2017年5月5日金曜日

OSPF マルチエリア(標準エリア)

◾️OSPF マルチエリア(標準エリア)

　【課題】
　　・以下の構成図のようなOSPFマルチエリアを構築し、外部エリア経路の広告について
　　　理解する。
　　
　　【補足】
　　　OSPFシングルエリア構成(エリア0のみ)の場合、以下の問題がある。
　　　①同一エリア内での経路フィルタ/経路集約が出来ない。
　　　　※集約が出来ないと障害時、経路変動が起きやすくなる。
　　　②エリア0内が巨大化していくと、LSDBが大きくなりSPF計算等よりOSPFルータに
　　　　負荷がかかる。

◾️検証環境図




①検証環境　事前設定確認


(1)OSPFネイバー確認

OSPFネイバーが正常に張れている事を確認する。
R1#show ip ospf neighbor 

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
2.2.2.2           1   FULL/BDR        00:00:35    192.168.12.2    Ethernet0/1
4.4.4.4           1   FULL/DR         00:00:34    192.168.14.4    Ethernet0/0
R2#show ip ospf neighbor 

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
1.1.1.1           1   FULL/DR         00:00:38    192.168.12.1    Ethernet0/1
3.3.3.3           1   FULL/DR         00:00:32    192.168.23.3    Ethernet0/0
R3#show ip ospf neighbor 

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
2.2.2.2           1   FULL/BDR        00:00:37    192.168.23.2    Ethernet0/0
5.5.5.5           1   FULL/BDR        00:00:39    192.168.35.5    Ethernet0/1

R4#show ip ospf neighbor 

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
1.1.1.1           1   FULL/BDR        00:00:38    192.168.14.1    Ethernet0/0
R5#show ip ospf neighbor 

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
3.3.3.3           1   FULL/DR         00:00:39    192.168.35.3    Ethernet0/1

(2)OSPFインターフェース確認
　エリア設定が正しい事を確認する。
R1#show ip ospf interface brief
Interface    PID   Area            IP Address/Mask    Cost  State Nbrs F/C
Lo0          1     0               1.1.1.1/32         1     LOOP  0/0
Et0/1        1     0               192.168.12.1/24    10    DR    1/1
Et0/0        1     5               192.168.14.1/24    10    BDR   1/1
R2#show ip ospf interface brief
Interface    PID   Area            IP Address/Mask    Cost  State Nbrs F/C
Lo0          1     0               2.2.2.2/32         1     LOOP  0/0
Et0/1        1     0               192.168.12.2/24    10    BDR   1/1
Et0/0        1     0               192.168.23.2/24    10    BDR   1/1
R3#show ip ospf interface brief
Interface    PID   Area            IP Address/Mask    Cost  State Nbrs F/C
Lo0          1     0               3.3.3.3/32         1     LOOP  0/0
Et0/0        1     0               192.168.23.3/24    10    DR    1/1
Et0/1        1     10              192.168.35.3/24    10    DR    1/1

R4#show ip ospf interface brief
Interface    PID   Area            IP Address/Mask    Cost  State Nbrs F/C
Lo0          1     5               4.4.4.4/32         1     LOOP  0/0
Et0/0        1     5               192.168.14.4/24    10    DR    1/1
R5#show ip ospf interface brief
Interface    PID   Area            IP Address/Mask    Cost  State Nbrs F/C
Lo0          1     10              5.5.5.5/32         1     LOOP  0/0
Et0/1        1     10              192.168.35.5/24    10    BDR   1/1

②設定変更1(エリア5/エリア10にネットワークを追加及びOSPFネットワークへ広告)

(1)R4のloopback4をOSPFネットワークへ広告する。(エリア5)
R4(config)#int loopback 4
R4(config-if)#ip add 192.168.5.4 255.255.255.0
R4(config-if)#ip ospf network point-to-point 
R4(config-if)#ip ospf 1 area 5

(2)R5のloopback5をOSPFネットワークへ広告する。(エリア10)
R5(config)#int loopback 5
R5(config-if)#ip add 192.168.10.5 255.255.255.0
R5(config-if)#ip ospf network point-to-point 
R5(config-if)#ip ospf 1 area 10

(3)OSPFインターフェース確認
R4#show ip ospf interface brief 
Interface    PID   Area            IP Address/Mask    Cost  State Nbrs F/C
Lo0          1     5               4.4.4.4/32         1     LOOP  0/0
Lo4          1     5               192.168.5.4/24     1     P2P   0/0
Et0/0        1     5               192.168.14.4/24    10    DR    1/1
R5#show ip ospf interface brief 
Interface    PID   Area            IP Address/Mask    Cost  State Nbrs F/C
Lo0          1     10              5.5.5.5/32         1     LOOP  0/0
Lo5          1     10              192.168.10.5/24    1     P2P   0/0
Et0/1        1     10              192.168.35.5/24    10    BDR   1/1

(4)ルーティングテーブル確認
R1視点から見ると192.168.5.0(エリア5)の経路は内部エリア経路、192.168.10.0(エリア10)の経路は外部エリア経路であることを確認する。
R1#sh ip route ospf | include 192.168.5.0|192.168.10.0
O     192.168.5.0/24 [110/11] via 192.168.14.4, 00:06:39, Ethernet0/0
O IA  192.168.10.0/24 [110/31] via 192.168.12.2, 00:05:24, Ethernet0/1

R2視点から見ると192.168.5.0(エリア5)の経路及び192.168.10.0(エリア10)の経路は外部エリア経路であることを確認する。
R2#sh ip route ospf | include 192.168.5.0|192.168.10.0 
O IA  192.168.5.0/24 [110/21] via 192.168.12.1, 00:06:21, Ethernet0/1
O IA  192.168.10.0/24 [110/21] via 192.168.23.3, 00:05:06, Ethernet0/0

R3視点から見ると192.168.5.0(エリア5)の経路は外部エリア経路、192.168.10.0(エリア10)の経路は内部エリア経路であることを確認する。
R3#sh ip route ospf | include 192.168.5.0|192.168.10.0
O IA  192.168.5.0/24 [110/31] via 192.168.23.2, 00:06:55, Ethernet0/0
O     192.168.10.0/24 [110/11] via 192.168.35.5, 00:05:40, Ethernet0/1

(5)OSPFデータベース確認
 以下はOSPF LSA の伝搬を図解した図である。


※LSA Type3(ネットワークサマリーLSA)
・他エリアのNWアドレス・サブネットマスク・コストなどOSPFの基本情報を
含んでいる。
・他エリアへフラッディングする
・ABRルータが生成する。
R2#show ip ospf database summary 192.168.5.0

            OSPF Router with ID (2.2.2.2) (Process ID 1)

Summary Net Link States (Area 0)

  Routing Bit Set on this LSA in topology Base with MTID 0
  LS age: 480
  Options: (No TOS-capability, DC, Upward)
  LS Type: Summary Links(Network)
  Link State ID: 192.168.5.0 (summary Network Number)
  Advertising Router: 1.1.1.1　　　　//LSA Type3を広告したルータ(ASR)は、R1
  LS Seq Number: 80000001
  Checksum: 0xF0CE
  Length: 28
  Network Mask: /24
MTID: 0  Metric: 11 
R2#show ip ospf database summary 192.168.10.0

            OSPF Router with ID (2.2.2.2) (Process ID 1)

Summary Net Link States (Area 0)

  Routing Bit Set on this LSA in topology Base with MTID 0
  LS age: 427
  Options: (No TOS-capability, DC, Upward)
  LS Type: Summary Links(Network)
  Link State ID: 192.168.10.0 (summary Network Number)
  Advertising Router: 3.3.3.3　　　　//LSA Type3を広告したルータ(ASR)は、R3
  LS Seq Number: 80000001
  Checksum: 0x7D35
  Length: 28
  Network Mask: /24
MTID: 0  Metric: 11 

②設定変更2(エリア0にネットワークを追加及びOSPFネットワークへ広告)

(1)R2のloopback2をOSPFネットワークへ広告する。
R2(config)#int loopback 2
R2(config-if)#ip address 192.168.0.2 255.255.255.0
R2(config-if)#ip ospf network point-to-point 
R2(config-if)#ip ospf 1 area 0

(2)OSPFインターフェース確認
R2#show ip ospf interface brief 
Interface    PID   Area            IP Address/Mask    Cost  State Nbrs F/C
Lo0          1     0               2.2.2.2/32         1     LOOP  0/0
Lo2          1     0               192.168.0.2/24     1     P2P   0/0
Et0/1        1     0               192.168.12.2/24    10    BDR   1/1
Et0/0        1     0               192.168.23.2/24    10    BDR   1/1

(3)ルーティングテーブル確認
R1視点から見ると192.168.0.0/24(エリア0)の経路は内部エリア経路であることを確認する。
R1#show ip route | include 192.168.0.0
O     192.168.0.0/24 [110/11] via 192.168.12.2, 00:02:37, Ethernet0/1

R3視点から見ると192.168.0.0/24(エリア0)の経路は内部エリア経路であることを確認する。
R3#show ip route | include 192.168.0.0
O     192.168.0.0/24 [110/11] via 192.168.23.2, 00:02:50, Ethernet0/0

R4視点から見ると192.168.0.0/24(エリア0)の経路は外部エリア経路であることを確認する。
R4#show ip route | include 192.168.0.0
O IA  192.168.0.0/24 [110/21] via 192.168.14.1, 00:02:48, Ethernet0/0

R5視点から見ると192.168.0.0/24(エリア0)の経路は外部エリア経路であることを確認する。
R5#show ip route | include 192.168.0.0
O IA  192.168.0.0/24 [110/21] via 192.168.35.3, 00:02:46, Ethernet0/1

(4)OSPFデータベース確認
 以下はOSPF LSA の伝搬を図解した図である。
※LSA Type3(ネットワークサマリーLSA)
・他エリアのNWアドレス・サブネットマスク・コストなどOSPFの基本情報を
含んでいる。
・他エリアへフラッディングする
・ABRルータが生成する。

R4#show ip ospf database summary 192.168.0.0

            OSPF Router with ID (4.4.4.4) (Process ID 1)

Summary Net Link States (Area 5)

  Routing Bit Set on this LSA in topology Base with MTID 0
  LS age: 234
  Options: (No TOS-capability, DC, Upward)
  LS Type: Summary Links(Network)
  Link State ID: 192.168.0.0 (summary Network Number)
  Advertising Router: 1.1.1.1　　　//LSA Type3を広告したルータ(ASR)は、R1
  LS Seq Number: 80000001
  Checksum: 0x289C
  Length: 28
  Network Mask: /24
MTID: 0  Metric: 11 
R5#show ip ospf database summary 192.168.0.0

            OSPF Router with ID (5.5.5.5) (Process ID 1)

Summary Net Link States (Area 10)

  Routing Bit Set on this LSA in topology Base with MTID 0
  LS age: 253
  Options: (No TOS-capability, DC, Upward)
  LS Type: Summary Links(Network)
  Link State ID: 192.168.0.0 (summary Network Number)
  Advertising Router: 3.3.3.3　　　//LSA Type3を広告したルータ(ASR)は、R3
  LS Seq Number: 80000001
  Checksum: 0xEBD0
  Length: 28
  Network Mask: /24
MTID: 0  Metric: 11 




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OSPF Loopbackのオリジナルプレフィックス広告

◾️OSPF Loopbackのオリジナルプレフィックス広告

　【課題】
　　・R2のLoopbackアドレス(192.168.200.1/24)をエリア0へ広告する。
　　　ただし、広告ルートのプレフィックスは/32ではなくオリジナルプレフィックスにて
　　　広告する事。
　　
　【補足】
　　　OSPF上のLoopbackアドレスではデフォルトでは/32で経路広告される仕様です。
　　　※デフォルトではOSPFネットワークタイプはLOOPBACKであり、例えLookback IPの
　　　プレフィックスが/24でも/32で広告される。

◾️検証環境図

①検証環境　事前設定確認


(1)OSPFネイバー確認

　OSPFネイバーが正常に張れている事を確認する。
R1#show ip ospf neighbor 

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
2.2.2.2           1   FULL/DR         00:00:30    192.168.12.2    Ethernet0/1
4.4.4.4           1   FULL/DR         00:00:34    192.168.14.4    Ethernet0/0
R2#show ip ospf neighbor 

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
1.1.1.1           1   FULL/BDR        00:00:33    192.168.12.1    Ethernet0/1
3.3.3.3           1   FULL/DR         00:00:38    192.168.23.3    Ethernet0/0
R3#show ip ospf neighbor 

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
4.4.4.4           1   FULL/DR         00:00:36    192.168.34.4    Ethernet0/1
2.2.2.2           1   FULL/BDR        00:00:33    192.168.23.2    Ethernet0/0
R4#show ip ospf neighbor 

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
3.3.3.3           1   FULL/BDR        00:00:34    192.168.34.3    Ethernet0/1
1.1.1.1           1   FULL/BDR        00:00:37    192.168.14.1    Ethernet0/0

(2)R2のLoopback200のインターフェース状態を確認する。
　設定上は192.168.200.1/24で設定されている事を確認する。

R2#show run int loopback 200

Building configuration...

Current configuration : 87 bytes
!
interface Loopback200
 ip address 192.168.200.1 255.255.255.0      //プレフィックス/24で設定されている
 ip ospf 1 area 0
end


R2#show ip ospf interface brief 

Interface    PID   Area            IP Address/Mask    Cost  State Nbrs F/C
Lo200        1     0               192.168.200.1/24   1     LOOP  0/0
Et0/1        1     0               192.168.12.2/24    10    BDR   1/1
Et0/0        1     0               192.168.23.2/24    10    BDR   1/1


R2#show ip ospf interface loopback 200

Loopback200 is up, line protocol is up 
  Internet Address 192.168.200.1/24, Area 0, Attached via Interface Enable
  Process ID 1, Router ID 2.2.2.2, Network Type LOOPBACK, Cost: 1
  Topology-MTID    Cost    Disabled    Shutdown      Topology Name
        0           1         no          no            Base
  Enabled by interface config, including secondary ip addresses
  Loopback interface is treated as a stub Host
※ネットワークタイプがLOOPBACKになっている。IPアドレスは/24になっている。


R2#sh ip ospf database router 


            OSPF Router with ID (2.2.2.2) (Process ID 1)

Router Link States (Area 0)

  LS age: 727
  Options: (No TOS-capability, DC)
  LS Type: Router Links
  Link State ID: 2.2.2.2
  Advertising Router: 2.2.2.2
  LS Seq Number: 80000009
  Checksum: 0xE4C2
  Length: 72
  Number of Links: 4

    Link connected to: a Stub Network
     (Link ID) Network/subnet number: 192.168.200.1
     (Link Data) Network Mask: 255.255.255.255     //  /24ではなく/32になっている。
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

(3)R4にてR2のLoopback200(192.168.200.0/24)の経路を確認する。
　/32になっている事を確認する。

R4#sh ip route | section 192.168.200.0

      192.168.200.0/32 is subnetted, 1 subnets
O        192.168.200.1 [110/21] via 192.168.34.3, 00:03:53, Ethernet0/1
                       [110/21] via 192.168.14.1, 00:03:53, Ethernet0/0


③設定変更1(ospfネットワークタイプを変更する。)


(1)R2にてネットワークタイプをLOOPBACKからpoint-to-pointへ変更する。

R2(config)#int loopback 200

R2(config-if)#ip ospf network point-to-point 

(2)R2にて設定確認する。
R2#show ip ospf interface brief 
Interface    PID   Area            IP Address/Mask    Cost  State Nbrs F/C
Lo200        1     0               192.168.200.1/24   1     P2P   0/0
Et0/1        1     0               192.168.12.2/24    10    BDR   1/1
Et0/0        1     0               192.168.23.2/24    10    BDR   1/1


R2#show ip ospf interface loopback 200

Loopback200 is up, line protocol is up 
  Internet Address 192.168.200.1/24, Area 0, Attached via Interface Enable
  Process ID 1, Router ID 2.2.2.2, Network Type POINT_TO_POINT, Cost: 1
  Topology-MTID    Cost    Disabled    Shutdown      Topology Name
        0           1         no          no            Base
  Enabled by interface config, including secondary ip addresses
  Transmit Delay is 1 sec, State POINT_TO_POINT
  Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5
    oob-resync timeout 40
  Supports Link-local Signaling (LLS)
  Cisco NSF helper support enabled
  IETF NSF helper support enabled
  Index 4/4, flood queue length 0
  Next 0x0(0)/0x0(0)
  Last flood scan length is 0, maximum is 0
  Last flood scan time is 0 msec, maximum is 0 msec
  Neighbor Count is 0, Adjacent neighbor count is 0 
  Suppress hello for 0 neighbor(s)


R2#sh ip ospf database router                


            OSPF Router with ID (2.2.2.2) (Process ID 1)

Router Link States (Area 0)

  LS age: 1088
  Options: (No TOS-capability, DC)
  LS Type: Router Links
  Link State ID: 1.1.1.1
  Advertising Router: 1.1.1.1
  LS Seq Number: 80000008
  Checksum: 0x52B9
  Length: 60
  Number of Links: 3


    Link connected to: a Stub Network

     (Link ID) Network/subnet number: 192.168.200.0
     (Link Data) Network Mask: 255.255.255.0        //  /32になっている。
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

(3)R4にてR2のLoopback200(192.168.200.0/24)の経路を確認する。
　/24(オリジナルプレフィックス)になっている事を確認する。

R4#sh ip route | section 192.168.200.0

O     192.168.200.0/24 [110/21] via 192.168.34.3, 00:03:42, Ethernet0/1
                       [110/21] via 192.168.14.1, 00:03:42, Ethernet0/0

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