10.0.1.1 Глава 10. Настройка протокола OSPF, поиск и устранение неполадок
OSPF — это популярный протокол маршрутизации с учётом состояния каналов, который поддерживает точную настройку различными способами. К наиболее распространённым из этих способов относятся управление процедурой выбора выделенного и резервного выделенного маршрутизаторов (DR и BDR, соответственно), распространение маршрутов по умолчанию, точная настройка интерфейсов OSPFv2 и OSPFv3, а также включение аутентификации.
В этой главе об OSPF вы узнаете о настройке его функций, командах режима конфигурации, необходимых для реализации этих функций как для IPv4, так и для IPv6, а также компонентах и командах, используемых для поиска и устранения неполадок в работе протоколов OSPFv2 и OSPFv3.
10.0.1.2 Работа в аудитории. Выбор маршрутизаторов DR и BDR
Выбор DR и BDR
Вы пытаетесь выбрать способ воздействия на выбор выделенного маршрутизатора (DR) и резервного выделенного маршрутизатора (BDR) для вашей сети OSPF. Данное упражнение имитирует этот процесс.
Будет предложено три отдельных сценария выбора выделенного маршрутизатора. Основное внимание уделяется выбору DR и BDR для вашей группы. Дальнейшие инструкции представлены в PDF-файле к этому упражнению.
Если останется время, две группы могут объединиться для моделирования выбора DR и BDR.
10.1.1.1 Типы сетей OSPF
Чтобы настроить параметры OSPF, начните с базовой реализации протокола маршрутизации OSPF.
Как показано на рис. 1-5, OSPF включает в себя пять типов сетей:
Сеть множественного доступа — это сеть с несколькими устройствами в одной и той же среде передачи, которые обмениваются данными между собой. Локальные сети Ethernet — это наиболее распространённый пример широковещательных сетей множественного доступа. В широковещательных сетях все устройства в рамках сети видят все широковещательные кадры и кадры групповой рассылки. Их называют сетями с множественным доступом потому, что к ним может быть подключено множество узлов, принтеров, маршрутизаторов и других устройств, которые принадлежат одной и той же сети.
10.1.1.2 Проблемы, связанные с сетями множественного доступа
В сетях множественного доступа протокола OSPF может столкнуться с двумя проблемами, связанными с лавинной рассылкой пакетов LSA.
Для расчёта количества необходимых отношений смежности можно использовать следующую формулу. Число смежностей, требуемых для любого количества маршрутизаторов (обозначаемого n) в сети со множественным доступом, следующее:
n (n – 1) / 2
На рис. 1 показана упрощённая топология из четырех маршрутизаторов, подключенных к одной сети Ethernet множественного доступа. Без какого-нибудь способа уменьшить количество этих отношений смежности все эти маршрутизаторы сформируют шесть отношений смежности, как показано на рис. 2: 4 (4 - 1) / 2 = 6. На рис. 3 показано значительное увеличение количество отношений смежности по мере добавления маршрутизаторов к сети.
10.1.1.3 Выделенный маршрутизатор OSPF
Проблема управления большим количеством отношений смежности и лавинной рассылки пакетов LSA в сети с множественным доступом решается за счёт выделенного маршрутизатора (DR). В сетях множественного доступа протокол OSPF назначает выделенный маршрутизатор (DR) как точку сбора и распространения отправленных и принятых пакетов LSA. На случай сбоя выделенного маршрутизатора (DR) также выбирается резервный назначенный маршрутизатор (BDR). Маршрутизатор BDR пассивно наблюдает за этим обменом и поддерживает отношения со всеми маршрутизаторами. Если DR перестает создавать пакеты приветствия (hello), то BDR самостоятельно принимает роль DR.
Остальные маршрутизаторы, не являющиеся DR или BDR, станут маршрутизаторами DROTHER (маршрутизатор, которые не являются ни DR, ни BDR).
На рис. 1 маршрутизатор R1 выбран в качестве выделенного маршрутизатора для локальной сети Ethernet, соединяющей маршрутизаторы R2, R3 и R4. Обратите внимание, что количество отношений смежности сократилось до трех.
Маршрутизаторы в сети множественного доступа выбирают DR и BDR. Маршрутизаторы DROTHER формируют полные отношения смежности в сети только с DR и BDR. Вместо лавинной рассылки объявлений LSA всем маршрутизаторам в сети, маршрутизаторы DROTHER отправляют свои LSA только маршрутизаторам DR и BDR с помощью адреса групповой рассылки 224.0.0.6 (все маршрутизаторы DR).
Примечание. Выделенный маршрутизатор DR используется только для распространения объявлений LSA. Пакеты маршрутизируются каждым из маршрутизаторов в соответствии с его индивидуальной таблицей маршрутизации.
Нажмите кнопку «Воспроизведение» на рис. 2, чтобы просмотреть анимацию, демонстрирующую роль DR. В этой анимации маршрутизатор R1 отправляет объявления LSA маршрутизатору DR. BDR тоже прослушивает эти объявления. Маршрутизатор DR отвечает за пересылку объявлений LSA от R1 всем остальным маршрутизаторам. DR использует групповую рассылку 224.0.0.5 (все маршрутизаторы OSPF). В конечном счёте, только один маршрутизатор производит рассылку объявлений LSA по сети с множественным доступом.
Примечание. Выбор DR/BDR происходит только в сетях с множественным доступом и не может произойти в сетях «точка-точка».
10.1.1.4 Проверка ролей DR/BDR
В топологии сети с множественным доступом, изображённой на рис.1, в одной сети Ethernet с множественным доступом (192.168.1.0/28) подключены три маршрутизатора. Для каждого из маршрутизаторов на интерфейсе Gigabit Ethernet 0/0 настраивается указанный адрес IPv4.
Поскольку маршрутизаторы соединены по общей широковещательной сети с множественным доступом, OSPF выбрал DR и BDR автоматически. В данном примере в качестве DR был выбран маршрутизатор R3, поскольку он обладает идентификатором 3.3.3.3 — самым высоким в этой сети. Маршрутизатор R2 выбран в качестве BDR, поскольку он обладает наивысшим идентификатором в сети среди оставшихся маршрутизаторов.
Для проверки ролей маршрутизатора OSPFv2 используйте команду show ip ospf interface (рис. 2). Выходные данные, сгенерированные маршрутизатором R1, подтверждают это:
1. R1 является ни DR, ни BDR, а является маршрутизатором DROTHER с приоритетом по умолчанию 1. (1)
2. Выделенный маршрутизатор DR — это R3 с идентификатором маршрутизатора 3.3.3.3 по адресу IPv4 192.168.1.3, а резервный выделенный маршрутизатор BDR — это R2 с идентификатором маршрутизатора 2.2.2.2 по адресу IPv4 192.168.1.2. (2)
3. R1 имеет два отношения смежности: одно с BDR, другое с DR. (3)
Выходные данные, сгенерированные маршрутизатором R2 (рис. 3), подтверждают это:
1. R2 — это BDR с приоритетом по умолчанию 1. (1)
2. Выделенный маршрутизатор DR — это R3 с идентификатором маршрутизатора 3.3.3.3 по адресу IPv4 192.168.1.3, а резервный выделенный маршрутизатор BDR — это R2 с идентификатором маршрутизатора 2.2.2.2 по адресу IPv4 192.168.1.2. (2)
3. R2 имеет два отношения смежности: одно с соседним устройством с идентификатором 1.1.1.1 (R1), а другое — с DR. (3)
Выходные данные, сгенерированные маршрутизатором R3 (рис. 4), подтверждают это:
1. R3 — это DR с приоритетом по умолчанию 1. (1)
2. Выделенный маршрутизатор DR — это R3 с идентификатором маршрутизатора 3.3.3.3 по адресу IPv4 192.168.1.3, а резервный выделенный маршрутизатор BDR — это R2 с идентификатором маршрутизатора 2.2.2.2 по адресу IPv4 192.168.1.2. (2)
3. R3 имеет два отношения смежности: одно с соседним устройством с идентификатором 1.1.1.1 (R1), а другое с BDR. (3)
Примечание. Для получения эквивалентной команды OSPFv3 просто замените ip на ipv6.
show ip ospf interface10.1.1.5 Проверка отношений смежности DR/BDR
Для проверки смежностей OSPFv2 используйте команду show ip ospf neighbor, как показано на рис. 1.
В отличие от последовательных каналов, которые отображают только состояниеFULL/-, у соседей в сетях со множественным доступом могут быть следующие состояния:
Нормальное состояние для маршрутизатора OSPF обычно FULL. Если маршрутизатор длительное время находится в другом состоянии, это означает, что у него возникли проблемы с формированием отношений смежности. Единственное исключение из этого правила — это состояние 2-WAY, которое является нормальным в вещательной сети со множественным доступом.
В сетях с множественным доступом маршрутизаторы DROTHER формируют отношения смежности FULL только с маршрутизаторами DR и BDR. Однако маршрутизаторы DROTHER по-прежнему будут формировать соседские отношения смежности 2-WAY с любыми маршрутизаторами DROTHER, которые подключатся к сети. Это означает, что все маршрутизаторы DROTHER в сети с множественным доступом по-прежнему получают пакеты приветствия (hello) от других маршрутизаторов DROTHER. Таким образом, они знают обо всех маршрутизаторах в сети. Если два маршрутизатора DROTHER формируют отношение смежности с соседями, то отображается состояние соседства 2-WAY/DROTHER.
Выходные данные, сгенерированные маршрутизатором R1, подтверждают, что R1 имеет отношения смежности с маршрутизатором:
1. Маршрутизатор R2 с идентификатором 2.2.2.2 находится в состоянии Full и выполняет роль BDR. (1)
2. Маршрутизатор R3 с идентификатором 3.3.3.3 находится в состоянии Full и выполняет роль DR. (2)
Выходные данные, сгенерированные маршрутизатором R2 (рис. 2), подтверждают, что R2 имеет отношения смежности с маршрутизатором:
1. Маршрутизатор R1 с идентификатором 1.1.1.1 находится в состоянии Full и не выполняет роль DR или BDR. (1)
2. Маршрутизатор R3 с идентификатором 3.3.3.3 находится в состоянии Full и выполняет роль DR. (2)
Выходные данные, сгенерированные маршрутизатором R3 (рис. 3), подтверждают, что R3 имеет отношения смежности с маршрутизатором:
1. Маршрутизатор R1 с идентификатором 1.1.1.1 находится в состоянии Full и не выполняет роль DR или BDR. (1)
2. Маршрутизатор R2 с идентификатором 2.2.2.2 находится в состоянии Full и выполняет роль BDR. (2)
show ip ospf neighbor10.1.1.6 Процесс выбора DR/BDR по умолчанию
Как происходит выбор маршрутизаторов DR и BDR? Выбор ролей DR и BDR по протоколу OSPF основывается на следующих критериях в указанной очередности:
1. Маршрутизаторы в сети выбирают маршрутизатор с самым высоким приоритетом интерфейса в качестве DR. Маршрутизатор со вторым по величине приоритетом интерфейса становится BDR. Приоритет может быть представлен любым числом от 0 до 255. Чем выше приоритет, тем больше вероятность, что маршрутизатор будет выбран в качестве DR. Если приоритет настроен на значение 0, то маршрутизатор не получит роль DR. Приоритет по умолчанию интерфейсов, подключенных к широковещательной сети множественного доступа, равен 1. Соответственно, при отсутствии иных настроек, все маршрутизаторы обладают равным приоритетом, и для выборов DR/BDR будет использоваться другой метод.
2. Если приоритеты интерфейсов равны, то в качестве DR будет выбран маршрутизатор с наивысшим идентификатором. Маршрутизатор со вторым по величине идентификатором становится BDR.
Как вы помните, идентификатор маршрутизатора определяется одним из трех способов:
Примечание. Если в сети IPv6 на маршрутизаторе не настроены адреса IPv4, то потребуется вручную настроить идентификатор маршрутизатора с помощью командыrouter-id rid; без этого OSPFv3 не запускается.
На рисунке все Ethernet-интерфейсы маршрутизатора имеют приоритет по умолчанию 1. В результате, в соответствии с вышеупомянутыми критериями выбора, для выбора DR и BDR используется идентификатор маршрутизатора OSPF. Роль DR принимает маршрутизатор R3, поскольку он имеет наивысший идентификатор. Маршрутизатор R2, имеющий второй по величине идентификатор, становится BDR.
Примечание. На последовательных интерфейсах приоритет по умолчанию настроен на значение 0, поэтому они не выбирают DR и BDR.
Процедура выбора DR и BDR начинается сразу после появления в сети с множественным доступом первого активного маршрутизатора с интерфейсом, где включен OSPF. Это может произойти при включении питания маршрутизаторов с предварительно настроенным протоколом OSPF или при активации протокола OSPF на интерфейсе. Процедура выбора занимает всего несколько секунд. Если в сети с множественным доступом загрузились не все маршрутизаторы, то роль DR может получить маршрутизатор не с самым высоким идентификатором. (Это может быть более простой маршрутизатор, загрузка которого занимает меньше времени.)
10.1.1.7 Процесс выбора DR/BDR
Процесс выбора DR и BDR по протоколу OSPF не является вытесняющим. Если после завершения выбора DR/BDR в сети появляется новый маршрутизатор с более высоким приоритетом или идентификатором, то этот новый маршрутизатор не перенимает роль DR или BDR, поскольку эти роли уже назначены. Добавление нового маршрутизатора не приводит к новому процессу выбора.
Когда какой-либо маршрутизатор выбран в качестве DR, то он сохраняет эту роль, пока не произойдет одно из следующих событий:
Если происходит сбой DR, то его роль автоматически перенимает BDR. Это происходит даже в том случае, если после первоначального выбора DR/BDR к сети добавляется другой маршрутизатор DROTHER с более высоким идентификатором или приоритетом. Однако когда BDR перенимает роль DR, происходит новый выбор BDR и его роль получает маршрутизатор DROTHER с высоким идентификатором или приоритетом.
На рис. 1-4 проиллюстрированы различные сценарии, связанные с процессом выбора DR и BDR.
На рис. 1 происходит сбой текущего DR (R3), поэтому его роль перенимает предварительно выбранный BDR (R2). После этого выполняется выбор нового BDR. Поскольку R1 является маршрутизатором DROTHER, то он и выбирается в качестве BDR.
На рис. 2 R3 повторно подключился к сети после того, как был недоступен в течение нескольких минут. Поскольку маршрутизаторы DR и BDR уже выбраны, R3 не получает ни одну из этих ролей. Вместо этого он становится маршрутизатором DROTHER.
На рис. 3 к сети добавляется новый маршрутизатор (R4) с более высоким идентификатором. DR (R2) и BDR (R1) сохраняют свои роли. R4 автоматически становится маршрутизатором DROTHER.
На рис. 4 проиллюстрирован сбой маршрутизатора R2. BDR (R1) автоматически принимает роль DR. В результате процесса выбора маршрутизатор R4 становится BDR, поскольку он обладает более высоким идентификатором.
10.1.1.8 Приоритет OSPF
DR становится центром для сбора и распространения объявлений LSA, поэтому этот маршрутизатор должен иметь достаточно мощный ЦП и объём памяти для обработки рабочей нагрузки. На процесс выбора DR/BDR можно повлиять через определённые конфигурации.
Если на всех маршрутизаторах приоритеты интерфейсов равны, то в качестве DR будет выбран маршрутизатор с наивысшим идентификатором. Идентификатор маршрутизатора можно настроить специально для манипуляции выбора DR/BDR. Однако этот процесс сработает лишь в том случае, если на всех маршрутизаторах существует строгий порядок настройки идентификатора. В крупных сетях использование данного метода может вызвать трудности.
Вместо того чтобы полагаться на идентификатор маршрутизатора, рекомендуется управлять выбором посредством настройки приоритетов интерфейсов. Приоритеты — это значение для интерфейса, исходя из которого интерфейс обеспечивает улучшенное управление сетью с множественным доступом. Также это позволяет маршрутизатору выполнять роль DR в одной сети, и DROTHER — в другой.
Чтобы настроить приоритет интерфейса, используйте следующие команды:
Значение может быть одним из следующих:
На рисунке все маршрутизаторы имеют одинаковый приоритет OSPF, т.к. для всех интерфейсов маршрутизатора значение приоритета по умолчанию установлено на 1. Поэтому идентификатор маршрутизатора используется для определения DR (R3) и BDR (R2). При изменении приоритета на интерфейсе со значения 1 на большее значение маршрутизатор станет DR или BDR во время следующего выбора.
Если приоритет интерфейса настраивается после включения OSPF, то администратор должен отключить процесс OSPF на всех маршрутизаторах, а затем повторно включить его, чтобы инициировать новый процесс выбора DR/BDR.
10.1.1.9 Изменение приоритета OSPF
Как показано в топологии на рис. 1, маршрутизатор R3 является DR, а маршрутизатор R2 — BDR. Решено следующее:
На рис. 2 приоритет интерфейса Gigabit 0/0 маршрутизатора R1 изменен с 1 на 255.
На рис. 3 приоритет интерфейса Gigabit 0/0 маршрутизатора R3 изменен с 1 на 0.
Эти изменения автоматически не вступили в силу, поскольку DR и BDR уже выбраны. Поэтому выбор OSPF должен быть согласован с помощью одного из следующих способов:
На рис. 4 продемонстрирован сброс процесса OSPF на маршрутизаторе R1. Допустим, что команда привилегированного режима clear ip ospf process тоже была выполнена на маршрутизаторах R2 и R3. Обратите внимание на появившиеся сведения о состоянии OSPF.
Выходные данные, отображаемые на рис. 5, подтверждают, что теперь маршрутизатор R1 выполняет роль DR с приоритетом 255 и определяет новые соседские отношения смежности маршрутизатора R1.
Используйте инструмент проверки синтаксиса на рис. 6 для проверки роли и отношений смежности маршрутизаторов R2 и R3.
10.1.2.1 Передача статического маршрута по умолчанию в OSPFv2
Распространение статического маршрута по умолчанию
В OSPF маршрутизатор, подключенный к Интернету, используется для распространения маршрута по умолчанию на другие маршрутизаторы в домене маршрутизации OSPF. Иногда этот маршрутизатор называют граничным, входным или сетевым шлюзом. Однако в терминологии OSPF маршрутизатор, расположенный между доменом маршрутизации OSPF и сетью без OSPF, также называют граничным маршрутизатором автономной системы (ASBR).
На рис. 1 маршрутизатор R2 подключен к одному оператору связи. Поэтому все, что нужно маршрутизатору R2 для получения доступа к Интернету — это статический маршрут по умолчанию к оператору связи.
Примечание. В этом примере интерфейс обратной петли с адресом IPv4 209.165.200.225 используется для имитации подключения к поставщику услуг.
Для распространения маршрута по умолчанию на граничном маршрутизаторе (R2) должны быть настроены:
На рис. 2 показана настройка статического маршрута IPv4 по умолчанию к поставщику услуг и его распространение с помощью OSPFv2.
10.1.2.2 Проверка распространяемого IPv4-маршрута по умолчанию
Проверьте настройки маршрута по умолчанию на R2 с помощью команды show ip route, как показано на рис. 1.
Используйте инструмент проверки синтаксиса на рис. 2, чтобы убедиться, что маршрут по умолчанию был распространен на маршрутизаторы R1 и R3. Обратите внимание, что источником маршрута является O*E2, что означает, что маршрут был получен с помощью протокола OSPFv2. Звездочка указывает на то, что это хороший кандидат для маршрута по умолчанию. Обозначение E2 указывает на то, что это внешний маршрут.
Внешние маршруты принадлежат либо к внешнему типу 1, либо к внешнему типу 2. Разница между этими двумя типами заключается в способе расчёта стоимости (метрики) маршрута. Стоимость маршрута 2-го типа — это всегда внешняя стоимость, вне зависимости от внутренней стоимости для достижения этого маршрута. Стоимость 1-го типа — это сумма внешней и внутренней стоимостей, используемых для достижения маршрута. Для достижения одного и того же назначения маршрут 1-го типа всегда предпочтительнее маршрута 2-го типа.
10.1.2.3 Передача статического маршрута по умолчанию в OSPFv3
Процесс распространения статического маршрута по умолчанию в OSPFv3 мало чем отличается от аналогичного процесса в OSPFv2.
На рис. 1 маршрутизатор R2 подключен к одному оператору связи. Поэтому все, что нужно маршрутизатору R2 для получения доступа к Интернету — это статический маршрут по умолчанию к оператору связи.
Примечание. В этом примере интерфейс обратной петли с адресом IPv6 2001:DB8:FEED:1::1/64 используется для имитации подключения к поставщику услуг.
На рис. 2 показана текущая таблица маршрутизации IPv6 маршрутизатора R1. Обратите внимание, что в ней не содержатся сведения о маршруте в Интернете.
Для распространения маршрута по умолчанию на граничном маршрутизаторе (R2) должны быть настроены:
Пример на рис. 3 показывает, как настроить статический маршрут IPv6 по умолчанию к поставщику услуг и распространить этот маршрут по домену OSPFv3.
10.1.2.4 Проверка распространяемого IPv6-маршрута по умолчанию
Проверьте настройку статического маршрута по умолчанию на R2 с помощью команды show ipv6 route static, как показано на рис. 1.
Используйте инструмент проверки синтаксиса на рис. 2, чтобы убедиться, что маршрут по умолчанию был распространен на маршрутизатор R1. Обратите внимание, что источником маршрута является OE2, что означает, что он был получен с помощью протокола OSPFv3. Обозначение E2 указывает на то, что это внешний маршрут.
В отличие от таблицы маршрутизации IPv4, IPv6 не использует звездочку для обозначения того, что маршрут является хорошим кандидатом для маршрута по умолчанию.
10.1.3.1 Интервалы приветствия и простоя в OSPF
Интервалы приветствия (hello) и простоя (dead) OSPF настраиваются для каждого интерфейса. Интервалы OSPF должны совпадать, иначе соседские отношения смежности не установятся.
Для проверки настроенных в настоящее время интервалов на интерфейсах OSPFv2 используйте команду show ip ospf interface, как показано на рис. 1. Интервалы приветствия и простоя Serial 0/0/0 по умолчанию настроены на 10 и 40 секунд соответственно.
На рис. 2 приведен пример использования методики фильтрации для отображения интервалов OSPFv2 на интерфейсе Serial 0/0/0 с поддержкой OSPF маршрутизатора R1.
На рис. 3 используется команда show ip ospf neighbor на маршрутизаторе R1 в целях подтверждения, что маршрутизатор R1 смежен с R2 и R3. Обратите внимание, что в выходных данных интервал простоя (dead) отсчитывается от 40 секунд. По умолчанию это значение обновляется каждые 10 секунд, когда R1 получает приветствие от соседнего устройства.
10.1.3.2 Изменение интервалов OSPFv2
Рекомендуется изменять таймеры OSPF, чтобы маршрутизаторы быстрее могли обнаружить сбои в сети. Это увеличивает трафик, но иногда важнее обеспечить быструю сходимость, чем экономить на трафике.
Примечание. Интервалы приветствия (hello) и простоя (dead) по умолчанию основаны на практических рекомендациях и могут быть изменены лишь в крайних случаях.
Интервалы приветствия (hello) и простоя (dead) OSPFv2 можно изменить вручную с помощью следующих команд режима интерфейсной настройки:
Чтобы восстановить значения интервалов по умолчанию, используйте команды no ip ospf hello-interval и no ip ospf dead-interval.
На рис. 1 представлен процесс изменения интервала приветствия на 5 секунд. Сразу после изменения интервала приветствия (hello) Cisco IOS автоматически приравнивает интервал простоя (dead) к четырем интервалам приветствия. Однако чтобы изменения были задокументированы в конфигурации, всегда полезно явно изменить таймер, а не полагаться на автоматические функции IOS. Поэтому интервал простоя (dead) также следует настроить вручную на последовательном интерфейсе 0/0/0 маршрутизатора R1 на 20 секунд.
Как видно в выделенном сообщении смежности OSPFv2 на рис. 1, маршрутизаторы R1 и R2 теряют отношения смежности в момент истечения таймера простоя на R1. Причина в том, что значения были изменены только на одной стороне последовательного канала между R1 и R2. Как вы помните, интервалы приветствия (hello) и простоя (dead) OSPF должны совпадать у обоих соседних устройств.
Для проверки соседских отношений смежности используйте команду show ip ospf neighbor на маршрутизаторе R1, как показано на рис. 2. Обратите внимание, что единственным соседним устройством указан маршрутизатор 3.3.3.3 (R3), а маршрутизатор R1 больше не является смежным с соседним устройством 2.2.2.2 (R2). Таймеры, настроенные на интерфейсе Serial 0/0/0, не влияют на соседские отношения смежности с R3.
Чтобы восстановить смежность между маршрутизаторами R1 и R2, для интерфейса Serial 0/0/0 на R2 устанавливается интервал приветствия 5 секунд, как показано на рис. 3. Почти сразу IOS отображает сообщение о том, что смежность была установлена с состоянием FULL.
Для проверки временных интервалов, сконфигурированных на интерфейсах, используйте команду show ip ospf interface, как показано на рис. 4. Обратите внимание, что время приветствия (hello) составляет 5 секунд, а время простоя (dead) было автоматически настроено на 20 секунд вместо 40 секунд по умолчанию. Помните, что OSPF автоматически приравнивает интервал простоя (dead) к четырем интервалам приветствия (hello).
10.1.3.3 Изменение интервалов OSPFv3
Как и в случае с OSPFv2, интервалы OSPFv3 тоже можно изменять.
Интервалы приветствия (hello) и простоя (dead) OSPFv3 можно изменить вручную с помощью следующих команд режима настройки интерфейса:
Примечание. Чтобы восстановить значения интервалов по умолчанию, используйте команды no ipv6 ospf hello-interval и no ipм6 ospf dead-interval.
Рассмотрим топологию IPv6 на рис.1. Допустим, сеть сошлась с использованием протокола OSPFv3.
Пример на рис. 2 изменяет интервал приветствия OSPFv3, устанавливая его равным 5 секундам. Сразу после изменения интервала приветствия (hello) Cisco IOS автоматически приравнивает интервал простоя (dead) к четырем интервалам приветствия. Однако, как и в случае с OSPFv2, чтобы изменения были задокументированы в конфигурации, всегда полезно явно изменить таймер, а не полагаться на автоматические функции IOS. Поэтому интервал простоя (dead) также следует настроить вручную на последовательном интерфейсе 0/0/0 маршрутизатора R1 на 20 секунд.
По истечении таймера простоя на R1 маршрутизаторы R1 и R2 теряют отношения смежности, как это видно в выделенном сообщении смежности OSPFv3 на рис. 2, поскольку значения были изменены только на одной стороне последовательного канала между R1 и R2. Как вы помните, интервалы приветствия (hello) и простоя (dead) OSPFv3 должны совпадать у соседних устройств.
Для проверки соседских отношений смежности используйте команду show ipv6 ospf neighbor на маршрутизаторе R1, как показано на рис. 3. Обратите внимание, что R1 больше не смежен с соседним маршрутизатором 2.2.2.2 (R2).
Чтобы восстановить смежность между маршрутизаторами R1 и R2, для интерфейса Serial 0/0/0 на R2 устанавливается интервал приветствия 5 секунд (рис. 4). Почти сразу IOS отображает сообщение о том, что смежность была установлена с состоянием FULL.
Для проверки временных интервалов, сконфигурированных на интерфейсах, используйте команду show ipv6 ospf interface, как показано на рис. 5. Обратите внимание, что время приветствия (hello) составляет 5 секунд, а время простоя (dead) было автоматически настроено на 20 секунд вместо 40 секунд по умолчанию. Помните, что OSPF автоматически приравнивает интервал простоя (dead) к четырем интервалам приветствия (hello).
10.2.1.1 Обзор
Протокол маршрутизации OSPF является одним из самых распространённых протоколов маршрутизации, используемых в больших корпоративных сетях. Поиск и устранение неполадок, связанных с обменом информацией о маршрутах, является одним из важнейших навыков для сетевого специалиста, который занимается реализацией и поддержкой крупных маршрутизируемых корпоративных сетей, в которых протокол OSPF используется в качестве протокола внутреннего шлюза.
На рисунке показаны проблемы с формированием отношений смежности OSPF.
10.2.1.2 Состояния OSPF
Для поиска и устранения неполадок в работе OSPF важно понимать, как маршрутизаторы OSPF переходят в различные состояния OSPF во время установления отношений смежности.
На рисунке представлены состояния OSPF и краткий обзор функций каждого состояния.
При поиске и устранении неполадок в работе соседних устройств OSPF помните, что нормальные состояния — это FULL или 2WAY. Все остальные состояния являются временными, т.е. маршрутизатор не должен находиться в этих состояниях слишком долго.
10.2.1.3 Команды для устранения неполадок OSPF
В процессе поиска и устранения неполадок можно использовать много различных команд OSPF. Ниже представлены наиболее распространённые из этих команд:
Примечание. Для получения эквивалентной команды OSPFv3 просто замените ip на ipv6.
10.2.1.4 Составляющие процедуры поиска и устранения неполадок OSPF
Как показано на рисунке, проблемы OSPF обычно связаны с:
При поиске и устранении неполадок, связанных с соседними устройствами, проверьте, установил ли маршрутизатор отношения смежности с соседними маршрутизаторами, с помощью команды OSPFv2 show ip ospf neighbor. Если отношения смежности не установлены, то маршрутизаторы не смогут обменяться маршрутами. Убедитесь, что интерфейсы работают и на них включена поддержка OSPFv2, с помощью команд show ip interface brief и show ip ospf interface. Если интерфейсы работают и OSPFv2 на них включен, тогда проверьте, настроена ли на обоих маршрутизаторах одна и та же область OSPFv2, а также не настроены ли интерфейсы в качестве пассивных интерфейсов.
Если между двумя маршрутизаторами установлены отношения смежности, убедитесь, что в таблице маршрутизации IPv4 имеются маршруты OSPFv2, с помощью команды show ip route ospf. Если маршруты OSPFv2 отсутствуют, проверьте, нет ли в сети других работающих протоколов маршрутизации с меньшими административными расстояниями. Проверьте, все ли требуемые сети анонсируются в OSPFv2. Также проверьте, настроен ли на маршрутизаторе список доступа, который фильтрует входящие или исходящие обновления маршрутизации.
Если в таблице маршрутизации находятся все необходимые маршруты, но трафик следует по неправильному пути, проверьте значения стоимости OSPFv2 на интерфейсах по пути. Также будьте внимательны при использовании интерфейсов со скоростью выше 100 Мбит/с, поскольку у всех интерфейсов с более высокой пропускной способностью по умолчанию стоимость OSPFv2 одна и та же.
Примечание. Для OSPFv3 используются аналогичные команды и процессы. Для получения эквивалентной команды OSPFv3 просто замените ip на ipv6.
10.2.2.1 Поиск и устранение неполадок, связанных с установлением соседства
В этом примере тщательно рассматривается процесс поиска и устранения неполадок, связанных с установлением соседства. В топологии на рис. 1 на всех маршрутизаторах была настроена поддержка маршрутизации OSPFv2.
Достаточно взглянуть на таблицу маршрутизации R1, показанную на рис. 2, чтобы увидеть, что в нее не добавляется ни один маршрут OSPFv2. Тому может быть несколько причин. Однако обязательным условием для установления отношений соседства между двумя маршрутизаторами является наличие подключения 3-го уровня по модели OSI.
Выходные данные на рис. 3 подтверждают, что интерфейс S0/0/0 включен и активен. Успешное эхо-тестирование также подтверждает, что последовательный интерфейс маршрутизатора R2 активен. Успешное прохождение ping-запроса не гарантирует образования отношений смежности, так как возможна ситуация с перекрытием подсетей или неправильной настройкой параметров протокола OSPF. Вам по-прежнему необходимо убедиться в том, что интерфейсы на подключенных устройствах используют одну и ту же подсеть. Если эхо-запрос был отправлен неудачно, проверьте кабели и убедитесь, что интерфейсы на подключенных устройствах установлены правильно и исправно работают.
Чтобы включить OSPFv2 на интерфейсе, необходимо настроить соответствующую команду <0>network<1> в рамках процесса маршрутизации OSPFv2. Активные интерфейсы OSPFv2 можно просмотреть с помощью команды show ip ospf interface. Выходные данные на рис. 4 подтверждают, что для интерфейса Serial 0/0/0 включена поддержка OSPFv2. Отношения смежности не будут сформированы, если на соответствующих интерфейсах двух маршрутизаторов не настроен OSPF.
Проверьте параметры OSPFv2 с помощью команды show ip protocols. Выходные данные, показанные на рис. 5, подтверждают, что протокол OSPFv2 включен. Они также содержат список объявляемых сетей, для которых объявление включено командой network. Если адрес IPv4 интерфейса входит в сеть, для которой включен протокол OSPFv2, то на этом интерфейсе OSPFv2 будет включен.
Однако обратите внимание, что интерфейс Serial 0/0/0 отображается в качестве пассивного. Как вы помните, команда passive-interface прекращает как исходящие, так и входящие обновления маршрутизации, в результате выполнения этой команды маршрутизатор перестает отправлять и получать пакеты приветствия (hello) через интерфейс. Поэтому маршрутизаторы не смогут стать соседними устройствами.
Чтобы изменить состояние интерфейса, используйте команду режима конфигурации маршрутизатора no passive-interface, как показано на рис. 6. После отключения пассивного интерфейса маршрутизаторы станут смежными, о чем вы узнаете из автоматического уведомления.
Быстрая проверка таблицы маршрутизации, показанной на рис. 7, подтверждает, что теперь с помощью OSPFv2 происходит обмен информацией маршрутизации.
Другая проблема может возникнуть, когда на подключенных интерфейсах двух соседствующих маршрутизаторов не совпадают максимальные размеры передаваемого блока данных (MTU). Максимальный размер передаваемого блока данных — это самый большой пакет сетевого уровня, пересылаемый маршрутизатором из каждого интерфейса. Размер MTU по умолчанию составляет 1500 байт. Однако это значение для пакетов IPv4 можно изменить с помощью команды настройки интерфейса ip mtu size или с помощью команды интерфейса ipv6 mtu size для пакетов IPv6. Если размеры MTU на двух подключенных маршрутизаторах не совпадают, то они все равно попытаются сформировать отношения смежности, но не смогут обменяться своими LSDB (база данных состояний каналов), из-за чего отношения соседства не образуются.
10.2.2.2 Поиск и устранение неполадок в таблице маршрутизации OSPFv2
В топологии на рис. 1 на всех маршрутизаторах была настроена поддержка маршрутизации OSPFv2.
Взглянув на таблицу маршрутизации R1 (рис. 2), можно узнать, что он получает сведения о маршрутизации по умолчанию, локальную сеть маршрутизатора R2 (172.16.2.0/24) и канал между маршрутизаторами R2 и R3 (192.168.10.8/30). В то же время он не получает маршрут локальной сети маршрутизатора R3 по OSPFv2.
В выходных данных на рис. 3 представлены настройки параметров OSPFv2 на маршрутизаторе R3. Обратите внимание, что R3 объявляет только канал между маршрутизаторами R2 и R3. Он не объявляет локальную сеть маршрутизатора R3 (192.168.1.0/24).
Чтобы включить OSPFv2 на интерфейсе, необходимо настроить соответствующую команду <0>network<1> в рамках процесса маршрутизации OSPFv2. В выходных данных на рис. 4 подтверждается, что локальная сеть маршрутизатора R3 не анонсируется в OSPFv2.
В примере на рис. 5 добавлена команда network для локальной сети маршрутизатора R3. Маршрутизатор R3 не должен объявлять локальную сеть R3 своим соседним устройствам OSPFv2.
В выходных данных на рис. 6 отображается локальная сеть маршрутизатора R3 в таблице маршрутизации R1.
OSPF определяет пять типов сетей: «точка-точка», широковещательные сети с множественным доступом, нешироковещательные сети с множественным доступом, «Многоточечная сеть» и виртуальные каналы.
Сети с множественным доступом могут повлечь за собой две сложности, связанные с лавинной рассылкой объявлений LSA: создание множественных отношений смежности и избыточная рассылка LSA. Проблему управления большим количеством отношений смежности и лавинной рассылкой объявлений LSA в сети с множественным доступом решается за счёт выделенного и резервного выделенного маршрутизаторов (DR и BDR). Если DR перестает создавать пакеты приветствия (hello), то BDR самостоятельно принимает роль DR.
Маршрутизаторы в сети выбирают маршрутизатор с самым высоким приоритетом интерфейса в качестве DR. Маршрутизатор со вторым по величине приоритетом интерфейса становится BDR. Чем выше приоритет, тем больше вероятность, что маршрутизатор будет выбран в качестве DR. Если приоритет настроен на значение 0, то маршрутизатор не получит роль DR. Приоритет по умолчанию интерфейсов, подключенных к широковещательной сети множественного доступа, равен 1. Соответственно, при отсутствии иных настроек, все маршрутизаторы обладают равным приоритетом, и для выборов DR/BDR будет использоваться другой метод. Если приоритеты интерфейсов равны, то в качестве DR будет выбран маршрутизатор с наивысшим идентификатором. Маршрутизатор со вторым по величине идентификатором становится BDR. Добавление нового маршрутизатора не приводит к новому процессу выбора.
Чтобы распространить маршрут по умолчанию в OSPF, на маршрутизаторе необходимо настроить статический маршрут по умолчанию и добавить команду default-information originate в конфигурацию. Проверьте маршруты с помощью команды show ip route или show ipv6 route.
Чтобы протокол OSPF правильно определил путь, необходимо изменить эталонную пропускную способность, задав более высокое значение с учетом сетей, содержащих каналы, скорость которых выше 100 Мбит/с. Для возврата к значению заданной пропускной способности по умолчанию используйте команду конфигурации маршрутизатора auto-cost reference-bandwidth. Мбит/с режима конфигурации маршрутизатора. Чтобы изменить пропускную способность интерфейса, используйте команду режима интерфейсной настройки bandwidth килобиты . Стоимость можно настроить на интерфейсе вручную с помощью команды настройки интерфейса ip ospf cost value .
Интервалы приветствия (hello) и простоя (dead) OSPF должны совпадать, иначе соседские отношения смежности не установятся. Чтобы изменить эти интервалы, используйте следующие команды интерфейса:
При поиске и устранении неполадок в работе соседних устройств OSPF помните, что нормальные состояния — это FULL или 2WAY. Следующие команды суммируют поиск и устранение неполадок в OSPFv2:
Поиск и устранение неполадок в работе OSPFv3 мало чем отличается от аналогичной процедуры для OSPFv2. Далее приведены эквивалентные команды для OSPFv3: show ipv6 protocols, show ipv6 ospf neighbor, show ipv6 ospf interface, show ipv6 ospf, show ipv6 route ospf и clear ipv6 ospf [process-id] process.