маршрутизаторами устанавливаются в

случае, если оба маршрутизатора принадлежат одной и той же зоне. Во время

процесса установки соседских отношений маршрутизаторы OSPF последова-

тельно проходят следующие семь состояний:

– Нерабочее (Down);

– Инициализация (Init);

– Двунаправленные отношения (Two-Way);

– Выборы DR и BDR (Exstart);

– Обмен (Exchange);

– Загрузка (Loading);

– Полные соседские отношения (Full).

В зависимости от типа канала связи между маршрутизаторами, процесс

установки соседских отношений может не содержать некоторые из этапов.

Подробно об этом будет рассказано в разделе 12.

Процесс установки соседских отношений можно разбить на две основ-

ных части:

– Поиск соседей;

– Обмен топологической информацией.

10.5.1 Поиск соседей

На рисунке 10.11 приводиться пример процесса поиска соседей марш-

рутизатором OSPF и установки двунаправленных соседских отношений меж-

ду двумя маршрутизаторами.

181

R1 R2

Hello

D:224 .0.0.5

RID:10.0.0.1

Area :1

10.1.1.0/30

Hello

Таблица соседства Таблица соседства

D:224 .0.0.5

RID:10.0.0.2

Area :1

Hello

D:224 .0.0.5

RID:10.0.0.1

Area :1

Nei :10.0.0.2

Hello

D:224 .0.0.5

RID:10.0.0.2

Area :1

Nei :10.0.0.1

Down

BDR

Init

Two-Way

Exstart

Рисунок 10.11 – Поиск соседей в протоколе OSPF

1. После запуска процесса маршрутизации OSPF на маршрутизаторе R1,

с него начинается производиться рассылка Hello пакетов со всех интерфейсов

участвующих в процессе маршрутизации OSPF. Рассылка Hello пакетов

производиться по групповому адресу 224.0.0.5, одновременно с рассылкой

пакетов маршрутизатор начинает прослушивать все интерфейсы, участвую-

щие в процессе маршрутизации, на предмет получения Hello пакетов от со-

седних OSPF маршрутизаторов.

2. После получения Hello пакета от соседнего маршрутизатора R2,

маршрутизатор R1 узнает о его существовании и добавляет его идентифика-

тор в Hello пакет в поле известных соседей. После этого производится рас-

сылка измененных Hello пакетов. Маршрутизатор R2 производит те же самые

действия.

3. После получения маршрутизатором R1 от маршрутизатора R2 Hello

пакета, в котором находится его идентификатор в поле известных маршрути-

затору R2 соседей, маршрутизатор R1 вносит маршрутизатор R2 в таблицу

соседей и между маршрутизаторами устанавливаются двунаправленные со-

седские отношения.

4. После установки двунаправленных соседских отношений маршрути-

заторам R1 и R2 необходимо произвести выборы DR и BDR маршрутизато-

ров, так как они включены в широковещательный сегмент Ethernet.

Стоит отметить, что во время выборов DR и BDR маршрутизаторов об-

мена данными между маршрутизаторами не происходит. Назначение DR и

BDR маршрутизаторов происходит на основании уже полученной во время

установки соседских отношений информации из Hello пакетов.

182

Для выбора DR и BDR маршрутизаторов рассматриваются два парамет-

ра:

– Приоритет маршрутизатора;

– Идентификатор маршрутизатора.

Сначала маршрутизаторы рассматривают приоритеты маршрутизато-

ров, а затем идентификатор маршрутизатора. Маршрутизатор с наивысшим

приоритетом становиться DR маршрутизатором, маршрутизатор со следую-

щим после него значением приоритета становиться BDR маршрутизатором.

Если же все маршрутизаторы имеют одинаковые значения приоритета, то DR

маршрутизатором становиться маршрутизатор с наивысшим значением иден-

тификатора, а маршрутизатор со следующим по значению RID соответствен-

но BDR маршрутизатором.

10.5.2 Обмен топологической информацией

После заполнения таблицы соседей маршрутизаторам необходимо об-

меняться известной им топологической информацией. Процесс обмена топо-

логической информацией представлен на рисунке 10.12.

R1 R2

DBD

10.1.1.0/30

DBD

LSR

Exchange

Full

LSU

Таблица топологии Таблица топологии

LSAck

Таблица

маршрутизации

Таблица

маршрутизации

Рисунок 10.12 – Обмен топологической информацией в протоколе OSPF

183

1. Маршрутизаторы R1 и R2 обмениваются DBD пакетами. После полу-

чения DBD пакета с соседнего маршрутизатора R1 просматривает информа-

цию о LSA известных соседу, и сравнивает ее со своей таблицей топологии.

2. После просмотра DBD пакетов и сравнения их со своими таблицами

топологии, маршрутизаторы R1 и R2 обмениваются пакетами LSR в которых

содержаться запросы на получение LSA неизвестных маршрутизатору, но из-

вестных его соседу.

3. После получения LSR пакетов маршрутизаторы производят обмен па-

кетами LSU содержащими затребованные LSA. Получение каждого LSU под-

тверждается отправкой пакетов SLAck. После синхронизации маршрутизато-

рами своих таблиц топологии, они устанавливают между собой полные сосед-

ские отношения.

Затем маршрутизаторы могут произвести запуск алгоритма SPF для рас-

чета своих таблиц маршрутизации.

184

11 Настройка протокола OSPF в одной зоне

11.1 Запуск протокола OSPF

Для запуска протокола OSPF используется команда router ospf process-

id. Параметр process-id представляет собой номер локального процесса марш-

рутизации OSPF запущенного на маршрутизаторе. Параметр process-id имеет

лишь локальное значение и может не совпадать на маршрутизаторах принад-

лежащих зоне или домену маршрутизации OSPF. Однако в современных се-

тях передачи данных на маршрутизаторах может быть запущено несколько

процессов маршрутизации OSPF, поэтому хорошим тоном считается исполь-

зовать один и тот же process-id на всех маршрутизаторах домена маршрутиза-

ции, на которых запущен один и тот же экземпляр маршрутизатора OSPF.

Для описания сетей участвующих в процессе маршрутизации использу-

ется команда network area.

Синтаксис команды network area для протокола OSPF приводится в при-

мере 11.1.

Пример 11.1 – Синтаксис команды network area

(config-router)# network network-number [wildcard-mask] area area-id

(config-router)# no network network-number [wildcard-mask] area area-id

Описание параметров команды network area приводиться в таблице

11.1.

Таблица 11.1 – Параметры команды network area

Параметр Описание

network-number Номер сети участвующей в процессе

маршрутизации OSPF.

wildcard-mask Обратная маска подсети для сети

участвующей в процессе маршрутиза-

ции OSPF.

area-id Номер зоны OSPF, которой принадле-

жит описанная сеть.

По значению пары network-number wildcard-mask маршрутизатор опре-

деляет, какие сети будут участвовать в процессе маршрутизации OSPF и че-

рез какие интерфейсы производить рассылку служебных пакетов. По умолча-

нию рассылка служебных пакетов производиться со всех интерфейсов, попа-

дающих в network-number wildcard-mask, поэтому не следует забывать о ко-

185

манде passive-interface для контроля интерфейсов, с которых производиться

рассылка служебной информации.

Параметр area-id определяет, к какой зоне будет отнесена описываемая

сеть.

Стоит подчеркнуть, что при использовании на маршрутизаторе

нескольких непрерывных подсетей относящихся к одной зоне протокола

OSPF, в процессе маршрутизации не стоит описывать каждую сеть в отдель-

ности, а можно описать сеть с суммарной wildcard-mask. Для работы процесса

маршрутизации не имеет значения, используются суммарные или частные

wildcard-mask, в независимости от этого, топологическая информация будет

распространяться о частных подсетях. Использование суммарных wildcard-

mask уменьшает количество строк конфигурации маршрутизатора, тем са-

мым, упрощая процесс ее восприятия администратором сети.

В последних версиях ОС IOS при задании сетей в процесс маршрутиза-

ции OSPF есть возможность автоматического преобразования масок подсетей

в wildcard-mask, При описании сети можно использовать маски подсети, а в

конфигурационный файл маршрутизатора будут внесены требуемые сети с

соответствующими wildcard-mask.

В версиях IOS начиная с 12.3(11)T появилась возможность запуска про-

цесса маршрутизации OSPF на конкретном интерфейсе, без запуска глобаль-

ного процесса маршрутизации OSPF. Для запуска процесса OSPF на выбран-

ном интерфейсе используется команда ip ospf area. Синтаксис команды при-

водиться в примере 11.2.

Пример 11.3 – Синтаксис команды ip ospf area

(config-if)# ip ospf process-id area area-id [secondaries none]

(config-if)# no ip ospf process-id area area-id [secondaries none]

Описание параметров команды ip ospf area приводиться в таблице 11.2.

Таблица 11.2 – Параметры команды ip ospf area

Параметр Описание

process-id Номер локального процесса маршру-

тизации OSPF.

area-id Номер зоны OSPF, к которой принад-

лежит описанный на интерфейсе IP ад-

рес.

secondaries none Запрет на объявление в процесс марш-

рутизации OSPF вторичный IP адресов

настроенных на интерфейсе.

186

Команда ip ospf area имеет больший приоритет, чем команда network

area. Применение данной команды может быть полезно, если на маршрутиза-

торе необходимо разрешить процесс маршрутизации OSPF только на одном

интерфейсе, либо в том случае если необходимо что бы выбранный интер-

фейс принадлежал другой зоне протокола OSPF.

Как говорилось ранее, метрика протокола OSPF напрямую зависит от

ширины полосы пропускания канала связи. Поэтому, особенно на последова-

тельных интерфейсах, необходимо вручную задать пропускную способность

канала. Если значение пропускной способности для таких интерфейсов не ме-

нять, протокол OSPF будет считать, что пропускная способность канала равна

T1. Если канал работает медленнее, маршрутизатор будет производить непра-

вильный расчет метрик маршрутов. Для задания справочной скорости на ка-

нале связи используется команда bandwidth. Синтаксис команды bandwidth

приводится в примере 11.3.

Пример 11.3 – Синтаксис команды bandwidth

(config-if)# bandwidth kbps

Значение kbps определяет задаваемую пропускную способность в кило-

битах в секунду. Для топологий типа «Точка-Точка», таких как РРР или

HDLC, пропускная способность устанавливается равной скорости линии. Для

интерфейсов типа «Точка-Точка» Frame Relay пропускная способность уста-

навливается равной согласованной скорости передачи информации (Commit-

ted Information Rate – CIR). Для многоточечных каналов это значение устанав-

ливается равным сумме всех значений CIR на данном интерфейсе.

Стоит обратить особенное внимание, что скорость канала, задаваемая

командой bandwidth, является только справочной, и ни как не влияет на ре-

альную скорость передачи данных по каналу связи. Часто сетевые админи-

страторы задают на каналах справочные скорости меньше или больше реаль-

ных с целью того, чтобы маршрут через этот канал становился менее или нао-

борот более привлекательным с точки зрения протокола OSPF.

В протоколе OSPF существует альтернативная возможность задания

метрики маршрута через определенный интерфейс. При помощи команды ip

ospf cost можно вручную установить стоимость выбранного интерфейса. Син-

таксис команды ip ospf cost приводится в примере 11.4

Пример 11.4 – Синтаксис команды ip ospf cost

(config-if)# ip ospf cost interface-cost

Значение interface-cost задает стоимость канала для протокола OSPF,

которая будет использована алгоритмом SPF для расчета метрики маршрута

через данный канал связи.

187

Также рекомендуется в настройках процесса маршрутизации использо-

вать команду log-adjacency-change. При использовании данной команды фик-

сируются события связанные с переходом соседних маршрутизаторов из со-

стояния DOWN в состояние FULL и наоборот.

При использовании команды с ключом detail фиксируются все состоя-

ния соседних маршрутизаторов с которыми установлены и поддерживаются

соседские отношения. В последних версиях IOS данная команда включена по

умолчанию.

Пример вариантов настройки протокола OSPF приводится на рисунке

11.1.

RIP

10.1.1.0/30

r2#

router ospf 1

network 10.0.0.0 0.255.255.255 area 0

log-adjacency-change

E1 S1

r1#

router ospf 1

network 10.1.1.0 0.0.0.7 area 0

log-adjacency-change

10.1.1.4/30

r3#

interface Serial 1

ip address 10.1.1.6 255.255.255.252

ip ospf 1 area 0

Рисунок 11.1 – Пример настройки протокола OSPF

11.2 Управление значением идентификатора маршрутизатора OSPF

Для процесса маршрутизации OSPF идентификатор маршрутизатора

(RID) является очень важным параметром. Идентификатор маршрутизатора

применяется в алгоритмах работы протокола OSPF для однозначной иденти-

фикации маршрутизатора.

Идентификатор маршрутизатору назначается при запуске процесса

OSPF. Идентификатором маршрутизатора может быть назначен:

– Старший IP адрес любого физического интерфейса маршрутизатора.

Интерфейс может не использоваться в процессе OSPF маршрутизации, но он

должен находиться в активном состоянии. Поэтому на маршрутизаторе при

запуске процесса OSPF должен быть активен хотя бы один интерфейс, иначе

маршрутизатор выдаст ошибку, представленную в примере 11.6 и процесс не

будет запущен.

– Старший IP адрес логического интерфейса loopback. Логические ин-

терфейсы всегда находиться в активном состоянии, поэтому использование

логического интерфейса является наиболее предпочтительным.

– Вручную. Для ручного задания RID используется команда router-id.

188

Самым высоким приоритетом при назначении идентификатора облада-

ет ручная настройка, самым низким старший адрес физического интерфейса.

Синтаксис команды router-id приводится в примере 11.5

Пример 11.5 – Синтаксис команды router-id

(config-router)# router-id ip-address

(config-router)# no router-id ip-address

В качестве параметра команды router-id может выступать IP адрес либо

число, записанное в формате IP адреса.

Однажды заданный идентификатор активен все время работы процесса

маршрутизации OSPF. Если во время работы маршрутизатора интерфейс, ад-

рес которого используется в качестве RID, переходит в неактивное состояние,

идентификатор маршрутизатора не изменяется. Однако при использовании

адресов физических интерфейсов в качестве идентификатора маршрутизатора

нельзя гарантировать, что после перезагрузки маршрутизатора будет назна-

чен тот же идентификатор, что был ранее. Идентификатор маршрутизатора

также переназначается при перезапуске процесса маршрутизации OSPF.

Исходя из этого использование логических интерфейсов предпочти-

тельнее, во-первых, логический интерфейс всегда активен, во-вторых, он мо-

жет быть объявлен в процесс маршрутизации, что позволит использовать ping

с других маршрутизаторов, чтобы проверять наличие связи между маршрути-

заторами.

При назначении RID, используя команду router-id, на идентификатор

нельзя будет послать ping.

Еще одним плюсом использования реальных IP адресов, будь то адреса

физических или логических интерфейсов является возможность применения

команды ip ospf name-lookup. Данная команда вводится в режиме глобальной

конфигурации маршрутизатора и позволяет при выводе информации содер-

жащей RID заменять его числовое значение DNS именем. Это позволяет

упростить администратору СПД идентифицировать маршрутизаторы OSPF.

При первоначальной конфигурации идентификатора маршрутизатора с

помощью команды router-id необходимо перезапустить процесс маршрутиза-

ции OSPF, используя команду clear ip ospf process. В дальнейшем при переза-

грузках маршрутизатора идентификатор, заданный командой router-id будет

назначаться автоматически.

Стоит обратить внимание, что если во время запуска процесса OSPF

операционная система не сможет назначить маршрутизатору RID. Например,

по причине того, что в этот момент у маршрутизатора не будет ни одного ак-

тивного интерфейса, и в конфигурационном файле будет отсутствовать вруч-

ную заданный идентификатор. Процесс маршрутизации OSPF запущен не бу-

дет, а операционная система выдаст сообщение об ошибке представленное в

примере 11.6.

189

Пример 11.6 – Ошибка назначения RID

%OSPF-4-NORTRID: OSPF process [dec] cannot start. There must be at least one

"up" IP interface, for OSPF to use as router ID

11.3 Настройка аутентификации в протоколе OSPF

В отличие от рассмотренных ранее протоколов маршрутизации, в кото-

рых аутентифицируется только часть служебных пакетов, в протоколе OSPF

поле аутентификации вынесено в заголовок служебного пакета, что делает

возможным аутентифицировать каждый служебный пакет протокола OSPF.

Данная возможность делает протокол OSPF более защищенным от нежела-

тельного воздействия по сравнению с рассмотренными ранее протоколами

маршрутизации.

Как и другие протоколы маршрутизации, протокол OSPF поддерживает

два типа аутентификации:

– Аутентификация по паролю;

– Аутентификация при помощи MD5.

Оба типа аутентификации настраиваются отдельно на каждом интер-

фейсе маршрутизатора, на котором запущен протокол OSPF.

Для задания типа аутентификации используется команда ip ospf authen-

tication. Синтаксис команды ip ospf authentication приводится в примере 11.7.

Пример 11.7 – Синтаксис команды ip ospf authentication

(config-if)# ip ospf authentication [message-digest | null]

(config-if)# no ip ospf authentication

Описание параметров команды ip ospf authentication приводиться в та-

блице 11.3.

Таблица 11.3 – Параметры команды ip ospf authentication

Параметр Описание

message-digest Аутентификация с помощью MD5.

null Отсутствие аутентификации.

При использовании команды ip ospf authentication без параметров будет

использована аутентификация по паролю.

Для задания текстовой строки используемой при аутентификации по па-

ролю используется команда ip ospf authentication-key. Синтаксис команды ip

ospf authentication-key приводится в примере 11.8.

190