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20220727-OspfFirstHalf.md

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20220727-OspfFirstHalf.md

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OSPF実験後半 シングルエリア

概要

  • 実験日: 2022/07/27
  • CCNA第4章相当 OSPF シングルエリア編

1 実験環境

"実験画像"

図1:実際に構築の際に用いた図

図１をCiscoパケットトレーサーで再現し以下に示す。 "Ciscoのパケットトレーサーで再現したospfの設計画像"

図2,Ciscoのパケットトレーサーで再現したospfの設計画像

  • ルーターIDは、10.10.10.1~4 255.255.255.255
  • OSPFは、エリア 0に設定
  • RT2及び3のGE0/2/0及びGE0/2/1はそれぞれVlan100・110で接続
  • RT4のGE0/2/0はVlan100で接続
  • 図2では、新たにPC1(192.168.20.254)、PC2(172.16.5.254)、PC3(172.16.80.254)を作成する

2 実験内容

  • 実験1

    RT2にて、show ip ospf neighborコマンドを実行すると、どのルータがDR、BDR、DROtherになるのか。

    • 仮説

      同じプライオリティ値よりルーターIDが大きい10.10.10.3~4の値を持つRT3,4がDRとなり、ルーターIDが小さいRT1はBDRになる。

    • 結果
      RT2
      show ip ospf neighbor
      Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface
      10.10.10.3 1 FULL/DR 00:00:39 192.168.30.2 Vlan100
      10.10.10.1 1 FULL/BDR 00:00:33 192.168.20.1 GigabitEthernet0/0/0
      10.10.10.4 1 FULL/DR 00:00:33 192.168.40.2 GigabitEthernet0/0/1

      以上の結果より、RT3,4はDR、RT1はBDRと表示されている事から、仮説通り、同じプライオリティ値なら隣のルーターIDが小さければBDRとなり、値が大きければDRとなることが分かる。
  • 実験2

    お互いのルータが認識出来ているか確認するために、show ip ospf neighborで確認する。

    • 結果
      RT1
      show ip ospf neighbor
      Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface
      10.10.10.3 1 FULL/DR 00:00:34 192.168.10.2 GigabitEthernet0/0/0
      10.10.10.2 1 FULL/DR 00:00:33 192.168.20.2 GigabitEthernet0/0/1
      RT2
      show ip ospf neighbor
      Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface
      10.10.10.3 1 FULL/DR 00:00:39 192.168.30.2 Vlan100
      10.10.10.1 1 FULL/BDR 00:00:33 192.168.20.1 GigabitEthernet0/0/0
      10.10.10.4 1 FULL/DR 00:00:33 192.168.40.2 GigabitEthernet0/0/1
      RT3
      show ip ospf neighbor
      Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface
      10.10.10.2 1 FULL/BDR 00:00:37 192.168.30.1 Vlan100
      10.10.10.1 1 FULL/BDR 00:00:37 192.168.10.1 GigabitEthernet0/0/0
      RT4
      show ip ospf neighbor
      Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface
      10.10.10.2 1 FULL/BDR 00:00:39 192.168.40.1 GigabitEthernet0/0/0
  • 実験3

    PC1からPC3へtracertコマンドを入力すると、どのような経路で接続されるのか。

    • 仮説

      実験3より、お互いにルータを認識しているためtracertは通る。 また、図2より最もコストが少ないPC1→⑤→RT3→④→RT2→⑥→RT4→⑦→PC3のような経路で接続されているはずである。

    • 結果
      PC1
      tracert 172.16.80.254
      Tracing route to 172.16.80.254 over a maximum of 30 hops:
      1 0 ms 0 ms 0 ms 172.16.20.1
      2 0 ms 0 ms 0 ms 192.168.30.1
      3 0 ms 0 ms 0 ms 192.168.40.2
      4 * 　 0 ms 0 ms 172.16.80.254
      Trace complete.

      以上の結果より、PC1→⑤→RT3→④→RT2→⑥→RT4→⑦→PC3のような経路で接続されていることが分かる。
  • 実験4

    ④が何らかの理由によって、切断されてしまったとき、PC1からPC3へtracertコマンドを入力すると、どのような経路で接続されているのか

    • 仮説

      ④の経路が使用不可能であるため、PC1→⑤→RT3→①→RT1→②→RT2→⑥→RT4→⑦→PC3のような経路で接続されているはずである。

    • 結果

      PC1
      tracert 172.16.80.254
      Tracing route to 172.16.80.254 over a maximum of 30 hops:
      1 0 ms 0 ms 0 ms 172.16.20.1
      2 0 ms 0 ms 5 ms 192.168.10.1
      3 0 ms 0 ms 0 ms 192.168.20.2
      4 0 ms 0 ms 0 ms 192.168.40.2
      5 0 ms 0 ms 0 ms 172.16.80.254
      Trace complete.

      以上の結果より、PC1→⑤→RT3→①→RT1→②→RT2→⑥→RT4→⑦→PC3のような経路で接続されていることが分かる。
  • 実験5

    RT2にて、show ip ospf databaseコマンドを実行すると、どのように表示されるのか

    • 結果

      RT2
      show ip ospf database
      OSPF Router with ID (10.10.10.2) (Process ID 10)
      Router Link States (Area 0)

      Link ID ADV Router Age Seq# Checksum Link count
      10.10.10.2 10.10.10.2 1140 0x8000001b 0x00f0df 4
      10.10.10.3 10.10.10.3 1140 0x8000001a 0x001eeb 3
      10.10.10.4 10.10.10.4 466 0x8000000b 0x00fec2 2
      10.10.10.1 10.10.10.1 460 0x8000000b 0x0027ed 2

      Net Link States (Area 0)
      Link ID ADV Router Age Seq# Checksum
      192.168.20.2 10.10.10.2 465 0x80000007 0x00090d
      192.168.30.2 10.10.10.3 1140 0x8000000d 0x009d3a
      192.168.40.2 10.10.10.4 466 0x80000007 0x009560
      192.168.10.2 10.10.10.3 460 0x8000000e 0x00db9c
  • 実験6

    RT2にてshow ip routeコマンドを実行すると、どのように表示されるのか。

    • 結果
      RT2
      show ip route
      10.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
      C 10.10.10.2/32 is directly connected, Loopback0
      172.16.0.0/16 is variably subnetted, 4 subnets, 2 masks
      C 172.16.5.0/24 is directly connected, Vlan110
      L 172.16.5.1/32 is directly connected, Vlan110
      O 172.16.20.0/24 [110/2] via 192.168.30.2, 00:01:28, Vlan100
      O 172.16.80.0/24 [110/2] via 192.168.40.2, 00:01:28, GigabitEthernet0/0/1
      O 192.168.10.0/24 [110/2] via 192.168.30.2, 00:01:28, Vlan100 [110/2] via 192.168.20.1, 00:01:28, GigabitEthernet0/0/0
      192.168.20.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
      C 192.168.20.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0/0
      L 192.168.20.2/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0/0 192.168.30.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
      C 192.168.30.0/24 is directly connected, Vlan100
      L 192.168.30.1/32 is directly connected, Vlan100
      192.168.40.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
      C 192.168.40.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0/1
      L 192.168.40.1/32 is directly connected, GigabitEthernet0/0/1

3 まとめ

  • RIPと比較してOSPFを使用するメリット
    • OSPFは､Helloパケットによって頻繁に､隣接間のルータの情報を差分アップデートするため、RIPより更新が早い。
    • OSPFのメトリック計算は､帯域幅から計算するため､RIPと比較して､速度の速いルートを選択することが可能になる｡
    • OSPFは､エリアを分割することによって､詳細なLSA情報をそれぞれのルータに分散することができる｡RIPと比較して､ルータの台数が増加しても､ルータは異なるエリアのルート情報をのみを得ることによって､管理する情報量を減らすことが可能になる｡
  • ルータIDは重複してはいけない
  • ルータIDを決定する際の優先順位
    1. ルータIDのコマンドでの手動設定
    2. ループバックアドレスに設定した最も大きいIPアドレス
    3. 有効な物理インターフェースアドレスに設定した最も大きいIPアドレス
      またルータIDを決定する際には､基本的に2番のループバックアドレスに設定した最も大きいIPアドレスが望ましい
  • コストを変更する手法
    • 手動で設定
      • (config-if)# ip ospf cost hoge
    • 帯域を変更
      • 帯域幅はKbps単位で指定
      • BW = 100000 kbit/sec = 100Mbps
      • (config-if)# bandwidth　hoge
    • 分子を変更
    • (config-router)# auto-cost reference-bandwidth hoge
  • コストを変更する際の注意点
    • 全てのルータでコストを統一する必要がある
  • DR、BDRの選出順位
    1. プライオリティ値
    2. ルータID
  • ルータプライオリティは、代表ルータを決めるものであり、経路を決めるものじゃない