На прошло видеоуроке мы изучили раздел 2.4 тематики ICND2, где я в очень доступной манере рассказал, как работает протокол OSPF, как формируются соседские отношения роутеров и создаются таблицы маршрутизации. Сегодня мы ещё немного рассмотрим теорию вопроса, после чего перейдём к Packet Tracer и займемся настройкой топологии сети.
Когда мы говорим об общей среде Shared medium, то чаще всего имеем в виду Интернет. Рассмотрим сеть, состоящую из 4-х роутеров, каждый из которых подключен к свитчу. Свитч представляет собой общую широковещательную среду, потому что благодаря свитчу сообщение, отправленное роутером R1, будут «слышать» все остальные устройства.
Все маршрутизаторы представляют собой OSPF-устройства, настроенные на восприятие мультикастового адреса. В этом заключается проблема, потому что в данной сети образуется слишком много трафика, ведь каждый роутер стремиться поделиться с остальными всеми маршрутами, которые ему известны. Синхронизация LSDB затрачивает огромный объем трафика, это крайне неэффективное использование каналов связи и пустая трата пропускной способности. OSPF решает эту проблему, выбрав в широковещательном домене один из роутеров в качестве выделенного маршрутизатора Designated router D.R, а другой – в качестве резервного выделенного маршрутизатора Backup designated router, B.D.R. При этом роутеры делятся базами не каждый с каждым, а передают свои LSDB только DR, а тот уже делиться ими с остальными устройствами. При этом сетевой трафик при использовании OSPF сокращается в разы.
Выбор DR осуществляется по критериям, одним из которых является идентификатор роутера Router ID. На последнем уроке я говорил о том, что для установления соседства параметры сообщений Hello роутеров должны совпадать. Так вот, к идентификатору процесса OSPF Process ID, которому принадлежит интерфейс роутера, это не относится – первый роутер R1 может иметь идентификатор 1, а второй роутер R2 – идентификатор 2, то есть два соседних маршрутизатора могут иметь разные идентификаторы.
Примечание переводчика: программное обеспечение Cisco IOS может запускать несколько процессов OSPF на одном маршрутизаторе, при этом идентификатор процесса OSPF Process ID просто отличает один процесс от другого.
При этом роутеры без проблем устанавливают соседство, потому что идентификатор OSPF-процесса является локально значимым, и первый роутер может участвовать в процессе OSPF под номером 1, а второй – под номером 2.
Если эти два роутера будут участвовать в выборе выделенного роутера, то маршрутизатор с большим Process ID = 2 станет D.R, так как приоритетом обладает большее значение, а роутер с Process ID = 1 станет B.D.R. В большинстве случаев Process ID различны, но иногда могут совпадать. В этом случае для выбора D.R. используется второй параметр – идентификатор роутера Router ID, или RID. Роутер с большим значением RID становится D.R.
Необходимость резервного маршрутизатора объясняется тем, что роль D.R очень важна. Если выделенный роутер выходит из строя, B.D.R немедленно занимает его место, и происходит выбор нового B.D.R. При этом, если роль D.R перешла к роутеру R3, а бывший D.R роутер R4 снова становится работоспособным, ему тут же будет назначена роль B.D.R. Таким образом, если роутер вышел из строя и перегрузился, ему не будет автоматически возвращена предыдущая роль, потому что в его отсутствие в сети уже произошли новые «выборы» D.R. Даже если в сети появится роутер с характеристиками лучшими, чем имеет нынешний D.R роутер R3, например, это будет R1 или R2, то этот роутер станет B.D.R, а роутер R3 все равно будет играть роль «главного», пока сам не выйдет из строя. Если R4 вернется в сеть, роутер R3 не передаст ему роль D.R несмотря на то, что R4 обладает лучшими характеристиками. На прошлом уроке мы обсуждали полную смежность, или Full Adjacency. Отношения между D.R. и остальными устройствами всегда представляют собой полную смежность.
Я исправлю ошибку на нижней линии – здесь должно быть не FULL/DR, а FULL/B.D.R, потому что показана полная смежность с резервным выделенным маршрутизатором. Каналы с роутерами R2 и R3 обозначены как линии связи с полной смежностью с остальными устройствами. Со стороны B.D.R топология выглядит таким образом: FULL/DR по отношению к DR, то есть полная смежность с DR, и FULL/DROTHER в отношении остальных роутеров.
С точки зрения роутера R2 отношения соседства строятся таким образом — извиняюсь за ошибки, сейчас я их исправлю. С D.R. установлены отношения FULL/DR, с резервным маршрутизатором FULL/BDR, а с роутером R1 – двусторонняя связь и DROTHER.
Замечу, что если устройства не являются DR или BDR, то по протоколу OSPF между ними всегда устанавливается двустороння связь 2WAY. Вид соединения 2WAY/DROTHER означает, что если роутер R2 будет выбран в качестве D.R или B.D.R, то параметры роутеров R1 и R2 все равно будут совпадать. Устройствам не нужно будет обмениваться LSA, как если бы осуществлялась простая двусторонняя связь, но при этом соединение сразу же перейдет в состояние полной смежности FULL. Аналогичная ситуация имеет место, если смотреть на топологию сети с точки зрения роутера R1.
Вот таким должно быть соседство между роутерами в сети данной топологии. Все устройства посылают LSA выделенному роутеру D.R, а тот уже делится этими данными с другими сетевыми устройствами, обновляя имеющуюся у них информацию. Таким образом предотвращается нерациональное использование пропускной способности сети.
OSPF создает 3 базы данных. Первая – это база данных о смежных устройствах Adjacency Database, которая содержит в себе таблицу соседей роутера Neighbor Table, то есть список всех устройств, с которым роутер установил двустороннее соединение. Эта база не нуждается в особом изучении, вы просто должны знать о её существовании. Это понятие больше относится к уровню курса CCNP, а не CCNA.
Вторая — это база данных канального уровня LSDB, которую мы рассматриваем последнее время. В ней содержится вся информация о состоянии каналов всех маршрутизаторов, то есть общая топология сети. Все маршрутизаторы имеют одинаковую LSDB, то есть одинаковую таблицу топологии сети Topology Table. Замечу, что в Packet Tracer команда проверки таблицы топологии не работает. Но вам не понадобится её проверять, вы просто должны знать о существовании этой базы данных.
Третья база данных Forwarding Database содержит таблицы маршрутизации Routing Table – списки маршрутов, сформированные каждым роутером с помощью алгоритма SPF. Таким образом, вы должны знать о существовании 3-х баз и трех таблиц OSPF.
Теперь давайте рассмотрим настройку роутера для работы с OSPF. Как вы помните из тематики RIP, ключевым словом в команде настройки любого протокола маршрутизации является слово «router». Любой динамический протокол маршрутизации начинается с этого слова.
Если у нас протокол RIP, то используется команда router rip, если OSPF – router ospf, а если EIGRP, то router eigrp. В режиме глобальной конфигурации нужно набрать команду router ospf <process #>, где параметр в скобках – это номер процесса Process ID. Как только вы введете эту команду, то сразу перейдете в режим подкоманд роутера. Далее, как и в случае RIP, мы используем ключевое слово network и указываем идентификатор сети network-id.
В RIP мы указывали полноклассный идентификатор типа 10.0.0.0. и маску подсети, здесь поступают аналогично, но вместо маски подсети указывают обратную маску wcm – wildcard mask. Затем добавляется ключевое слово area – зона и указывается её номер. Если сеть расположена в одной зоне, то её номер всегда равен 0. В случае мультизонирования одна из зон будет иметь нулевой номер, а другие – свои порядковые номера, причем все остальные зоны должны быть соединены с нулевой, поскольку это основная зона сети.
Давайте проведем настройку небольшой сети с помощью Packet Tracer.
Я заранее настроил интерфейсы роутеров R1-R4, присвоив им IP-адреса 192.168.1.1 – 192.168.1.4 и значения интерфейсов возвратной петли loopback interface 1.1.1.1, 2.2.2.2, 3.3.3.3 и 4.4.4.4. Из-за наличия интерфейсов loopback в качестве RID для каждого из роутеров принимается IP-адрес этих интерфейсов, то есть идентификатором первого роутера Router ID будет 1.1.1.1 и так далее.
Перейдем в режим глобальных настроек Router 2. Я набираю в командной строке router ospf, после чего нужно ввести идентификатор процесса Process ID. Система выдала подсказку, что это может быть любое число в диапазоне от 1 до 65535. Я выбираю значение 1 и ввожу команду router ospf 1. Затем нужно ввести команду network 192.168.1.0 0.0.0.255.
После этого нужно ввести номер зоны Area ID, и поскольку у нас одна единственная зона, я ввожу команду network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0. Мы также должны настроить интерфейс loopback, поэтому я набираю network 2.2.2.2.
В предыдущей команде мы указали обратную маску 0.0.0.255 – три нуля означают, что в нашем случае три первых октета любого IP-адреса должны быть 192.168.1, то есть совпадать у всех устройств, работающих по протоколу OSPF в данной сети. Таким образом, любое устройство с IP-адресом вида 192.168.1.х сможет участвовать в SPF-процессе.
Для настройки loopback я набираю network 2.2.2.2 0.0.0.0 – это означает, что у нас должны совпадать все 4 октета, и добавляю area 0. Теперь я перехожу к настройкам роутера R1 и последовательно набираю команды conf t, router ospf 1, network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0, network 1.1.1.1 0.0.0.0 area 0.
Поскольку мы начали настройку с роутеров R1 и R2, выборы DR уже состоялись – им стал R2, а R1 превратился в BDR. Далее я настраиваю R3, использовав аналогичные команды: conf t, router ospf 1, network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0, network 3.3.3.3 0.0.0.0 area 0, и роутер R4, введя команды conf t, router ospf 1, network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0, network 4.4.4.4 0.0.0.0, area 0. Теперь зайдем в настройки R1 и введем команду show ip route.
Здесь мы видим два маршрута для роутеров 2 и 3. Сейчас я введу команду show ip ospf neighbors, чтобы посмотреть на четвертый роутер. Как видите, здесь указано состояние SPF для каждого маршрутизатора, которое обновляется каждые 10с – например, для роутера 3.3.3.3 первая информация была получена в 00:00:30, а обновление в 00:00:39. Это означает, что таймер Hello равен 10с.
Каждый раз, как приходит Hello, Dead Time устанавливается на 30с. Мы видим, что 3.3.3.3 является BDR, 2.2.2.2 является DR, а с 4.4.4.4 роутер 1 имеет двустороннюю связь и считает его DROTHER. Я ввожу команду show ip route, чтобы взглянуть на таблицу маршрутизации.
Как видите, роутер 4.4.4.4 в ней так и не появился, поэтому я попробую использовать команду clear ip ospf process. Эту же команду я введу в настройках роутера R3 и роутера R2.
Так мы очистили данные и перезапустили процесс SPF. Давайте посмотрим, что произошло. Я вхожу в настройки R4 и ввожу команду show ip ospf neighbors. Как видите, роутер R4 не упоминает DR, потому что после перезагрузки процесса сам стал выделенным маршрутизатором, так как имеет наbвысший Router ID. Соответственно, роутер R3 стал BDR.
Давайте ещё раз используем команду show ip route. Мы видим, что роутер R4 изучил 3 новых маршрута к роутерам 1,2 и 3.
Теперь перейдем к консоли настроек R1 и введем команду show ip ospf neighbors.
Мы видим состояние 3-х остальных роутеров. Введя команду show ip route, можно увидеть, что роутер R1 изучил маршруты к своим соседям 2,3 и 4.
Как видите, настройка OSPF очень проста, как и проверка настроек, которая выполняется с помощью команды show ip ospf neighbors. Такая проверка позволяет узнать, сформировалось ли соседство маршрутизаторов.
Неполадки могут выражаться в том, что соседство сформировалось, роутеры находятся в состоянии full adjacency, но таблицы маршрутизации все еще не обновились. Лучший способ устранить такую проблему – это очистить процесс OSPF с помощью команды clear ip ospf process. Это вызовет запуск нового процесса и повторный обмен SPF –информацией, то есть обновление таблиц маршрутизации.
Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас оформив заказ или порекомендовав знакомым, 30% скидка для пользователей Хабра на уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps от $20 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).
Dell R730xd в 2 раза дешевле? Только у нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — от $99! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?
Автор: ua-hosting.company
