Selezione percorso esterno OSPF: Tipo esterno-2 (E2) VS NSSA Tipo-2 (N2)

Introduzione

Lo scopo di questo documento è quello di dimostrare il comportamento di selezione del percorso OSPF (Open Shortest Path First) quando un router riceve sia un annuncio di stato del collegamento di tipo 5 (LSA) che un LSA di tipo 7 per una determinata rete esterna. Quando la ridistribuzione viene eseguita in un'area non NSSA, OSPF inserirà un LSA di tipo 5 nel dominio OSPF. La ridistribuzione in un'area NSSA crea un tipo speciale di LSA denominato Type-7, che può esistere solo in un'area NSSA.  

Prerequisiti

Quando si usa questo documento, fare riferimento al diagramma della rete nella Figura 1:

 Figura 1

Nel diagramma di rete sono presenti sia un'area non backbone 1 che un'area NSSA 50 connessa a R1. R1 è un router di confine area (ABR) connesso all'area backbone 0. Sia R2 che R3 sono responsabili della ridistribuzione dello stesso prefisso 192.0.2.100/32 nel dominio OSPF.

Requisiti

Cisco raccomanda la conoscenza del protocollo OSPF.

Componenti usati

Le informazioni di questo documento si basano sulle seguenti versioni software:

• Cisco CSR1000V versione 16.4.1

Premesse

I dispositivi Cisco IOS-XE supportano la RFC 3101 per il calcolo del percorso esterno. La RFC 1587 è obsoleta per la RFC 3101, ma è possibile abilitare il comportamento specifico della RFC 1587 tramite la configurazione. In Cisco IOS versione 15.1(2)S e successive, l'output del comando show ip ospf mostra se il dispositivo usa la RFC 3101 o la RFC 1587.

Riassunto della RFC 3101 - Sezione 2.5

(e) If the current LSA is functionally the same as an
 installed LSA (i.e., same destination, cost and non-zero
 forwarding address) then apply the following priorities in
 deciding which LSA is preferred:
 
1. A Type-7 LSA with the P-bit set.
2. A Type-5 LSA.
3. The LSA with the higher router ID.

Riassunto di RFC 1587 - Sezione 3.5

5. Otherwise, compare the cost of this new AS external path
         to the ones present in the table. Note that type-5 and
         type-7 routes are directly comparable. Type-1 external
         paths are always shorter than Type-2 external paths.
         Type-1 external paths are compared by looking at the sum
         of the distance to the forwarding address/ASBR and the
         advertised Type-1 paths (X+Y). Type-2 external paths are
         compared by looking at the advertised Type-2 metrics,
         and then if necessary, the distance to the forwarding
         address/ASBR.
         When a type-5 LSA and a type-7 LSA are found to have the
         same type and an equal distance, the following priorities
         apply (listed from highest to lowest) for breaking the tie.

                 a. Any type 5 LSA.
                 b. A type-7 LSA with the P-bit set and the forwarding
                    address non-zero.
                 c. Any other type-7 LSA.

         If the new path is shorter, it replaces the present paths
         in the routing table entry. If the new path is the same
         cost, it is added to the routing table entry's list of
         paths

Scenario 1

Esempio di rete

Figura 2

In questo scenario verrà esaminato il comportamento osservato quando si utilizza la RFC 3101 per il calcolo del percorso esterno. Saremo interessati al prefisso 192.0.2.100/32 che viene ridistribuito sia su R3 che su R2.

L'output di tipo 1 LSA da R1 è il seguente:

R1#show ip ospf database router 1.1.1.1

            OSPF Router with ID (1.1.1.1) (Process ID 1)

                Router Link States (Area 0)

  LS age: 51
  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: 80000007
  Checksum: 0x3BD6
  Length: 48
  Area Border Router
  AS Boundary Router
  Number of Links: 2

    Link connected to: another Router (point-to-point)
     (Link ID) Neighboring Router ID: 4.4.4.4
     (Link Data) Router Interface address: 192.168.14.1
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

    Link connected to: a Stub Network
     (Link ID) Network/subnet number: 192.168.14.0
     (Link Data) Network Mask: 255.255.255.0
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1



                Router Link States (Area 1)

  LS age: 562
  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: 8000000C
  Checksum: 0xEC26
  Length: 48
  Area Border Router
  AS Boundary Router
  Number of Links: 2

    Link connected to: another Router (point-to-point)
     (Link ID) Neighboring Router ID: 3.3.3.3
     (Link Data) Router Interface address: 192.168.13.1
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

    Link connected to: a Stub Network
     (Link ID) Network/subnet number: 192.168.13.0
     (Link Data) Network Mask: 255.255.255.0
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1



                Router Link States (Area 50)

  LS age: 562
  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: 80000012
  Checksum: 0x42CA
  Length: 48
  Area Border Router
  AS Boundary Router
  Number of Links: 2

    Link connected to: another Router (point-to-point)
     (Link ID) Neighboring Router ID: 2.2.2.2
     (Link Data) Router Interface address: 192.168.12.1
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

    Link connected to: a Stub Network
     (Link ID) Network/subnet number: 192.168.12.0
     (Link Data) Network Mask: 255.255.255.0
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

In R1 il database contiene le seguenti LSA esterne:

R1#show ip ospf database external

            OSPF Router with ID (1.1.1.1) (Process ID 1)
                Type-5 AS External Link States

  LS age: 706
  Options: (No TOS-capability, DC, Upward)
  LS Type: AS External Link
  Link State ID: 192.0.2.100 (External Network Number )
  Advertising Router: 1.1.1.1
  LS Seq Number: 80000001
  Checksum: 0xE617
  Length: 36
  Network Mask: /32
        Metric Type: 2 (Larger than any link state path)
        MTID: 0
        Metric: 20
        Forward Address: 192.168.12.2
        External Route Tag: 0

  LS age: 600
  Options: (No TOS-capability, DC, Upward)
  LS Type: AS External Link
  Link State ID: 192.0.2.100 (External Network Number )
  Advertising Router: 3.3.3.3
  LS Seq Number: 80000002
  Checksum: 0xBFAC
  Length: 36
  Network Mask: /32
        Metric Type: 2 (Larger than any link state path)
        MTID: 0
        Metric: 20
        Forward Address: 0.0.0.0
        External Route Tag: 0


R1#show ip ospf database nssa-external

            OSPF Router with ID (1.1.1.1) (Process ID 1)
                Type-7 AS External Link States (Area 50)

  LS age: 865
  Options: (No TOS-capability, Type 7/5 translation, DC, Upward)
  LS Type: AS External Link
  Link State ID: 192.0.2.100 (External Network Number )
  Advertising Router: 2.2.2.2
  LS Seq Number: 80000002
  Checksum: 0x32BC
  Length: 36
  Network Mask: /32
        Metric Type: 2 (Larger than any link state path)
        MTID: 0
        Metric: 20
        Forward Address: 192.168.12.2
        External Route Tag: 0

  

Verifichiamo ora quale LSA è preferibile su R1: 

R1#show ip ospf rib 192.0.2.100

            OSPF Router with ID (1.1.1.1) (Process ID 1)
                Base Topology (MTID 0)

OSPF local RIB
Codes: * - Best, > - Installed in global RIB
LSA: type/LSID/originator

*>  192.0.2.100/32, NSSA2, cost 20, fwd cost 1, tag 0, area 50
     SPF Instance 38, age 00:04:51
      contributing LSA: 7/192.0.2.100/2.2.2.2 (area 50)
      contributing LSA: 5/192.0.2.100/3.3.3.3
     Flags: RIB, HiPrio, ViaFwAddr, IntraNonBB, NSSA P-bit
      via 192.168.12.2, GigabitEthernet1 label 1048578
       Flags: RIB
       LSA: 7/192.0.2.100/2.2.2.2

Come si può vedere nell'output sopra riportato, R1 preferisce LSA Type-7 da R2. Ciò è dovuto al fatto che stiamo seguendo RFC 3101, che ha la seguente preferenza di calcolo del percorso

1. LSA di tipo 7 con bit P impostato.
2. Un LSA di tipo 5.
3. L'LSA con l'ID del router più alto.

Nota: Tenere presente che la preferenza di calcolo del percorso riportata di seguito è applicabile se la LSA corrente è funzionalmente uguale a quella installata. È possibile verificare che la metrica di inoltro per entrambe le LSA sia la stessa per quanto riguarda le LSA di tipo 1 di R1.

Ora se si cancella il P-bit su NSSA Type-7 LSA da R2 si vedrà che preferiremo Type-5 LSA da R3:

Riassunto della RFC 3101 - Sezione 2.4

An NSSA internal AS boundary router must set the P-bit in the LSA
   header's option field of any Type-7 LSA whose network it wants
   advertised into the OSPF domain's full transit topology.  The LSAs of
   these networks must have a valid non-zero forwarding address.  If the
   P-bit is clear the LSA is not translated into a Type-5 LSA by NSSA
   border routers.

   When an NSSA border router originates both a Type-5 LSA and a Type-7
   LSA for the same network, then the P-bit must be clear in the Type-7
   LSA so that it isn't translated into a Type-5 LSA by another NSSA
   border router.

Prima di procedere con la cancellazione del bit P su R2, ecco l'output di tipo 7 LSA da R2

R2#show ip ospf database nssa-external

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

                Type-7 AS External Link States (Area 50)

  LS age: 1215
  Options: (No TOS-capability, Type 7/5 translation, DC, Upward)
  LS Type: AS External Link
  Link State ID: 192.0.2.100 (External Network Number )
  Advertising Router: 2.2.2.2
  LS Seq Number: 80000002
  Checksum: 0x32BC
  Length: 36
  Network Mask: /32
        Metric Type: 2 (Larger than any link state path)
        MTID: 0
        Metric: 20
        Forward Address: 192.168.12.2
        External Route Tag: 0

Il bit P può essere annullato quando un router di confine NSA ha origine sia da un LSA Type-5 che da un LSA Type-7 per la stessa rete.

R2#show ip ospf database nssa-external

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

                Type-7 AS External Link States (Area 50)

  LS age: 44
  Options: (No TOS-capability, No Type 7/5 translation, DC, Upward)
  LS Type: AS External Link
  Link State ID: 192.0.2.100 (External Network Number )
  Advertising Router: 2.2.2.2
  LS Seq Number: 80000003
  Checksum: 0xBFAD
  Length: 36
  Network Mask: /32
        Metric Type: 2 (Larger than any link state path)
        MTID: 0
        Metric: 20
        Forward Address: 0.0.0.0
        External Route Tag: 0

Di seguito sono riportate alcune caratteristiche importanti relative all'output sopra indicato:

• Bit P - Questo bit viene utilizzato per indicare a NSSA ABR se convertire il tipo 7 nel tipo 5.
• Nessuna traslazione di tipo 7/5 significa bit P = 0.
• La traslazione di tipo 7/5 significa che il bit P = 1.
• Se il bit P è = 0, NSSA ABR non deve tradurre questa LSA nel tipo 5. Ciò accade quando NSSA ASBR è anche una NSSA ABR.
• Se il bit P è = 1, NSSA ABR deve convertire questo LSA di tipo 7 in LSA di tipo 5. Se sono presenti più ABR NSSA, lo fa quello con l'ID router più alto.

Ora, quando si controlla R1, si nota che preferiamo il Type-5 al Type-7 LSA.

R1#show ip ospf rib 192.0.2.100

            OSPF Router with ID (1.1.1.1) (Process ID 1)

                Base Topology (MTID 0)

OSPF local RIB
Codes: * - Best, > - Installed in global RIB
LSA: type/LSID/originator

*>  192.0.2.100/32, Ext2, cost 20, fwd cost 1, tag 0
     SPF Instance 39, age 00:03:32
      contributing LSA: 7/192.0.2.100/2.2.2.2 (area 50)
      contributing LSA: 5/192.0.2.100/3.3.3.3
     Flags: RIB, HiPrio, IntraNonBB
      via 192.168.13.3, GigabitEthernet2 label 1048578
       Flags: RIB
       LSA: 5/192.0.2.100/3.3.3.3

Scenario 2

Esempio di rete

Figura 3

In questo scenario verrà esaminato il comportamento osservato quando si utilizza la RFC 1587 per il calcolo del percorso esterno. La conformità RFC 3101 è abilitata automaticamente sui dispositivi IOS-XE. Per sostituire la compatibilità con RFC 3101 e la compatibilità con RFC 1587 per la selezione del percorso in router ABR (Area Border Router) non in modalità stubby (NSSA), utilizzare il comando compatiblerfc1587 in modalità di configurazione router o famiglia di indirizzi. Per ripristinare la compatibilità con RFC 3101, utilizzare la forma no di questo comando.

Il prefisso 192.0.2.100/32 verrà ridistribuito sia su R3 che su R2. È necessario innanzitutto abilitare la compatibilità RFC 1587 su R1

R1#conf t
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
R1(config)#router ospf 1
R1(config-router)#compatible rfc1587

R1#show ip ospf  | in RFC
 Supports NSSA (compatible with RFC 1587)

Dopo aver abilitato la compatibilità RFC 1587 su R1, è possibile verificare quali percorsi sono presenti nel database e quale LSA è preferibile: 

R1#show ip ospf database external

            OSPF Router with ID (1.1.1.1) (Process ID 1)
                Type-5 AS External Link States

  LS age: 115
  Options: (No TOS-capability, DC, Upward)
  LS Type: AS External Link
  Link State ID: 192.0.2.100 (External Network Number )
  Advertising Router: 3.3.3.3
  LS Seq Number: 80000003
  Checksum: 0xBDAD
  Length: 36
  Network Mask: /32
        Metric Type: 2 (Larger than any link state path)
        MTID: 0
        Metric: 20
        Forward Address: 0.0.0.0
        External Route Tag: 0


R1#show ip ospf database nssa-external

            OSPF Router with ID (1.1.1.1) (Process ID 1)
                Type-7 AS External Link States (Area 50)

  LS age: 48
  Options: (No TOS-capability, Type 7/5 translation, DC, Upward)
  LS Type: AS External Link
  Link State ID: 192.0.2.100 (External Network Number )
  Advertising Router: 2.2.2.2
  LS Seq Number: 80000005
  Checksum: 0x2CBF
  Length: 36
  Network Mask: /32
        Metric Type: 2 (Larger than any link state path)
        MTID: 0
        Metric: 20
        Forward Address: 192.168.12.2
        External Route Tag: 0

Verifica di LSA preferibile su R1:

R1#show ip ospf rib 192.0.2.100

            OSPF Router with ID (1.1.1.1) (Process ID 1)
                Base Topology (MTID 0)

OSPF local RIB
Codes: * - Best, > - Installed in global RIB
LSA: type/LSID/originator

*>  192.0.2.100/32, Ext2, cost 20, fwd cost 1, tag 0
     SPF Instance 44, age 00:01:56
      contributing LSA: 7/192.0.2.100/2.2.2.2 (area 50)
      contributing LSA: 5/192.0.2.100/3.3.3.3
     Flags: RIB, HiPrio, IntraNonBB, PartialSPF
      via 192.168.13.3, GigabitEthernet2 label 1048578
       Flags: RIB
       LSA: 5/192.0.2.100/3.3.3.3

È preferibile l'LSA Type-5.

Nell'output sopra riportato, è possibile che R1 non stia traducendo il tipo 7 nel tipo 5, in quanto solo le route di tipo 7 aggiunte alla tabella di routing sono candidate alla traduzione.

Informazioni correlate

• Supporto tecnico – Cisco Systems
• RFC 3101
• RFC 1587