Дибров М.В. Маршрутизаторы

Подождите немного. Документ загружается.

– Повторные выборы производятся только после того как DR или BDR

маршрутизаторы становится недоступными.

Для обнаружения того, что DR маршрутизатор становится недоступ-

ным, BDR маршрутизатор использует таймер ожидания. Если за время ис-

течения таймера BDR маршрутизатор не получил Hello пакет от DR маршру-

тизатора, BDR маршрутизатор считает, что DR маршрутизатор стал недоступ-

ным и занимает его место. После этого в сегменте сети проводятся повторные

выборы BDR маршрутизатора.

Если маршрутизатор имеет два интерфейса подключенных к разным

сегментам сети, он может быть DR или BDR маршрутизатором в одном сег-

менте и простым маршрутизатором в другом. Для ручной настройки приори-

тетов маршрутизаторов используется команда ip ospf priority. Синтаксис ко-

манды приводится в примере 12.1.

Пример 12.1 – Синтаксис команды ip ospf priority

(config-if)# ip ospf priority [number]

(config-if)# no ip ospf priority [number]

Значение number задает приоритет маршрутизатора в приделах от 0 до

255, по умолчанию приоритет задается равным 1. По умолчанию в протоколе

OSPF для широковещательных сетей устанавливаются Hello и Dead интерва-

лы равные 10 и 40 секунд соответственно.

12.3 Работа протокола OSPF в сетях NBMA

Существуют технологии построения сетей, поддерживающие множе-

ственный доступ, но в которых не применяются широковещательные пакеты.

К таким технологиям относятся сети Frame Relay, ATM и X25. Данные сети

получили название NBMA (non broadcast multi-access) (Рисунок 12.4).

Frame Relay

ATM

X.25

Рисунок 12.4 – Пример сети NBMA в протоколе OSPF

211

В сетях NBMA может быть больше двух маршрутизаторов подключен-

ных к одному логическому сегменту сети, но из-за отсутствия возможности

использования групповых пакетов в таких сетях маршрутизаторы не могут

проводить автоматический поиск соседей и установку с ними соседских отно-

шений.

В сетях NBMA для имитации групповой рассылки пакет копируется и

посылается индивидуально по каждому виртуальному каналу (VC). Такой ме-

ханизм сильно повышает загрузку маршрутизатора и каналов передачи дан-

ных.

По умолчанию в протоколе OSPF для сетей NBMA установлены Hello и

Dead интервалы равные соответственно 30 и 120 секунд.

Сети NBMA в большинстве случаев используют логическую топологию

«звезда», построенную при помощи постоянных (PVC) или коммутируемых

(SVC) виртуальных каналов, но физическая топология сети не поддерживает

групповую рассылку пакетов, которая используется протоколом OSPF, поэто-

му OSPF не может автоматически устанавливать соседские отношения между

маршрутизаторами в сетях NBMA.

Выбор DR и BDR маршрутизаторов в сетях NBMA невозможен, потому

что для проведения выборов DR и BDR маршрутизаторов все маршрутизато-

ры принадлежащие сегменту сети должны иметь логическое соединение.

12.4 Режимы работы протокола OSPF в сетях NBMA

В RFC2328 описываются два основных режима функционирования про-

токола OSPF в сетях NBMA:

– Нешироковещательный (Non broadcast). Режим эмулирует работу про-

токола OSPF для широковещательных сетей. Для данного режима работы

должны быть вручную настроены отношения соседства между маршрутизато-

рами и проведено назначение DR и BDR маршрутизаторов.

– Многоточечный (Point-to-multipoint). Режим рассматривает сеть как

совокупность каналов «Точка-Точка». В этой среде маршрутизаторы автома-

тически определяют своих соседей, но не производят выборы DR и BDR

маршрутизаторов.

Выбор между нешироковещательным и многоточечным режимом рабо-

ты определяет способ рассылки Hello пакетов и рассылки обновлений тополо-

гической информации по NBMA сети.

Главным преимуществом многоточечного режима является минималь-

ная потребность ручной настройки, а главным преимуществом неширокове-

щательного режима минимальное использование каналов связи.

Компанией Cisco были разработаны дополнительные режимы функцио-

нирования протокола OSPF в NBMA сетях неописанные в RFC:

212

– Нешироковещательный многоточечный режим. Этот режим позволяет

в многоточечном режиме статически задавать соседские отношения.

– Широковещательный режим. Интерфейс логически переводится в ши-

роковещательный режим и ведет себя, так как если бы маршрутизатор был бы

подключен к широковещательной сети. Требует применение полно-связной

топологии.

– Режим «Точка-Точка». Данный режим используется в тех случаях,

когда в сети NBMA требуется соединить пару маршрутизаторов.

Режим работы протокола OSPF в сети NBMA задается для конкретного

интерфейса при помощи команды ip ospf network. Синтаксис команды приво-

дится в примере 12.2.

Пример 12.2 – Синтаксис команды ip ospf network

(config-if)# ip ospf network {broadcast | non-broadcast | {point-to-multipoint

[non-broadcast] | point-to-point}}

(config-if)# no ip ospf network

Описание параметров команды приводиться в таблице 12.1.

Таблица 12.1 – Параметры команды ip ospf network

Параметр Описание

broadcast Применяет к интерфейсу характери-

стики широковещательной сети. Ис-

пользует групповую рассылку Hello

пакетов для автоматического опреде-

ления соседей. Производятся выборы

DR и BDR маршрутизаторов. Адреса

соседей выдаются из одной подсети.

Требуется полно-связная топология

сети.

non-broadcast Соседние маршрутизаторы должны

быть сконфигурированы вручную.

Производятся выборы DR и BDR

маршрутизаторов. DR и BDR маршру-

тизаторы должны быть соединены со

всеми остальными маршрутизаторами

сегмента. Адреса соседей выдаются из

одной подсети. Используется в частич-

но-связной топологии сети.

213

Продолжение таблицы 12.1

point-to-multipoint Использует групповую рассылку Hello

пакетов для автоматического опреде-

ления соседей. DR и BDR маршрутиза-

торы не выбираются. Адреса соседей

выдаются из одной подсети. Использу-

ется в частично связной топологии.

point-to-multipoint non-broadcast Соседние маршрутизаторы должны

быть сконфигурированы вручную. DR

и BDR маршрутизаторы не выбирают-

ся. Адреса соседей выдаются из одной

подсети.

point-to-point Алгоритм работы протокола OSPF со-

ответствует правилам работы в сетях

«Точка-Точка».

12.5 Режимы работы протокола OSPF в сетях Frame Relay

12.5.1 Нешироковешательный режим

В нешироковещательном режиме протокол OSPF эмулирует работу ши-

роковещательной сети в среде Frame Relay. Производятся выборы DR и BDR

маршрутизаторов, DR маршрутизаторы организуют рассылку обновлений то-

пологической информации по всему сегменту сети Frame Relay. Для автома-

тического определения соседей и выбора DR и BDR маршрутизаторов необ-

ходимо использование в сегменте сети полно-связной топологии.

Если маршрутизаторы включены с сеть с не полно-связной топологией,

они не могут автоматически произвести выборы DR и BDR маршрутизаторов.

Поэтому отношения соседства маршрутизаторов настраивается вручную,

причем DR и BDR маршрутизаторы должны быть соединены со всеми осталь-

ными соседями.

При использовании нешироковещательного режима все интерфейсы

маршрутизаторов подключенные к сегменту Frame Relay должны принадле-

жать одной подсети.

Для рассылки с нешироковешательного интерфейса DR маршрутизатор

скопирует пакету обновлений топологической информации на каждый PVC

настроенный на интерфейсе маршрутизатора. После этого копия обновления

посылается каждому соседнему маршрутизатору определенному на интер-

фейсе.

214

Для статической настройки соседских отношений между маршрутизато-

рами в сетях NBMA используется команда neighbor. Синтаксис команды при-

водится в примере 12.3.

Пример 12.3 – Синтаксис команды neighbor

(config-router)# neighbor ip-address [priority number] [poll-interval seconds]

[cost number] [database-filter all]

(config-router)# no neighbor ip-address [priority number] [poll-interval

seconds] [cost number] [database-filter all]

Описание параметров команды приводиться в таблице 12.2.

Таблица 12.2 – Параметры команды neighbor

Параметр Описание

ip-address IP соседнего маршрутизатора.

priority number Приоритет соседнего маршрутизатора.

По умолчанию приоритет равен 0.

poll-interval seconds Интервал времени по истечению, кото-

рого будет отправляться Hello пакеты,

если за время ожидания от соседа не

поступило ни одного пакета. В RFC

1247 рекомендовано устанавливать

данный интервал значительно

большим, чем Hello интервал. Значе-

ние по умолчанию 120 секунд.

cost number Метрика канала до соседнего маршру-

тизатора. Если параметр не указан, ис-

пользуется метрика, настроенная на

интерфейсе командой ip ospf cost. Для

сетей NBMA данный параметр не при-

меняется.

database-filter all Фильтр на исходящие LSA.

На рисунке 12.5 приводится пример статической настройки соседских

отношений между маршрутизаторами.

215

R1(DR) R3

10.10.1.0/29

r1# router ospf 200

network 10.10.1.0 0.0.0.7 area 0

neighbor 10.10.1.2 priority 0

neighbor 10.10.1.3 priority 0

r2# router ospf 200

network 10.10.1.0 0.0.0.7 area 0

neighbor 10.10.1.1 priority 10

r3# router ospf 200

network 10.10.1.0 0.0.0.7 area 0

neighbor 10.10.1.1 priority 10

Рисунок 12.5 – Статическая настройка соседских отношений

При данной логической топологии сети Frame Relay только маршрути-

затор R1 может быть назначен DR маршрутизатором, так как он единствен-

ный имеет соединения со всеми остальными маршрутизаторами входящими в

сегмент Frame Relay, для этого ему назначается самый высокий приоритет. В

данном примере BDR маршрутизатор не назначается.

В сетях NBMA команда neighbor может использоваться только на DR и

BRD маршрутизаторах. В топологии «звезда» данная команда используется

только на центральном маршрутизаторе, являющемся для данной топологии

единственно возможным DR маршрутизатором. Это позволяет упростить на-

стройку маршрутизаторов, однако при этом инициировать установку сосед-

ских отношений смогут только DR и BDR маршрутизаторы. Применение ко-

манды neighbor на удаленных маршрутизаторах позволит им выступать ини-

циаторами установки соседских отношений, но при правильном задании при-

оритетов не позволит им занять место DR или BDR маршрутизаторов.

R1(DR) R3

10.10.1.0/29

r1# show ip ospf neighbor

Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface

10.10.1.2 0 FULL/DROTHER 00:00:32 10.10.1.2 Serial1

10.10.1.3 0 FULL/DROTHER 00:00:35 10.10.1.3 Serial1

10.10.1.10 1 FULL/- 00:00:18 10.10.1.10 Serial0

S0 S1

10.10.1.8/30

Рисунок 12.6 – Список соседей маршрутизатора R1

На рисунке 12.6 приводится список соседей маршрутизатора R1, имею-

щего подключения по двум интерфейсам Serial 0 (point-to-point интерфейс) и

Serial 1 (Frame Relay интерфейс). С соседом находящимся за интерфейсом S0

216

установлены полные соседские отношения. За интерфейсом S1 находятся два

соседа, с которыми установлены полные соседские отношения, причем для

этих соседей маршрутизатор R1 является DR маршрутизатором.

12.5.2 Многоточечный режим

Многоточечный режим для сетей NBMA разработан для топологии

«звезда» и частично-связной топологии. В данном режиме OSPF представляет

все каналы передачи данных между парами маршрутизаторов как несколько

каналов «Точка-Точка». В многоточечном режиме не производиться выбор

DR маршрутизатора. Автоматическое определение соседних маршрутизато-

ров и занесение их таблицу соседства происходит при помощи средств ка-

нального уровня среды NBMA.

Как и в неширововещательном режиме служебные пакеты протокола

OSPF копируются и отправляются каждому соседу из таблицы соседства на-

ходящемуся за многоточечным интерфейсом.

Для больших сетей использование многоточечного режима значительно

уменьшает число используемых VC для создания связности сети. К тому же

отказ от полно-связной топологии значительно уменьшает количество запи-

сей в таблицах соседства маршрутизаторов. Многоточечный режим обладает

следующими свойствами:

– Не требует наличия полно-связной топологии;

– Не требует статической настройки соседей;

– Используется одна IP подсеть;

– Копирование служебных пакетов OSPF.

На рисунке 12.7 представлен пример конфигурации многоточечного ре-

жима между тремя маршрутизаторами.

R1 R3

10.10.1.0/29

r1# interface serial 1

encapsulation frame-relay

ip address 10.10.1.1 255.255.255.248

ip ospf network point-to-multipoint

r2# interface serial 1

encapsulation frame-relay

ip address 10.10.1.2 255.255.255.248

ip ospf network point-to-multipoint

r3# interface serial 1

encapsulation frame-relay

ip address 10.10.1.3 255.255.255.248

ip ospf network point-to-multipoint

Рисунок 12.7 – Пример настройки многоточечного режима

Как видно из рисунка на маршрутизаторах не производится статическая

настройка соседних маршрутизаторов, происходит автоматический поиск и

217

установка соседских отношений при помощи средств канального уровня сре-

ды Frame Relay.

12.5.3 Использование подинтерфейсов

Физический интерфейс маршрутизатора может быть логически разбит

на несколько логических интерфейсов называемых подинтерфейсами. Каж-

дый подинтерфейс может быть определен как интерфейс «Точка-Точка» или

многоточечным интерфейсом. Подинтерфейсы создаются для правильной об-

работки проблем, связанных с реализацией принципа разделенного гори-

зонта, имеющих место в сетях NBMA. Подинтерфейс описывается с помо-

щью команды interface. Синтаксис команды приводится в примере 12.4.

Пример 12.4 – Синтаксис команды interface

(config)# interface type number.subinterface-number {multipoint | point-to-

point}

(config)# no interface type number.subinterface-number

Описание параметров команды приводиться в таблице 12.3.

Таблица 12.3 – Параметры команды interface

Параметр Описание

type Тип физического интерфейса.

number.subinterface-number Номер интерфейса и подинтерфейса.

Номер интерфейса должен совпадать с

номером физического интерфейса, к

которому принадлежит подинтерфейс.

Номер подинтерфейса может задавать-

ся в пределах от 1 до 4294967293.

multipoint Многоточечный подинтерфейс.

point-to-point Подинтерфейс «Точка-Точка».

На рисунке 12.8 все три маршрутизатора имеют по одному последова-

тельному порту, однако маршрутизатор R1 имеет два логических порта. Каж-

дый логический порт имеет свой собственный IP адрес и работает как интер-

фейс «Точка-Точка».

218

R1 R3

10.10.1.4/30

r1# interface serial 1.1 point-to-point

encapsulation frame-relay

ip address 10.10.1.1 255.255.255.252

interface serial 1.2 point-to-point

encapsulation frame-relay

ip address 10.10.1.5 255.255.255.252

S1.2

S1.1

Рисунок 12.8 – Пример использования подинтерфейсов «Точка-Точка»

Каждый подинтерфейс использует собственную подсеть, благодаря

чему не нужно проводить выборы DR и BDR маршрутизаторов и статическую

настройку списка соседей. На рисунке 12.9 приводится пример использования

многоточечных подинтерфейсов.

R1 R3

10.10.1.0/30

r1# interface serial 1.1 point-to-point

encapsulation frame-relay

ip address 10.10.1.1 255.255.255.252

interface serial 1.2 point-to-multipoint

encapsulation frame-relay

ip address 10.10.1.9 255.255.255.248

S1.2

S1.1

Рисунок 12.9 – Пример использования многоточечного подинтерфейса

Многоточечные подинтерфейсы Frame Relay по умолчанию определя-

ются как нешироковещательные. В соответствии с правилами работы прото-

кола OSPF в нешироковешательных сетях требуется статическое задание

списка соседей и назначение DR и BDR маршрутизаторов.

На рисунке 12.9 маршрутизатор R1 имеет один подинтерфейс «Точка-

Точка», и один подинтерфейс многоточечный. На многоточечном интерфейсе

подключены два маршрутизатора с использованием IP адресов из одной под-

сети.

219

12.6 Проверка работы протокола OSPF в сетях различных типов

Для проверки параметров работы протокола OSPF на интерфейсах

маршрутизатора используется команда show ip ospf interface. Синтаксис ко-

манды приводится в примере 12.5.

Пример 12.5 – Синтаксис команды show ip ospf interface

show ip ospf interface [interface-type interface-number] [brief]

Описание параметров команды приводиться в таблице 12.4.

Таблица 12.4 – Параметры команды show ip ospf interface

Параметр Описание

interface-type interface-number Тип и номер интерфейса.

brief Вывод краткой информации.

Информация, выводимая командой show ip ospf interface, представлена

в примере 12.6.

Пример 12.6 – Информация, выводимая командой show ip ospf interface

Serial0 is up, line protocol is up

Internet Address 10.93.1.2/28, Area 0

Process ID 4, Router ID 4.4.4.4, Network Type NON_BROADCAST, Cost: 781

Transmit Delay is 1 sec, State DR, Priority 1

Timer intervals configured, Hello 30, Dead 120, Wait 120, Retransmit 5

oob-resync timeout 40

Hello due in 00:00:09

Index 1/1, flood queue length 0

Next 0x0(0)/0x0(0)

Last flood scan length is 1, maximum is 1

Last flood scan time is 0 msec, maximum is 0 msec

Neighbor Count is 0, Adjacent neighbor count is 1

Adjacent with neighbor 3.3.3.3

Suppress hello for 0 neighbor(s)

Serial1 is up, line protocol is up

Internet Address 10.93.1.17/28, Area 0

Process ID 88, Router ID 4.4.4.4, Network Type POINT_TO_POINT, Cost: 1

Transmit Delay is 1 sec, State POINT_TO_POINT

Timer intervals configured, Hello 30, Dead 120, Wait 120, Retransmit 5

oob-resync timeout 40

Hello due in 00:00:19

Index 1/1, flood queue length 0

Next 0x0(0)/0x0(0)

Last flood scan length is 1, maximum is 29

Last flood scan time is 0 msec, maximum is 9 msec

Neighbor Count is 1, Adjacent neighbor count is 1

Adjacent with neighbor 5.5.5.5

Suppress hello for 0 neighbor(s)

220