Конфигурирование и проверка работы продвинутых функций протокола OSPF

В этой статье рассматриваются некоторые продвинутые функции протокола OSPF, такие как:

• Использование команды passive-interface
• Распространение информации (propagating) о маршруте по-молчанию
• Настройка суммирования маршрутов
• Виртуальные линки
• Настройка специальных типов зон

Ограничение распространения LSA с помощью команды passive-interface

• Предотвращает рассылку и получение сообщений об обновлений маршрутов OSPF через указанный интерфейс

Router(config-router)#
passive-interface type number [default]

• Переводит один или все интерфейсы маршрутизатора в пассивный режим
• При использовании с опцией default все интерфейсы переводятся в пассивный режим
• Отличия поведения команды для протокола OSPF:
  • адрес интерфейса, который настраивается как пассивный, определяется как тупиковая сеть (stub network) домена OSPF;
  • информация никогда не будет ни отправляться, ни приниматься через указанный интерфейс;
  • препятствует установлению соседских отношений.

---

Для предотвращения получения информации о маршрутах другими маршрутизаторами в сети, т.е. чтобы они не могли узнавать информацию о маршрутах динамически, можно отключить рассылку сообщений о обновлении маршрутов через интерфейс маршрутизатора. Эта функция работает во всех протоколах IP маршрутизации за исключением BGP. Поведение OSPF несколько отличается. В OSPF адрес интерфейса, который настраивается как пассивный определяется как тупиковая сеть домена OSPF. OSPF информация никогда не будет ни отправляться, ни приниматься через указанный интерфейс. Для отключения приема и отправки OSPF обновлений через интерфейс используется команда passive-interface в режиме конфигурирования маршрутизации. Внутри сетей провайдеров и больших производственных сетей много маршрутизаторов распределения имеют более 200 интерфейсов. Поэтому большое количество LSA будет распространятся через домен. Протокол OSPF можно сконфигурировать на всех интерфейсах, но командой passive-interface можно назначить интерфейсы, через которые отношения не установятся. В некоторых сетях это значит, что необходимо будет прописать вручную до 100 интерфейсов как пассивные, что достаточно трудоемко. Для решения этого вопроса используется функция пассивного интерфейса по умолчанию. Тогда в режиме конфигурации маршрутизации необходимо ввести команду passive-interface default, а затем в режиме конфигурирования каждого интерфейса, через который необходимо создание соседских отношений, вводим команду no passive-interface.

450px

Маршрутизатор R1 имеет некоторое количество интерфейсов, которые работаю как stub сети. В любом случае, через эти интерфейсы маршрутизатор LSA не получит и нет необходимости рассылать LSA через них. Только S0/0/1 участвует в процессе OSPF. На R1 воспользовались командой passive-interface default, а потом на s0/0/1 сделали no passive-interface. На R2 только 1 порт работает как stub сеть, поэтому администратор выполнил команду passive-interface Eth0 для остановки рассылки LSA через порт Ethernet0.

Распространение информации о маршруте по умолчанию

Синтаксис команды:

dyn3(config-router)# default-information originate [always] [metric <metric-value>] 
[metric-type <type-value>] [route-map <map-name>]

Параметр	Описание
always	Предлагать маршрут по умолчанию, даже если шлюз на маршрутизаторе не настроен
metric метрика	Метрика, используемая при генерации маршрута по умолчанию. Если не указана ни здесь, ни при помощи команды default metric, то используется 1. В документации IOS указано, что значение по умолчанию – 10, но на практике 1.
metric-type тип_метрики	Тип внешней линии, ассоциирующейся с маршрутом по умолчанию. Значение отправляется остальным маршрутизаторам. Можно указать 1 или 2. По умолчанию – 2.
route-map map-name	Генерировать маршрут только если сработала карта

Характеристики команды для OSPF:

• Информация распространяется только если маршрут по умолчанию присутствует в таблице маршрутизации (это можно обойти с помощью параметра always);
• Перераспределяет любой маршрут по умолчанию найденный в таблице маршрутизации (статический или полученный по другому протоколу маршрутизации);
• По умолчанию метрика маршрута будет 1, а тип маршрута — E2;
• С параметром always OSPF может анонсировать маршрут по умолчанию независимо от того есть он в таблице маршрутизации или нет.

Характеристики команды для RIP:

• RIP будет анонсировать маршрут по умолчанию, если маршрута по умолчанию нет в таблице маршрутизации

В подавляющем большинстве случаев, сетевой администратор должен OSPF таким образом, чтобы тот сообщал о наличии маршрута по умолчанию другим маршрутизаторам своей автономной системы. Эта информация используется для отправки пакетов за пределы автономной системы. Для включения данной функции используется команда default-information originate, использованная в контексте настройки OSPF. После использования команды default-information originate, при наличии маршрута по умолчанию, маршрутизатор будет сообщать о нем соседям. Если маршрут по умолчанию не настроен, то и сообщать о нем маршрутизатор не будет. Заставить маршрутизатор отправлять объявление о наличии маршрута по умолчанию, вне зависимости от его наличия можно добавив ключевое слово always к команде default-information originate. В базе, маршрут по умолчанию выглядит как внешний LSA пятого типа.

Пример

450px

R1(config)#router ospf 1
R1(config-router)#network 10.1.1.1 0.0.0.0 area 0
R1(config-router)#default-information originate metric 10
R1(config-router)#exit
R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.16.1.2
R1(config)#

R2(config)#router ospf 1
R2(config-router)#network 10.2.1.1 0.0.0.0 area 0
R2(config-router)#default-information originate metric 100
R2(config-router)#exit
R2(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 172.17.1.2
R2(config)#

Настройка суммирования маршрутов OSPF

Масштабируемость, оптимизация использования ресурсов памяти и процессора, обеспечение возможности использовать маломощные маршрутизаторы наряду с высокопроизводительными – вот преимущества использования соответствующим образом настроенного суммирования маршрутов. Сеть, работающая под управлением OSPF, может достигать очень больших размеров, не в последнюю очередь благодаря суммированию маршрутов.

Суммирование маршрутов – объединение нескольких маршрутов в одно объявление. Это является основной составляющей способности OSPF к масштабированию, так как уменьшает количество пересылок LSA, количество записей LSDB и количество маршрутов в таблице маршрутизации, что в свою очередь приводит к уменьшению нагрузки на процессор и память маршрутизаторов.

Без суммирования, каждое изменение состояние линии приводит к рассылке LSA, сообщающего о факте изменения, и это объявление распространяется по всем зонам OSPF, приводя к ненужной нагрузке на сеть и аппаратное обеспечение маршрутизаторов, так как, при получении каждого объявления маршрутизатор пересчитывает LSDB и дерево SPF. При включенном суммировании, можно сделать так, чтобы только результирующие маршруты рассылаются на магистраль (area 0) как показано на рисунке ниже. Также, при сбое какой-нибудь одной сети, топологическая информация не попадает на магистраль и в другие зоны OSPF.
По умолчанию, суммирование в LSA типа 3 и 5 не используется.

450px

В нормальном состоянии LSA типа 1 и 2 генерируются внутри каждой зоны, транслируются в LSA типа 3 и рассылаются в другие зоны. При использовании суммирования ABR или ASBR объединяют множество маршрутов в несколько анонсов. ABR суммирует LSA типа 3, а ASBR - типа 5. Вместо анонсирования множества префиксов, маршрутизаторы ABR и ASBR анонсируют только один суммарный префикс.

Важно помнить, что summary LSA (type 3) и external LSA (type 5) по умолчанию не содержат
суммированных (агрегированных) маршрутов. Другими словами, суммированные LSA не суммируются.

Используются 2 типа суммирования:

• Межзональное (Interarea route summarization): Настраивается на ABR и влияет на маршруты, получаемые из каждой зоны. Не применяется к внешним маршрутам, полученным через редистрибьютинг. Для эффективной работы межзонального суммирования необходимо последовательно номеровать сети в каждой зоне, чтобы при суммировании получалось минимальное количество результирующих маршрутов.
• Внешнее (External route summarization): Применяется к внешним маршрутам, полученным через редистрибьютинг. Необходимо убедиться в непрерывности диапазона суммируемых диапазонов. Суммирование перекрывающихся диапазонов сетей, полученных от разных маршрутизаторов, может привести к отправке пакетов в неверном направлении. Внешнее суммирование применяется только на ASBR.

Внимание!
Как вы уже знаете, любой маршрутизатор EIGRP может выполнять суммирование. В протоколе OSPF суммирование может быть 
выполнено на ABR-ах (interarea summarization) и ASBR-ах (extrnal route summarization).

Если в зоне несколько ABR-ов или ASBR-ов, то возможна неоптимальная маршрутизация, если суммирование настроено неверно. Суммирование пересекающихся диапазонов от двух различных маршрутизаторов может стать причиной того, что пакет уйдёт не туда.

OSPF – бесклассовый протокол маршрутизации, что подразумевает обязательную передачу сетевой маски. Он поддерживает VLSM и прерывистые диапазоны за счет хранения масок в LSDB. Но, когда маршрутная информация передается из области OSPF в область RIPv1, информация о VLSM теряется, и может возникнуть необходимость в добавлении статических маршрутов.

Номера сетей надо назначать так, чтобы они были смежными, чтобы в случае суммирования добиться минимального количества суммированных маршрутов. Например, на рисунке ниже показан список из 12-ти сетей в таблице маршрутизации маршрутизатора B, которые можно суммировать в два новых маршрута: блок адресов 172.16.8.0/24-172.16.15.0/24 в 172.16.8.0/21, и блок 172.16.16.0-172.16.19.0/24 в 172.16.16.0/22.

450px

Какие команды следует использовать для настройки суммирования – зависит от типа суммирования.

Межзональное суммирование на ABR

OSPF не производит автосуммирования на границе классовых сетей, и требует настройки суммирования вручную.

• Шаг 1: Настроить OSPF
• Шаг 2: Для настройки межзонального суммирования используется команда

area area-id range address mask [advertise | not-advertise] [cost cost ]

Параметр	Описание
area-id	Идентификатор зоны, которой принадлежат суммируемые маршруты.
address	Агрегированный адрес.
mask	Агрегированная маска.
advertise	(Опционально) Объявлять маршрут при помощи LSA третьего типа.
not-advertise	(Опционально) Не объявлять маршрут при помощи LSA третьего типа (скрыть маршруты в составляющие сети).
cost cost	(Опционально) Метрика или стоимость агрегированного маршрута, который использовался в SPF расчётах для определения наилучшего маршрута к получателю. Значение от 0 до 16777215.

ABR может суммировать только маршруты внутри зон, подключённых к ABR (ABR can only summarize routes that are within the areas connected to the ABR). Cisco IOS создаёт суммарный маршрут к интерфейсу NULL для предотвращения образования петли. Если на маршрутизатор поступает пакет для сети, которая не известна маршрутизатору, но является частью суммарного маршрута, выбранного по лучшей метрике, то пакет дропается.

Пример конфигурации межзонального суммирования на ABR

Пример на рисунке ниже иллюстрирует конфигурацию маршрутизаторов R1 и R2. Суммирование маршрутов на ABR может происходить в обоих направлениях: из немагистральной зоны в зону 0 и наоборот. Конфигурация маршрутизаторов:

400px

На маршрутизаторе R1 настроено 2 диапазона суммирования:

• Area 0 range 172.16.96.0 255.255.224.0: При импорте из зоны 0 сетей

входящих в диапазон 172.16.96.0 – 172.16.127.0, производить суммирование и приводить к виду 172.16.96.0 255.255.224.0.

• Area 1 range 172.16.32.0 255.255.224.0: При экспорте из зоны 1 сетей

входящих в диапазон 172.16.32.0 – 172.16.63.0, производить суммирование и приводить к виду 172.16.32.0 255.255.224.0. Второй маршрутизатор настроен аналогичным образом.

R1(config)# router ospf 1
R1(config-router)# network 172.16.32.254 0.0.0.0 area 1
R1(config-router)# network 172.16.96.254 0.0.0.0 area 0
R1(config-router)# area 1 range 172.16.32.0 255.255.224.0
R1(config-router)# area 0 range 172.16.96.0 255.255.224.0

R2(config)# router ospf 1
R2(config-router)# network 172.16.64.254 0.0.0.0 area 2
R2(config-router)# network 172.16.126.254 0.0.0.0 area 0
R2(config-router)# area 2 range 172.16.64.0 255.255.224.0
R2(config-router)# area 0 range 172.16.96.0 255.255.224.0

Внимание!
В зависимости от топологии вашей сети, вы, возможно, и не захотите суммировать сети зоны 0
в другие зоны. Например, если у вас есть более одного ABR между локальной и магистральной зоной
рассылающих LSA type 3 (summary) с явной сетевой информацией в зону, при этом эта информация 
гарантирует выбор кратчайшего пути к внешнему, по отношению к этой зоне, получателю. 
Если вы проссумируете адреса, то возможна неоптимальная маршрутизация.

Дополнительная информация

• [1] - Особенности работы External Type 1 и External Type 2 маршрутов в OSPF. Часть 1