تكوين OSPF مع التجاور متعدد المناطق

المقدمة

يصف هذا المستند كيفية تكوين بروتوكول توجيه حالة ارتباط بروتوكول فتح أقصر مسار أولاً (OSPF) للتجاور متعدد المناطق.

المتطلبات الأساسية

المتطلبات

توصي Cisco بأن تكون لديك معرفة بالمواضيع التالية:

• بروتوكول أقصر مسار أولاً (OSPF)
• التجاور متعدد المناطق

توصِي Cisco أيضًا باستيفاء هذه المتطلبات قبل محاولة التكوين الموضّح في هذا المستند:

• يجب تكوين بروتوكول توجيه حالة ارتباط OSPF مسبقًا في الشبكة.
• يستخدم اثنين فقط من مكبرات صوت OSPF الواجهة التي تعمل بينها وظيفة OSPF متعددة المناطق. يعمل OSPF متعدد المناطق فقط على أنواع الشبكات من نقطة إلى نقطة.

المكونات المستخدمة

تستند المعلومات الواردة في هذا المستند إلى OSPF متعدد المناطق.

تم إنشاء المعلومات الواردة في هذا المستند من الأجهزة الموجودة في بيئة معملية خاصة. بدأت جميع الأجهزة المُستخدمة في هذا المستند بتكوين ممسوح (افتراضي). إذا كانت شبكتك قيد التشغيل، فتأكد من فهمك للتأثير المحتمل لأي أمر.

معلومات أساسية

يستخدم بروتوكول توجيه حالة الارتباط OSPF مفهوم المناطق، وهي مجالات فرعية داخل مجال OSPF. يحتفظ الموجّه داخل المنطقة بمعلومات الهيكل الكاملة لتلك المنطقة. بشكل افتراضي، يمكن أن تنتمي الواجهة إلى منطقة OSPF واحدة فقط. لا يمكن أن يتسبب هذا في التوجيه الأمثل الفرعي في الشبكة فحسب، بل قد يؤدي أيضًا إلى حدوث مشكلات أخرى إذا لم يتم تصميم الشبكة بشكل صحيح.

عند تكوين تجاور متعدد المناطق على واجهة، تشكل مكبرات صوت OSPF أكثر من تجاور (ADJ) عبر هذا الارتباط. تعد الواجهة متعددة المناطق واجهة منطقية من نقطة إلى نقطة يتم من خلالها تكوين ADJ. يصف هذا المستند سيناريو حيث يمكن استخدام OSPF ADJ متعدد المناطق للتغلب على مشكلة وتلبية متطلبات الشبكة.

التكوين

الرسم التخطيطي للشبكة

في مخطط الشبكة هذا، يتم استخدام مجال الشبكة/OSPF. يتطلب النظام أن تمر حركة المرور من الموجه 5 (R5) إلى R1 (10.1.1.1) دائما عبر R3. تخيل أن R3 هو جدار حماية في الشبكة التي يمكن من خلالها توجيه حركة المرور بكاملها، أو أن الارتباط بين R3 و R4 له نطاق ترددي أكبر من الارتباط بين R2 و R4. في كلتا الحالتين، يتطلب النظام تدفق حركة المرور عبر R3 عند عبورها من R5 إلى R1 (البادئة 10.1.1.1/32).

التكوينات الأولية للموجّه

يصف هذا القسم التكوينات الأولية لـ R1 حتى R5.

تكوين R1

interface Ethernet0/0
 ip address 192.168.12.1 255.255.255.0
!
interface Loopback0
 ip address 10.1.1.1 255.255.255.255
!
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.12.2

تكوين R2

interface Ethernet0/0
 ip address 192.168.12.2 255.255.255.0
!
interface Ethernet0/1
 ip address 192.168.23.2 255.255.255.0
 ip ospf network point-to-point
 ip ospf 1 area 0
!
interface Ethernet0/2
 ip address 192.168.24.2 255.255.255.0
 ip ospf network point-to-point
 ip ospf 1 area 99
!
interface Loopback0
 ip address 10.2.2.2 255.255.255.255
!
ip route 10.1.1.1 255.255.255.255 192.168.12.1
!
router ospf 1
 router-id 0.0.0.2
 redistribute static metric-type 1 subnets

تكوين R3

interface Ethernet0/0
 ip address 192.168.34.3 255.255.255.0
 ip ospf network point-to-point
 ip ospf 1 area 99
!
interface Ethernet0/1
 ip address 192.168.23.3 255.255.255.0
 ip ospf network point-to-point
 ip ospf 1 area 0
!
interface Loopback0
 ip address 10.3.3.3 255.255.255.255
!
router ospf 1
 router-id 0.0.0.3

تكوين R4

interface Ethernet0/0
 ip address 192.168.34.4 255.255.255.0
 ip ospf network point-to-point
 ip ospf 1 area 99
!
interface Ethernet0/1
 ip address 192.168.45.4 255.255.255.0
 ip ospf network point-to-point
 ip ospf 1 area 99
!
interface Ethernet0/2
 ip address 192.168.24.4 255.255.255.0
 ip ospf network point-to-point
 ip ospf 1 area 99
!
interface Loopback0
 ip address 10.4.4.4 255.255.255.255
!
router ospf 1
 router-id 0.0.0.4

تكوين R5

interface Ethernet0/1
 ip address 192.168.45.5 255.255.255.0
 ip ospf network point-to-point
 ip ospf 1 area 99
!
interface Loopback0
 ip address 10.5.5.5 255.255.255.255
!
router ospf 1
 router-id 0.0.0.5

السلوك الافتراضي

مع تطبيق التكوينات المسبقة، يصف هذا القسم سلوكيات الموجه الافتراضية.

هذا تتبع من R5 إلى 10.1.1.1. لاحظ أن حركة المرور تمر عبر R2، وليس R3:

R5#traceroute 10.1.1.1
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 10.1.1.1
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
1 192.168.45.4 6 msec 6 msec 6 msec       <<< R4
2 192.168.24.2 6 msec 6 msec 8 msec       <<< R2
3 192.168.12.1 8 msec * 3 msec            <<< R1

في هذه الشبكة، يجب أن يتخذ الموجه R4 القرار ويمكنه توجيه حركة المرور إلى R3، وليس إلى R2 مباشرةً، وفقًا لمتطلبات النظام.

فيما يلي مثال لجدول التوجيه على الموجه R4:

R4#show ip route 10.1.1.1
Routing entry for 10.1.1.1/32
Known via "ospf 1", distance 110, metric 30, type extern 1
Last update from 192.168.24.2 on Ethernet0/2, 00:14:33 ago
Routing Descriptor Blocks:
* 192.168.24.2, from 0.0.0.2, 00:14:33 ago, via Ethernet0/2 <<< Towards R2
  Route metric is 30, traffic share count is 1

يتم إقران مقياس 30 بهذا المسار للبادئة 10.1.1.1/32. يرجع هذا إلى قياس افتراضي ل 20 يتم إستخدامه من قبل موجه حدود النظام الذاتي (ASBR) (R2) وتكلفة 10 على الواجهة ETH0/2 على R4.

يكون المسار من R4 إلى بادئة 10.1.1.1/32 عبر R3 أطول. هنا، يتم تغيير تكلفة الواجهة Ethernet 0/2 على R4 (المسار نحو الموجه R2) للتحقق مما إذا كان يغير السلوك:

interface Ethernet0/2
 ip address 192.168.24.4 255.255.255.0
 ip ospf network point-to-point
 ip ospf 1 area 99
 ip ospf cost 100
 end

فيما يلي إخراج الأمر trace من R5 وأمر show ip route من R4:

R5#traceroute 10.1.1.1
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 10.1.1.1
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
1 192.168.45.4 4 msec 9 msec 8 msec       <<< R4
2 192.168.24.2 8 msec 9 msec 10 msec      <<< R2
3 192.168.12.1 10 msec * 5 msec           <<< R1

R4#show ip route 10.1.1.1
Routing entry for 10.1.1.1/32
Known via "ospf 1", distance 110, metric 120, type extern 1
Last update from 192.168.24.2 on Ethernet0/2, 00:01:50 ago
Routing Descriptor Blocks:
* 192.168.24.2, from 0.0.0.2, 00:01:50 ago, via Ethernet0/2
  Route metric is 120, traffic share count is 1

وكما يوضح التتبع، فإن حركة المرور من R5 تتخذ المسار نفسه، ولا تتدفق حركة المرور عبر R3. كما هو موضح في إخراج الأمر show ip route 10.1.1.1 على R4، فإن تكلفة 100 التي تمت إضافتها على R4 (واجهة إيثرنت 0/2) تصبح سارية المفعول وتكلفة المسار إلى البادئة هي 120 (بدلا من 30). ومع ذلك، لم يتغير المسار بعد ولم يتم الوفاء بمتطلبات تدفق حركة المرور عبر الموجه R3.

لتحديد سبب هذا السلوك، ها هو إخراج الأمر R4 show ip ospf border-routers (ما تزال التكلفة على واجهة Ethernet 0/2 الخاصة بـ R4 معينة إلى 100):

R4#show ip ospf border-routers
            OSPF Router with ID (0.0.0.4) (Process ID 1)
                Base Topology (MTID 0)
 Internal Router Routing Table
Codes: i - Intra-area route, I - Inter-area route

i 0.0.0.2 [100] via 192.168.24.2, Ethernet0/2, ABR/ASBR, Area 99, SPF 3
i 0.0.0.3 [10] via 192.168.34.3, Ethernet0/0, ABR, Area 99, SPF 3

على الموجه R4، يمكنك ملاحظة وجود موجهين لحدود المنطقة (ABRs) (0.0.0.2، وهو R2 و0.0.0.3، وهو R3) وأن R2 هو ASBR. يوضح هذا الإخراج أيضًا معلومات المنطقة الداخلية (i) لـ ASBR.

والآن، تم إيقاف تشغيل واجهة Ethernet 0/2 على الموجه R4 لتحديد ما إذا كانت حركة المرور تتدفق عبر الموجه R3 ولرؤية كيفية ظهور إخراج الأمر show ip ospf border-routers:

interface Ethernet0/2
 ip address 192.168.24.4 255.255.255.0
 ip ospf network point-to-point
 ip ospf 1 area 99
 ip ospf cost 100
 shutdown 
 end

فيما يلي إخراج الأمر trace من R5 وأمر show ip route من R4:

R5#traceroute 10.1.1.1
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 10.1.1.1
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
1 192.168.45.4 7 msec 7 msec 8 msec       <<< R4
2 192.168.34.3 9 msec 8 msec 8 msec       <<< R3
3 192.168.23.2 9 msec 9 msec 7 msec       <<< R2
4 192.168.12.1 8 msec * 4 msec            <<< R1

R4#show ip route 10.1.1.1
Routing entry for 10.1.1.1/32
Known via "ospf 1", distance 110, metric 40, type extern 1      <<< Metric 40
Last update from 192.168.34.3 on Ethernet0/0, 00:01:46 ago      <<< Traffic to R2
Routing Descriptor Blocks:
* 192.168.34.3, from 0.0.0.2, 00:01:46 ago, via Ethernet0/0
  Route metric is 40, traffic share count is 1

كما هو موضح، عند إيقاف تشغيل واجهة إيثرنت 0/2 على R4، تمر حركة مرور البيانات عبر R3. كذلك، فإن التكلفة المرتبطة بالمسار نحو R3 هي 40 فقط، بينما كانت التكلفة نحو 10.1.1.1/32 عبر R2 120. لا يزال بروتوكول OSPF يفضل توجيه حركة المرور عبر R2 بدلا من R3، على الرغم من أن تكلفة الوصول إلى 10.1.1.1/32 أقل عبر R3.

فيما يلي إخراج show ip ospf border-routers مرة أخرى على R4:

R4#show ip ospf border-routers
           OSPF Router with ID (0.0.0.4) (Process ID 1)
               Base Topology (MTID 0)
Internal Router Routing Table
Codes: i - Intra-area route, I - Inter-area route

I 0.0.0.2 [20] via 192.168.34.3, Ethernet0/0, ASBR, Area 99, SPF 4
i 0.0.0.3 [10] via 192.168.34.3, Ethernet0/0, ABR, Area 99, SPF 4

المعلومات المطلوبة للوصول إلى ASBR هي المعلومات بين المناطق. ومع ذلك، تُفضل المعلومات بين المناطق التي توضح بالتفصيل كيفية الوصول إلى ASBR على المعلومات بين المناطق بغض النظر عن تكلفة OSPF المرتبطة بالمسارين.

ولهذا السبب، لم يكن المسار عبر R3 مفضلاً، على الرغم من أن التكلفة عبر R3 أقل.

هنا، يتم جلب واجهة Ethernet 0/2 على R4:

interface Ethernet0/2
 no shutdown
 end

يشير التتبع من R5 إلى أن إجراءات التوجيه تعود إلى الإجراءات التي تمت ملاحظتها سابقًا (لا تتدفق حركة المرور عبر R3):

R5#traceroute 10.1.1.1
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 10.1.1.1
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
1 192.168.45.4 6 msec 7 msec 7 msec        <<< R4
2 192.168.24.2 7 msec 8 msec 7 msec        <<< R2
3 192.168.12.1 8 msec * 12 msec            <<< R1

هناك طرق مختلفة يمكنك من خلالها حل هذه المشكلة (هذه القائمة ليست شاملة):

• قم بتغيير المنطقة بين R2 وR3 إلى 99، ثم قم بتعديل التكلفة.
• أضف ارتباطًا آخر بين R2 وR3 وقم بتكوينه ليكون في المنطقة 99.
• استخدم ADJ متعدد المناطق.

ارجع إلى القسم التالي لمعرفة الطريقة التي تعمل بها OSPF ADJ متعدد المناطق وكيف يمكنها حل هذه المشكلة المطروحة.

تكوين التجاور متعدد المناطق

كما ذكرنا سابقًا، يمكن استخدام ADJ متعدد المناطق لتكوين تجاورات منطقية متعددة من نقطة إلى نقطة عبر ارتباط واحد. الشرط هو أنه يجب أن يكون هناك اثنين فقط من مكبرات صوت OSPF على الارتباط، وفي شبكة البث، يجب عليك تغيير نوع شبكة OSPF يدويًا إلى نقطة إلى نقطة على الارتباط.

تتيح هذه الميزة مشاركة ارتباط مادي واحد بواسطة مناطق متعددة وإنشاء مسار بين المناطق في كل منطقة من المناطق التي تشارك الارتباط.

للوفاء بهذا المطلب، يجب عليك تكوين ADJ متعدد المناطق لـ OSPF بين R2 وR3 عبر ارتباط Ethernet 0/1، الموجود حاليًا فقط في المنطقة 0.

فيما يلي تكوين R2:

interface Ethernet0/1
 ip address 192.168.23.2 255.255.255.0
 ip ospf network point-to-point
 ip ospf multi-area 99
 ip ospf 1 area 0
 end

فيما يلي تكوين R3:

interface Ethernet0/1
 ip address 192.168.23.3 255.255.255.0
 ip ospf network point-to-point
 ip ospf multi-area 99
 ip ospf 1 area 0
 end

يظهر OSPF ADJ عبر الارتباط الافتراضي:

%OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr 0.0.0.2 on OSPF_MA0 from LOADING to FULL, Loading Done

%OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr 0.0.0.3 on OSPF_MA0 from LOADING to FULL, Loading Done

إليك ADJ المشكل حديثًا:

R2#show ip ospf neighbor 0.0.0.3
<Snip>
Neighbor 0.0.0.3, interface address 192.168.23.3
   In the area 99 via interface OSPF_MA0
   Neighbor priority is 0, State is FULL, 6 state changes
   DR is 0.0.0.0 BDR is 0.0.0.0
   Options is 0x12 in Hello (E-bit, L-bit)
   Options is 0x52 in DBD (E-bit, L-bit, O-bit)
   LLS Options is 0x1 (LR)
   Dead timer due in 00:00:39
   Neighbor is up for 00:03:01
   Index 2/3, retransmission queue length 0, number of retransmission 0
   First 0x0(0)/0x0(0) Next 0x0(0)/0x0(0)
   Last retransmission scan length is 0, maximum is 0
   Last retransmission scan time is 0 msec, maximum is 0 msec

R3#show ip ospf neighbor 0.0.0.2
<Snip>
Neighbor 0.0.0.2, interface address 192.168.23.2
   In the area 99 via interface OSPF_MA0
   Neighbor priority is 0, State is FULL, 6 state changes
   DR is 0.0.0.0 BDR is 0.0.0.0
   Options is 0x12 in Hello (E-bit, L-bit)
   Options is 0x52 in DBD (E-bit, L-bit, O-bit)
   LLS Options is 0x1 (LR)
   Dead timer due in 00:00:39
   Neighbor is up for 00:01:41
   Index 2/3, retransmission queue length 0, number of retransmission 0
   First 0x0(0)/0x0(0) Next 0x0(0)/0x0(0
   Last retransmission scan length is 0, maximum is 0
   Last retransmission scan time is 0 msec, maximum is 0 msec

التحقق من الصحة

للتحقق مما إذا كان التكوين يعمل بشكل صحيح، أدخل الأمر show ip ospf border-routers على R4:

R4#show ip ospf border-routers
           OSPF Router with ID (0.0.0.4) (Process ID 1)
                Base Topology (MTID 0)
Internal Router Routing Table
Codes: i - Intra-area route, I - Inter-area route

i 0.0.0.3 [10] via 192.168.34.3, Ethernet0/0, ABR, Area 99, SPF 10
i 0.0.0.2 [20] via 192.168.34.3, Ethernet0/0, ABR/ASBR, Area 99, SPF 10

كما هو موضح، فإن المعلومات داخل المنطقة التي يتم إستخدامها لتوجيه حركة المرور إلى R2 (0.0.0.2)/ASBR يتم إرسالها عبر R3. وهذا يمكن أن يحل المشكلة المذكورة سابقا.

هذا هو التتبع من R5:

R5#traceroute 10.1.1.1
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 10.1.1.1
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
1 192.168.45.4 8 msec 9 msec 8 msec       <<< R4
2 192.168.34.3 8 msec 8 msec 8 msec       <<< R3
3 192.168.23.2 7 msec 8 msec 8 msec       <<< R2
4 192.168.12.1 8 msec * 4 msec            <<< R1

كما هو موضح، تتدفق حركة المرور من R5 الموجهة إلى 10.1.1.1 بشكل صحيح عبر R3، ويتم استيفاء متطلبات النظام.

أدخل الأمر show ip ospf neighbor على R2 وR3 وR4 للتحقق مما إذا كان قد تم إنشاء ADJs أم لا:

R2#show ip ospf neighbor
Neighbor ID Pri  State    Dead Time  Address        Interface
0.0.0.3       0  FULL/ -  00:00:39   192.168.23.3   Ethernet0/1
0.0.0.4       0  FULL/ -  00:00:37   192.168.24.4   Ethernet0/2
0.0.0.3       0  FULL/ -  00:00:33   192.168.23.3   OSPF_MA0

R3#show ip ospf neighbor
Neighbor ID Pri  State    Dead Time  Address        Interface
0.0.0.2       0  FULL/ -  00:00:34   192.168.23.2   Ethernet0/1
0.0.0.2       0  FULL/ -  00:00:35   192.168.23.2   OSPF_MA0
0.0.0.4       0  FULL/ -  00:00:39   192.168.34.4   Ethernet0/0

R4#show ip ospf neighbor
Neighbor ID Pri  State    Dead Time  Address        Interface
0.0.0.2       0  FULL/ -  00:00:32   192.168.24.2   Ethernet0/2  
0.0.0.5       0  FULL/ -  00:00:32   192.168.45.5   Ethernet0/1
0.0.0.3       0  FULL/ -  00:00:35   192.168.34.3   Ethernet0/0

ملاحظة: في هذه المخرجات، تشير إدخالات واجهة Ethernet0/1 إلى ADJ عبر المنطقة 0، وتشير إدخالات واجهة OSPF_MA0 إلى ADJ متعدد المناطق عبر المنطقة 99.

لا تزال تكلفة إيثرنت للواجهة R4 0/2 تبلغ 100، ويفضل المسار عبر R3 على R4. وفي حالة إزالة هذه التكلفة، يقوم R4 بتوجيه حركة مرور البيانات مباشرة إلى R2 كما كان الحال من قبل.

فيما يلي التكوين وإخراج الأمر show ip route على الموجه R4 مع استمرار تكوين تكلفة IP OSPF البالغة 100 على واجهة Ethernet 0/2 الخاصة بـ R4:

interface Ethernet0/2
 ip address 192.168.24.4 255.255.255.0
 ip ospf network point-to-point
 ip ospf 1 area 99
ip ospf cost 100

R4#show ip route 10.1.1.1
Routing entry for 10.1.1.1/32
Known via "ospf 1", distance 110, metric 40, type extern 1
Last update from 192.168.34.3 on Ethernet0/0, 00:28:45 ago
Routing Descriptor Blocks:
* 192.168.34.3, from 0.0.0.2, 00:28:45 ago, via Ethernet0/0
  Route metric is 40, traffic share count is 1

فيما يلي التكوين وإخراج الأمر show ip route على R4 عند إزالة التكلفة:

interface Ethernet0/2
 ip address 192.168.24.4 255.255.255.0
 ip ospf network point-to-point
 ip ospf 1 area 99
 end

R4#show ip route 10.1.1.1
Routing entry for 10.1.1.1/32
Known via "ospf 1", distance 110, metric 30, type extern 1
Last update from 192.168.24.2 on Ethernet0/2, 00:00:13 ago
Routing Descriptor Blocks:
* 192.168.24.2, from 0.0.0.2, 00:00:13 ago, via Ethernet0/2     <<< Route changed back to R2
     Route metric is 30, traffic share count is 1

استكشاف الأخطاء وإصلاحها

لا تتوفر حاليًا معلومات محددة لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها لهذا التكوين.