تكوين OSPF باستخدام 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

توصي Cisco أيضا بتلبية هذه المتطلبات قبل أن تحاول التكوين الموضح في هذا المستند:

• يجب تكوين بروتوكول توجيه حالة إرتباط OSPF مسبقا في الشبكة.
• يستخدم مكبرا صوت فقط لبروتوكول فتح أقصر مسار أولا (OSPF) الواجهة التي تعمل بينها الوظائف متعددة المناطق لبروتوكول OSPF. 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 إرتباط OSPF مفهوم المناطق، والتي هي مجالات فرعية داخل مجال OSPF. يحتفظ الموجه داخل المنطقة بمعلومات المخطط الكاملة الخاصة بتلك المنطقة. بشكل افتراضي، يمكن أن تنتمي الواجهة إلى منطقة OSPF واحدة فقط. لا يمكن أن يتسبب ذلك في التوجيه دون الأمثل في الشبكة فحسب، بل يمكن أن يؤدي أيضا إلى مشاكل أخرى إذا لم يتم تصميم الشبكة بشكل صحيح.

عند تكوين التجاور متعدد المناطق على واجهة، تشكل مكبرات صوت OSPF أكثر من تجور واحد (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 إستخدام OSPF ADJ متعدد المناطق للعمل حول مشكلة ما وتلبية متطلبات الشبكة.

التكوين

الرسم التخطيطي للشبكة

في هذا الرسم التخطيطي للشبكة، يتم إستخدام مجال شبكة/OSPF. يتطلب النظام مرور حركة المرور من الموجه 5 (R5) إلى R1 (10.1.1.1) دائما عبر R3. بافتراض أن R3 هو جدار حماية في الشبكة يمكن من خلاله توجيه حركة مرور البيانات بالكامل، أو أن الارتباط بين R3 و R4 يحتوي على نطاق ترددي أكبر من الارتباط بين R2 و R4. في كلتا الحالتين، يتطلب النظام تدفق حركة المرور عبر R3 عند انتقالها من R5 إلى R1 (البادئة 10.1.1.1/32).

التكوينات الأولية للموجه

يصف هذا القسم التكوينات الأولية ل R1 حتى R5.

التكوين 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

التكوين 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

التكوين 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

التكوين 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

التكوين 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 وجود التكوينات السابقة، يصف هذا القسم السلوكيات الافتراضية للموجه.

فيما يلي 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 مرور البيانات إلى R3، وليس إلى R2 مباشرة، وفقا لمتطلبات النظام.

فيما يلي مثال على جدول التوجيه على 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. وهذا يرجع إلى المقياس الافتراضي ل 20 الذي يتم إستخدامه من قبل موجه حدود النظام الذاتي (ASBR) (R2) وتكلفة 10 على الواجهة ETH0/2 على R4.

المسار من R4 إلى البادئة 10.1.1.1/32 عبر R3 أطول. هنا، تم تغيير تكلفة واجهة إيثرنت 0/2 على R4 (المسار نحو R2) للتحقق مما إذا كانت تغير 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

وفيما يلي التتبع من R5 ومخرج الأمر 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 تأخذ نفس المسار، ولا تتدفق حركة المرور عبر R3. كما هو موضح في إخراج الأمر show ip route 10.1.1.1 على R4، تسري تكلفة 100 التي تمت إضافتها على R4 (واجهة إيثرنت 0/2) وتبلغ تكلفة المسار إلى البادئة 120 (مقابل 30). ومع ذلك، لم يتغير المسار بعد ولم يتم بعد تلبية متطلبات تدفق حركة المرور عبر R3.

لتحديد سبب هذا السلوك، فيما يلي إخراج الأمر show ip ospf border-routers ل R4 (لا تزال التكلفة على إيثرنت واجهة R4 0/2 معينة على 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

في R4، يمكنك أن ترى أن هناك موجهين لحدود المنطقة (ABR) (0.0.0.2، وهو R2، و 0.0.0.3، وهو R3) وأن R2 هو ASBR. ويعرض هذا الناتج أيضا المعلومات الداخلية (i) الخاصة ب ASBR.

يتم الآن إيقاف تشغيل واجهة إيثرنت 0/2 على R4 لتحديد ما إذا كانت حركة مرور البيانات عبر R3 ولمعرفة 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

وفيما يلي التتبع من R5 ومخرج الأمر 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 في R4، تمر حركة مرور البيانات عبر R3. كما أن التكلفة المرتبطة بالمسار نحو الخادم طراز R3 هي 40 فقط، بينما تبلغ التكلفة نحو 10.1.1.1/32 عبر الخادم طراز 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.

وفيما يلي إخراج موجهات حدود show ip ospf 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

والمعلومات المطلوبة للوصول إلى البروتوكول هي المعلومات المشتركة بين المناطق. ومع ذلك، فإن المعلومات داخل المنطقة التي توضح كيفية الوصول إلى ASBR مفضلة على المعلومات بين المناطق بغض النظر عن تكلفة OSPF المقترنة بالمسارين.

ولهذا السبب، لم يكن المسار عبر الخادم طراز R3 مفضلا، على الرغم من أن التكلفة عبر الخادم طراز R3 أقل.

وهنا، يتم إسترداد إيثرنت الواجهة 0/2 على R4:

interface Ethernet0/2
 no shutdown
 end

يشير التتبع من R5 إلى أن إجراءات التوجيه ترجع إلى تلك التي تمت ملاحظتها مسبقا (حركة المرور لا تتدفق 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 عدة طرق أن أنت يستطيع حللت هذا إصدار (هذه قائمة ميلان إلى جانب شامل):

• قم بتغيير المساحة بين R2 و R3 إلى 99، ثم قم بتعديل التكلفة.
• قم بإضافة إرتباط آخر بين R2 و R3 وتكوينه ليكون في المنطقة 99.
• أستخدم ADJ متعدد المناطق.

ارجع إلى القسم التالي للاطلاع على طريقة عمل OSPF ADJ متعدد المناطق وكيف يمكن حل هذه المشكلة الموجودة.

تكوين التجاور متعدد المناطق

وكما تمت الإشارة إليه سابقا، يمكن إستخدام أدوات تحديد المعدل الديناميكي (ADJ) متعددة المناطق لتشكيل عمليات تجاور منطقية متعددة من نقطة إلى نقطة عبر إرتباط واحد. المتطلب هو أنه يجب أن يكون هناك مكبرا صوت OSPF فقط على الارتباط، وفي شبكة البث، يجب عليك تغيير نوع شبكة OSPF يدويا إلى نقطة إلى نقطة على الارتباط.

تتيح هذه الميزة إمكانية مشاركة إرتباط مادي واحد بواسطة مناطق متعددة وإنشاء مسار داخل المنطقة في كل من المناطق التي تتشارك في الارتباط.

لتلبية هذا المتطلب، يجب تكوين OSPF Multi-area ADJ بين R2 و R3 عبر إرتباط إيثرنت 0/1، والذي يوجد حاليا في المنطقة 0 فقط.

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

يقوم تنسيق OSPF ADJ بتتبع الارتباط الظاهري:

%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

وإليكم أدي جيه المشكل حديثا:

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 لديك 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، يتم إستخدام المعلومات داخل المنطقة لتوجيه حركة المرور إلى R2 (0.0.0.2)/ASBR عبر R3. يمكن أن يؤدي ذلك إلى حل المشكلة المذكورة سابقا.

هنا 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، فإن حركة المرور من R5 الموجهة إلى 10.1.1.1 تتدفق بشكل صحيح عبر R3، ويتم تلبية متطلبات النظام.

أدخل الأمر show ip ospf neighbor على R2 و R3 و R4 للتحقق مما إذا تم إنشاء ADJs:

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. في حالة إزالة هذه التكلفة، يقوم الطراز R4 بتوجيه حركة مرور البيانات مباشرة إلى الطراز R2 كما كان الحال في السابق.

وفيما يلي إخراج الأمر show ip route على R4 مع تكلفة بروتوكول IP OSPF التي تبلغ 100 والتي لا تزال مكونة على R4 Interface Ethernet 0/2:

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

وفيما يلي إخراج 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

هناك حاليا ما من معلومة محددة يتوفر أن يتحرى هذا تشكيل.