OSPF

Planificació i administració de xarxes

OSPF

Xavier Sala PujolarInstitut Cendrassos

UF 3: Administració avançada de xarxes

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/deed.ca

Administració de Sistemes Informàtics i Xarxes

Vector de distància● En els protocols de vector de distància cada

router només té informació sobre el següent salt


Vector de distància● Solen tenir problemes quan algunes de les

rutes deixen de ser correctes– Fins que tornen a convergir (i sol ser un

procés lent)

● Problema del “compte a Infinit”● Els paquets d'actualització poden ser molt

grans


Estat d'enllaç● Els protocols d'estat d'enllaç cada node té un

mapa sencer de la xarxa


Estat d'enllaç● Requereixen que cada node tingui informació

de tota la topologia– La informació s'ha de passar a tots els nodes de

la xarxa

– Altrament els resultats poden no ser bons

● Garanteixen que la xarxa convergirà ràpidament

– Cada node calcula els seus propis camins


Funcions d'un router

1.- Descubrir veïns

2.- Enviar i rebre la informació d'estat d'enllaç

3.- Crear una base de dades amb els enllaços

4.- Calcular la taula d'encaminamient

Estat d'enllaç


Descobrir veïns● Es descobreixen veïns a partir d'un protocol de

salutació– També es fa servir per controlar que el veí encara

està viu

R1

R2

R3

R1

R1

R2

R3


Enviar estat d'enllaç● S'envien paquets amb l'estat dels enllaços als

veïns (al arrancar o quan hi ha canvis)– Informació (ID, tipus d'enllaç, ample de banda,..)

R1

R2

R3

OK

R1: Ethernet 10.0.0.0/24

R1->R3 Ethernet 192.168.0.3/24 Cost: 1R1->R2 Ethernet 192.168.0.5/24 Cost: 5

EsReenvia als veïns


Router

Crea una BDD amb la informació

de la xarxa

● La informació rebuda s'emmagatzema per poder calcular les rutes a cada node...


SPF● A partir de les dades el router determina el cost

per arribar a cada node

R1

R2

R3

R4R5

5

10

5

205

10

cost

R1 -> R2 5

R1 -> R2 ->R3 10

R1->R4 10

R1->R2->R3->R5 15

R1->R4 10

R1->R4->R5 20

R1->R4->R3 30

R1->R4->R3->R5 35

R1->R4->R2 25

R1->R2->R3->R4 30

R1->R2->R3-R4->R5 40


Router

Crea un arbre amb els camins

5 1

7 12

13

Taula de rutes

● A partir del calculat es determina quina és la millor ruta (sovint amb algorisme SPF)


Protocols● Els protocols d'estat d'enllaç més usats són:

Protocols de gateway interior Protocols de gateway exterior

Vector de distància Estat d'enllaç Vector de ruta

RIP IGRP EGP

RIPv2 EIGRP OSPFv2 IS-IS BGPv4

RIPng EIGRP_IPv6 OSPFv3 IS-IS_IPv6 BGPv4_IPv6

Senseclasse

ambclasse

IPv6


Estat d'enllaç

OSPF


OSPF● És un protocol obert d'encaminament interior

d'estat d'enllaç

● S'ha convertit en l'estàndard per xarxes grans


OSPF● “Open Shortest Path First” determina el camí

més curt cap a un destí a partir del “cost” d'arribar-hi

– El cost no es defineix gaire concretament

● La paraula “Open” ve donada perquè es fa servir l'algorisme “Shortest Path First (SPF)” de Dijkstra

– Aquest algorisme no és propietat de cap organització ni empresa.

– Es lliure per ser usat per qualsevol


OSPF● És eficient en l'ús dels recursos de xarxa

– A l'hora d'enviar actualitzacions

– Convergeix ràpidament

● Pot funcionar amb VLSM, supernetting i sumarizació

● Pot fer encaminament segons el tipus de servei que el traspassa

● Pensat per suportar xarxes jerarquiques– O sigui per xarxes de grans dimensions

– Dissenyat per operar amb un protocol exterior (com BGP)


Tipus d'enllaços● Reconeix diferents tipus d'enllaços:

Punt a punt

Multipunt sense difusió

Multipunt amb difusió

Ethernet, FDDI, ...

PPP ...

Frame Relay, X.25 ...


Enviar estat d'enllaç● El primer cop s'envien tots els enllaços però

després només s'envien els canvis que es detectin (noves xarxes, enllaços que deixen de funcionar, ... )

R1

R2

R3

OK

R1: 10.0.0.0/24

R1->R3 DownEs

Reenvia als veïns


Autentificar● Pot autentificar la informació d'encaminament

que li arriba

L'autentificació és per interfície

Es rebutgen les que no quadrin


Routers Cisco● Per permetre el funcionament OSPF en un

router cisco

– El número és l'identificador de procés i ha d'estar entre 1 i 65535

● No cal que sigui el mateix en tots els routers ni que sigui l'identificador de sistema autònom

R1 (config)# router ospf 1

R2 (config)# router ospf 1

R1 R2


Routers Cisco● Com en els altres protocols després es

defineixen les xarxes a distribuir i per on es faR1 (config-router)# network 192.168.0.0 0.0.0.255 area 0R1 (config-router)# network 10.1.0.1 0.0.0.3 area 0

Fa0/0: 10.1.0.1/30Fa0/1: 192.168.0.0/24

R1255.255.255.255255.255.255.252

--------------------------------0. 0. 0. 3

-


Routers Cisco● L'identificador d'àrea d'OSPF es fa servir per

designar a un grup de routers que compartiran informació sobre l'estat d'enllaç

1 0

2

Si hi ha un error en una àrea no caldrà recalcular

tota la xarxa. Només aquella àrea

Permet fer jerarquies i per tant millorar el resum de

rutes


Router

1.- Descubrir veïns OSPF

2.- Triar el DR i el BDR

3.- Crear adjacències

4.- Sincronitzar bases de dades

5.- Calcular la taula d'encaminamient

6.- Anunciar els estats dels enllaços

OSPF


Descobrir veïns● El procés de descobrir veïns també es fa servir

per triar el Designated Router (DR) – En el procés s'hi envia l'ID del router

R1

R2

R3

ID: R1

R1

ID: R2

ID: R3


ID del router● L'ID del router es una adreça IP que es

defineix:

1) Amb la comanda router-id

2) La interfície Loopback amb la IP més alta

3) La interfície de xarxa amb la IP més alta

R1(config-router)# router-id 192.168.4.5

S'ha d'anar amb compte amb les ID duplicades ja que poden fer que la xarxa no

vagi bé


ID del router● Es pot comprovar quin és l'ID que es fa servir

fàcilment:

R1(config)# show ip protocols

Routing Protocol is "ospf 1" Outgoing update filter list for all ... Incoming update filter list for all ... Router ID 192.168.10.5 Number of areas in this router is 1. 1 ... Maximum path: 4

R1192.168.10.5 192.168.8.1

172.16.1.17

fa0/0

fa0/1fa0/2


Resoldre problemes● Es poden fer servir diverses comandes per

resoldre problemes amb OSPF

● Una de les més interessants ésR1# show ip ospf neighborNeighbor ID Pri State Dead Time Address Interface192.168.10.9 1 FULL/DR 00:00:38 192.168.10.2 fa0/0192.168.10.10 1 FULL/DR 00:00:38 192.168.10.6 fa0/1

R1# show ip protocols...R1# show ip ospf ...R1# show ip ospf interfaces...


Cost dels enllaços● OSPF defineix a cada enllaç un cost que

servirà per determinar el millor camí

R1

R2

R3

R4R5

10

10

10

641

701

En Cisco IOS el cost està basat en el seu ample de banda

108

Ample de banda


Cost dels enllaços● El cost d'una ruta és la suma dels costos del

camí a seguir

R1

R2

R3

R4R5

10

10

10

641

701

Camí de R1 a R5

R1->R2 10

R2->R3 10

R3->R1 1

21


Cost dels enllaços● Sobretot en enllaços sèrie la velocitat pot ser

diferent de l'ample de banda per defecte. Es pot “ajustar”:

– Cisco defineix per defecte 1,544 K en els enllaços sèrie

R1(config)# interface fa0/0R1(config-if)# bandwidth 256


Cost dels enllaços● La referència a partir de la qual es calcula el

cost és 100 Mbps– Això fa que sigui el mateix per 100 Mbs, que per

1Gbps, que per 10 Gbps

● Es pot canviar la referència de càlcul a 10Gbps fent servir:

R1(config-router)# auto-cost reference-bandwith 10000


Cost dels enllaços● També es pot definir el cost exacte d'un enllaç

– Recomanable si tenim routers que no són de Cisco que poden fer servir un sistema diferent

R1(config)# interface fa0/0R1(config-if)# ip ospf-cost 70

X


Triar el DR i el BDR● En interfícies connectats a sistemes d'accés

múltiple (switch, ...) el sistema requereix triar un DR

No necessiten triar DR!

Han de triar DR!

Però en enllaços Ethernet es fa. Per si de cas ...


Triar el DR i el BDR● La tria dels DR es fa per estalviar trànsit entre

routers

R1

R3

R4

R5

R6

R2

Segons OSPF tothom ha de descobrir i enviar la informació als veïns

I s'ha de fer regularment per comprovar que estan vius!


Triar el DR i el BDR● Els routers només envien la informació al DR

R1

R3

R4

R5

R6

R2

No contacten entre ells, només amb el DR

Com que s'envia en multicast el Backup DR també en pren nota

DR224.0.0.6


Triar el DR i el BDR● I el DR els envia la informació als routers

R1

R3

R4

R5

R6

R2

El DR és la peça clau del sistema:

● Si no funciona tot fallarà

● Per això sempre s'escull un DR de reserva Backup DR (BDR)

DR224.0.0.5


BDRDR

Triar el DR i el BDR● El DR s'escull segons la prioritat de la interfície

R1

R3

R4

R5

R6

R2

S'escull el que la té més alta com a DR i el segon és el BDR

Els empats es resolen per l'ID més gran

● Els de prioritat 0 mai poden ser escollits

● La prioritat 1 és la que hi ha per defecte

4

1

3

12

0


Routers Cisco● Es pot forçar l'elecció d'un DR canviant la

prioritat de la interfície (0 .. 255)

● S'ha de tenir en compte que un cop triat el DR ja no es canviarà fins que:

– Falli el DR

– Falli el procés OSPF en el DR

– Falli la interfície d'accés múltiple

R1(config)# interface fa0/0R1(config-if)# ip ospf priority 7


DR● L'elecció d'un DR comença en el moment en

que es connecta el primer router al switch– Per tant s'ha d'anar amb compte a l'hora d'iniciar

els routers

R1

R3

R4

R5

R6R2

Primer el que vull

que sigui el DR

Després el BDR

I després els altres


Redistribuir xarxes● Podem redistribuir xarxes que no estiguin sota

OSPF

R1

R2

R3

R4R5

OSPF 1

10.0.0.0/24

R4(config-router)# redistribute connected subnets

10.0.0.0/24


Redistribuir rutes● O bé la ruta per defecte

R1

R2

R3

R4R5

OSPF 1

0.0.0.0

R4(config-router)# default-information originate

default

default


Múltiple àrees● En xarxes grans les rutes solen ser un procés

crític ● Per simplificar les rutes OSPF defineix àrees

de diferents tipus– Àrea 0 (backbone): per connectar les altres àrees

– Àrees regulars: Conté xarxes internes i externes

– Àrees stub: Només té rutes internes i gateway

– Àrees totalment stub: Només rutes internes (propietaria de Cisco)

– Àrees NSSA, totalment NSSA: Rutes internes, distribuïdes d'altres processos i gateway (opcional o no)


Múltiple àrees● Àrea 0 (backbone): Connecta les altres àrees

entre elles– És necessària si volem que es connectin

– Si alguna no hi connecta caldrà un enllaç virtual

1 0

2

3 Virtual


Múltiple àrees● Si només es té una sola àrea es recomana

que sigui l'àrea 0– D'aquesta forma no hi haurà problemes si la

xarxa creix

0


Múltiple àrees● Àrees stub: Els routers de la frontera només

envien una ruta per defecte als altres

1 0

2

R1(config-router)# area 1 stub

OSPF

Education

Transcript of OSPF