4.1. Конфигурирование протокола ospf для работы в сети nbma

Особенностью сетей NBMAявляется то, что интерфейс такой сети может функционировать в двух режимах: двухточечном и многоточечном. Помимо этого независимо от типа интерфейса широковещательная рассылка может быть запрещена или разрешена. Если интерфейс является многоточечным, тоInARPможет быть включен или отключен, все эти факторы накладывают свои особенности на работу и на конфигурацию протоколаOSPF. В самом же протоколеOSPFсети могут быть классифицированы как:

- широковещательные сети;

- не широковещательные сети (NBMAсети);

- многоточечные сети;

- двухточечные сети.

Протокол OSPFавтоматически пытается определить тип сети и классифицировать ее как одну из четырех типов, но иногда настройки по умолчанию не являются лучшим вариантом или протоколOSPFпри данных настройках вовсе не функционирует.

4.1.1. Работа протокола ospf в полносвязной сети с разрешенной широковещательной рассылкой и включенным протоколом inArp

В такой ситуации протокол OSPFопределяет, что сетьNBMAявляется не широковещательной, в свою очередь сам интерфейс Frame relay по умолчанию не запрещает передачу широковещательного и многоадресатного трафика, передача сообщенийOSPFвозможна только по многоадресатнымipадресам.

Для проверки настроек по умолчанию введите следующие команды: show ip ospf interface [номер интерфейса],show frame-relay map. Ниже показаны примеры выводов этих команд, а затененным фоном выделены ключевые характеристики, относящиеся к работе протоколаOSPF.

С помощью команды show ip ospf interfaceможно узнать о том, к какому типу сети протоколOSPFотнес тот или иной интерфейс маршрутизатора. Пример командыshow ip ospf interface [номер интерфейса]:

R1#show ip ospf interface s0/0

Serial0/0 is up, line protocol is up

Internet Address 1.0.0.1/8, Area 0

Process ID 1, Router ID 1.0.0.1, Network Type NON_BROADCAST, Cost: 64

Transmit Delay is 1 sec, State DR, Priority 1

Designated Router (ID) 1.0.0.1, Interface address 1.0.0.1

No backup designated router on this network

Timer intervals configured, Hello 30, Dead 120, Wait 120, Retransmit 5

oob-resync timeout 120

Hello due in 00:00:29

Supports Link-local Signaling (LLS)

Index 1/1, flood queue length 0

Next 0x0(0)/0x0(0)

Last flood scan length is 0, maximum is 0

Last flood scan time is 0 msec, maximum is 0 msec

Neighbor Count is 0, Adjacent neighbor count is 0

Suppress hello for 0 neighbor(s)

Из данного примера видно, что протокол OSPF«считает» интерфейсs0/0, как интерфейс, относящийся к сетиNON_BROADCAST (не широковещательной).

С помощью команды show frame-relaymapможно узнать разрешена ли широковещательная/многоадресатная рассылка в отдельно взятом виртуальном канале:

R1#show frame-relay map

Serial0/0 (up): ip 1.0.0.2 dlci 102(0x66,0x1860), dynamic,

broadcast,

IETF, status defined, active

Serial0/0 (up): ip 1.0.0.3 dlci 103(0x67,0x1870), dynamic,

broadcast,

IETF, status defined, active

Serial0/0 (up): ip 1.0.0.4 dlci 104(0x68,0x1880), dynamic,

broadcast,

IETF, status defined, active

Как видно из вывода команды ключевое слово broadcastговорит о разрешении передачи через интерфейс широковещательного трафика, ключевое словоdynamicуказывает на то, что таблица разрешения адресов была построена динамически с использованием протоколаInARP.

Поскольку с точки зрения протокола OSPFинтерфейс, подключенный к сетиNBMA, относится к не широковещательной сети, а по умолчанию для передачи сообщенийOSPFиспользует многоадресатную рассылку, то возникает конфликт, сеть к которой подключен протокол не является широковещательной, а у сообщений, которые необходимо передавать, в качествеIPадреса назначения установлен многоадресатный адрес, следовательно, такие сообщения нельзя передавать в эту сеть. Для разрешения такого конфликта есть два решения, либо «указать» протоколу, что он работает в широковещательной сети или явным образом указать соседние маршрутизаторы. Рассмотрим каждый случай.

В качестве примера конфигурации рассмотрим топологию, указанную на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Исследуемая топология

Таблица 4.1

Таблица коммутации коммутатора Frame Relay

	Порт	DLCI	Порт	DLCI
1	1	102	2	101
2	1	103	3	101
3	1	104	4	101
4	2	103	3	102
5	2	104	4	102
6	3	104	4	103

Таблица 4.2

Первоначальная конфигурация маршрутизаторов

Маршрутизатор R1	Маршрутизатор R2	Маршрутизатор R3	Маршрутизатор R4
R1#config t R1(config)#int s0/0 R1(config-if) #encapsulation frame-relay R1(config-if)#ip address 1.0.0.1 255.0.0.0 R1(config-if)#no shutd R1(config-if)#int l0 R1(config-if)#ip address 2.0.0.1 255.0.0.0 R1(config-if)#router ospf 1 R1(config-router)#network 1.0.0.0 0.255.255.255 area 0 R1(config-router)#network 2.0.0.0 0.255.255.255 area 0	R2#config t R2(config)#int s0/0 R2(config-if)#encapsulation frame-relay R2(config-if)#ip address 1.0.0.2 255.0.0.0 R2(config-if)#no shutd R2(config-if)#int l0 R2(config-if)#ip address 3.0.0.1 255.0.0.0 R2(config-if)#router ospf 1 R2(config-router)#network 1.0.0.0 0.255.255.255 area 0 R2(config-router)#network 3.0.0.0 0.255.255.255 area 0	R3#config t R3(config)#int s0/0 R3(config-if)#encapsulation frame-relay R3(config-if)#ip address 1.0.0.3 255.0.0.0 R3(config-if)#no shut R3(config-if)#int l0 R3(config-if)#ip address 4.0.0.1 255.0.0.0 R3(config-if)#router ospf 1 R3(config-router)#network 1.0.0.0 0.255.255.255 area 0 R3(config-router)#network 4.0.0.0 0.255.255.255 area 0	R4#config t R4(config)#int s0/0 R4(config-if)#encapsulation frame-relay R4(config-if)#ip address 1.0.0.4 255.0.0.0 R4(config-if)#no shutd R4(config-if)#int l0 R4(config-if)#ip address 5.0.0.1 255.0.0.0 R4(config-if)#router ospf 1 R4(config-router)#network 1.0.0.0 0.255.255.255 area 0 R4(config-router)#network 5.0.0.0 0.255.255.255 area 0

После ввода данной конфигурации, используя команду show ip routeна любом маршрутизаторе, можно обнаружить, что маршрутизатор выведет информацию только о непосредственно подключенных сетях:

R1#show ip route

C 1.0.0.0/8 is directly connected, Serial0/0

C 2.0.0.0/8 is directly connected, Loopback0

Способ первый, указать протоколуOSPF, что интерфейс подключен к сети, где разрешена многоадресатная/широковещательная рассылка. С точки зрения протоколаOSPFшироковещательная рассылка разрешена в широковещательной сети, многоточечной сети, двухточечной сети.

В данной ситуации каждый маршрутизатор имеет виртуальный канал к другому маршрутизатору, поэтому протоколу OSPFможно указать, что режим его работы будет соответствовать режиму широковещательной сети или режиму работы сети с топологиейpoint-to-multipoint, указать же протоколуOSPF, что он работает в двухточечной среде, нельзя, так как с одним интерфейсом связано более одного виртуального канала.

Различие же работы протокола OSPFв широковещательной сети от работы в сети с топологиейpoint-to-multipointзаключается в том, что в широковещательной сети выбирается назначенный и резервноназначеный маршрутизатор, а состояние смежности остальные маршрутизаторы формируют только с ними, а между собой маршрутизаторы отличные от назначенных остаются в состоянии двухсторонней связи. Роль назначенного маршрутизатора заключается в том, что он получает анонсы о сетях от смежного с ним маршрутизатора и передает этот же анонс другим смежным с ним маршрутизаторам без изменения анонса, это означает, что назначенные маршрутизаторы не указывают себя в качестве следующей точки транзитного перехода для достижения анонсируемой сети. Следовательно, при получения анонса от назначенного маршрутизатора не смежные маршрутизаторы должны иметь непосредственный маршрут на канальном уровне со всеми маршрутизаторами широковещательной сети, с которыми установлены отношения двухсторонней связи. Работа протокола OSPF в сети с топологиейpoint-to-multipointне предполагает выбора назначенного и резервноназначенного маршрутизатора, а, следовательно, отношение смежности формируются между каждой парой маршрутизаторов, поэтому для сети с топологиейpoint-to-multipointне является обязательным требование полносвязной топологии посредством виртуальных каналов. С точки зрения распространения анонсов маршрутизатор, получивший анонс от другого маршрутизатора сразу же его передаст всем своим соседним маршрутизаторам, но при этом в качестве адреса следующего транзитного перехода в этом анонсе он будет указывать себя, следовательно, даже если между маршрутизаторами нет непосредственного канала на канальном уровне, доступность анонсируемой сети будет гарантирована, но только через другой маршрутизатор. Недостатком же такого способа организации связи является то, что протоколуOSPFбудет поддерживать большое количество отношений смежности, что увеличивает количество рассылаемых анонсов по сети и требует большего количества оперативной памяти и вычислительных ресурсов маршрутизатора, так как усложняется база данных о состоянии каналов. Тем не менее, если необходимо чтобы маршрутизаторы в частично связанной топологии обладалиIPадресами из одной подсети и интерфейс нельзя разбить на подынтерфейсы, по перевод протоколаOSPFв режим работы с сетью с топологиейpoint-to-multipointявляется единственным вариантом.

Таким образом, работа протокола OSPFв полносвязной сети с разрешенной широковещательной рассылкой и включенным протоколомinARPвозможна в том случае, если протоколOSPFна каждом из интерфейсов маршрутизаторов переведен в режим работы широковещательной илиpoint-to-multipointсети. Полная конфигурация каждого маршрутизатора для рис. 4.1 показана в табл. 4.3 и 4.4.

Таблица 4.3

Конфигурация маршрутизаторов в широковещательном режиме

Маршрутизатор R1	Маршрутизатор R2	Маршрутизатор R3	Маршрутизатор R4
R1#config t R1(config)#int s0/0 R1(config-if) #encapsulation frame-relay R1(config-if)#ip address 1.0.0.1 255.0.0.0 R1(config-if)#ip ospf network broadcast R1(config-if)#no shutd R1(config-if)#int l0 R1(config-if)#ip address 2.0.0.1 255.0.0.0 R1(config-if)#router ospf 1	R2#config t R2(config)#int s0/0 R2(config-if)#encapsulation frame-relay R2(config-if)#ip address 1.0.0.2 255.0.0.0 R2(config-if)#no shutd R2(config-if)#ip ospf network broadcast R2(config-if)#int l0 R2(config-if)#ip address 3.0.0.1 255.0.0.0 R2(config-if)#router ospf 1 R2(config-router)#network 1.0.0.0 0.255.255.255 area 0	R3#config t R3(config)#int s0/0 R3(config-if)#encapsulation frame-relay R3(config-if)#ip address 1.0.0.3 255.0.0.0 R3(config-if)#ip ospf network broadcast R3(config-if)#no shut R3(config-if)#int l0 R3(config-if)#ip address 4.0.0.1 255.0.0.0 R3(config-if)#router ospf 1 R3(config-router)#network 1.0.0.0 0.255.255.255 area 0	R4#config t R4(config)#int s0/0 R4(config-if)#encapsulation frame-relay R4(config-if)#ip address 1.0.0.4 255.0.0.0 R4(config-if)#ip ospf network broadcast R4(config-if)#no shutd R4(config-if)#int l0 R4(config-if)#ip address 5.0.0.1 255.0.0.0 R4(config-if)#router ospf 1 R4(config-router)#network 1.0.0.0 0.255.255.255 area 0
R1(config-router)#network 1.0.0.0 0.255.255.255 area 0 R1(config-router)#network 2.0.0.0 0.255.255.255 area 0	R2(config-router)#network 3.0.0.0 0.255.255.255 area 0	R3(config-router)#network 4.0.0.0 0.255.255.255 area 0	R4(config-router)#network 5.0.0.0 0.255.255.255 area 0

Как видно из табл. 4.3 для перевода протокола OSPFв режим работы с широковещательной сетью достаточно в режиме интерфейса указать всего одну командуip ospf networkbroadcast.

Командой show ip ospf neighborможно посмотреть, какие маршрутизаторы в сети стали назначенными, и в каких отношениях соседства они находятся:

R1#show ip ospf neighbor

Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface

3.0.0.1 1 2WAY/DROTHER 00:00:35 1.0.0.2 Serial0/0

4.0.0.1 1 FULL/BDR 00:00:30 1.0.0.3 Serial0/0

5.0.0.1 1 FULL/DR 00:00:38 1.0.0.4 Serial0/0

Из вывода данной команды видно, что маршрутизаторы с наибольшими идентификаторами стали назначенным (DR) и резервноназначенным (BDR) и с ними установлены отношение полной смежности (FULL). С маршрутизаторомR2 (егоID= 3.0.0.1) маршрутизаторR1 находится в состоянии двухсторонней связи (2WAY).

Теперь с помощью команды show ip routeможно посмотреть, что все сети появились в таблице маршрутизации:

R1#show ip route

C 1.0.0.0/8 is directly connected, Serial0/0

C 2.0.0.0/8 is directly connected, Loopback0

3.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets

O 3.0.0.1 [110/65] via 1.0.0.2, 00:00:10, Serial0/0

4.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets

O 4.0.0.1 [110/65] via 1.0.0.3, 00:00:10, Serial0/0

5.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets

O 5.0.0.1 [110/65] via 1.0.0.4, 00:00:10, Serial0/0

Таблица 4.4

Конфигурация маршрутизаторов в режиме point-to-multipoint

Маршрутизатор R1	Маршрутизатор R2	Маршрутизатор R3	Маршрутизатор R4
R1#config t R1(config)#int s0/0 R1(config-if) #encapsulation frame-relay R1(config-if)#ip address 1.0.0.1 255.0.0.0 R1(config-if)# ip ospf network point-to-multipoint R1(config-if)#no shutd R1(config-if)#int l0 R1(config-if)#ip address 2.0.0.1 255.0.0.0 R1(config-if)#router ospf 1 R1(config-router)#network 1.0.0.0 0.255.255.255 area 0 R1(config-router)#network 2.0.0.0 0.255.255.255 area 0	R2#config t R2(config)#int s0/0 R2(config-if)#encapsulation frame-relay R2(config-if)#ip address 1.0.0.2 255.0.0.0 R2(config-if)# ip ospf network point-to-multipoint R2(config-if)#no shutd R2(config-if)#int l0 R2(config-if)#ip address 3.0.0.1 255.0.0.0 R2(config-if)#router ospf 1 R2(config-router)#network 1.0.0.0 0.255.255.255 area 0 R2(config-router)#network 3.0.0.0 0.255.255.255 area 0	R3#config t R3(config)#int s0/0 R3(config-if)#encapsulation frame-relay R3(config-if)#ip address 1.0.0.3 255.0.0.0 R3(config-if)# ip ospf network point-to-multipoint R3(config-if)#no shut R3(config-if)#int l0 R3(config-if)#ip address 4.0.0.1 255.0.0.0 R3(config-if)#router ospf 1 R3(config-router)#network 1.0.0.0 0.255.255.255 area 0 R3(config-router)#network 4.0.0.0 0.255.255.255 area 0	R4#config t R4(config)#int s0/0 R4(config-if)#encapsulation frame-relay R4(config-if)#ip address 1.0.0.4 255.0.0.0 R4(config-if)# ip ospf network point-to-multipoint R4(config-if)#no shutd R4(config-if)#int l0 R4(config-if)#ip address 5.0.0.1 255.0.0.0 R4(config-if)#router ospf 1 R4(config-router)#network 1.0.0.0 0.255.255.255 area 0 R4(config-router)#network 5.0.0.0 0.255.255.255 area 0

Введя команду show ip ospf neighborна маршрутизатореR1, видно, что отношения полной смежности установлены со всеми соседями:

R1#show ip ospf neighbor

Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface

3.0.0.1 0 FULL/ - 00:01:31 1.0.0.2 Serial0/0

5.0.0.1 0 FULL/ - 00:01:56 1.0.0.4 Serial0/0

4.0.0.1 0 FULL/ - 00:01:46 1.0.0.3 Serial0/0

Вывод команды show ip routeпоказывает, что маршрутизатору доступны все сети:

R1#show ip route

1.0.0.0/8 is variably subnetted, 4 subnets, 2 masks

C 1.0.0.0/8 is directly connected, Serial0/0

O 1.0.0.3/32 [110/64] via 1.0.0.3, 00:00:09, Serial0/0

O 1.0.0.2/32 [110/64] via 1.0.0.2, 00:00:09, Serial0/0

O 1.0.0.4/32 [110/64] via 1.0.0.4, 00:00:09, Serial0/0

C 2.0.0.0/8 is directly connected, Loopback0

3.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets

O 3.0.0.1 [110/65] via 1.0.0.2, 00:00:09, Serial0/0

4.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets

O 4.0.0.1 [110/65] via 1.0.0.3, 00:00:10, Serial0/0

5.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets

O 5.0.0.1 [110/65] via 1.0.0.4, 00:00:10, Serial0/0

Способ второй, в отличие от первого варианта предусматривает явное заданиеIPадресов соседних маршрутизаторов. С помощью командыneighbor [ip адрес]. Полный листинг конфигурациии каждого маршрутизатора показан в табл. 4.5.

Таблица 4.5

Конфигурация маршрутизаторов с явным указанием соседей

Маршрутизатор R1	Маршрутизатор R2	Маршрутизатор R3	Маршрутизатор R4
R1#config t R1(config)#int s0/0 R1(config-if) #encapsulation frame-relay R1(config-if)#ip address 1.0.0.1 255.0.0.0 R1(config-if)#no shutd R1(config-if)#int l0 R1(config-if)#ip address 2.0.0.1 255.0.0.0 R1(config-if)#router ospf 1 R1(config-router)#network 1.0.0.0 0.255.255.255 area 0 R1(config-router)#network 2.0.0.0 0.255.255.255 area 0 R1(config-router)#neighbor 1.0.0.2 R1(config-router)#neighbor 1.0.0.3 R1(config-router)#neighbor 1.0.0.4	R2#config t R2(config)#int s0/0 R2(config-if)#encapsulation frame-relay R2(config-if)#ip address 1.0.0.2 255.0.0.0 R2(config-if)#no shutd R2(config-if)#int l0 R2(config-if)#ip address 3.0.0.1 255.0.0.0 R2(config-if)#router ospf 1 R2(config-router)#network 1.0.0.0 0.255.255.255 area 0 R2(config-router)#network 3.0.0.0 0.255.255.255 area 0 R2(config-router)#neighbor 1.0.0.1 R2(config-router)#neighbor 1.0.0.3 R2(config-router)#neighbor 1.0.0.4	R3#config t R3(config)#int s0/0 R3(config-if)#encapsulation frame-relay R3(config-if)#ip address 1.0.0.3 255.0.0.0 R3(config-if)#no shut R3(config-if)#int l0 R3(config-if)#ip address 4.0.0.1 255.0.0.0 R3(config-if)#router ospf 1 R3(config-router)#network 1.0.0.0 0.255.255.255 area 0 R3(config-router)#network 4.0.0.0 0.255.255.255 area 0 R3(config-router)#neighbor 1.0.0.1 R3(config-router)#neighbor 1.0.0.2 R3(config-router)#neighbor 1.0.0.4	R4#config t R4(config)#int s0/0 R4(config-if)#encapsulation frame-relay R4(config-if)#ip address 1.0.0.4 255.0.0.0 R4(config-if)#no shutd R4(config-if)#int l0 R4(config-if)#ip address 5.0.0.1 255.0.0.0 R4(config-if)#router ospf 1 R4(config-router)#network 1.0.0.0 0.255.255.255 area 0 R4(config-router)#network 5.0.0.0 0.255.255.255 area 0 R4(config-router)#neighbor 1.0.0.1 R4(config-router)#neighbor 1.0.0.2 R4(config-router)#neighbor 1.0.0.3

Командой show ip routeможно убедиться, что маршрутизатору доступны все сети:

R1#show ip route

C 1.0.0.0/8 is directly connected, Serial0/0

C 2.0.0.0/8 is directly connected, Loopback0

3.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets

O 3.0.0.1 [110/65] via 1.0.0.2, 00:02:48, Serial0/0

4.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets

O 4.0.0.1 [110/65] via 1.0.0.3, 00:02:48, Serial0/0

5.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets

O 5.0.0.1 [110/65] via 1.0.0.4, 00:02:48, Serial0/0

При этом с помощью команды show ip ospf neighborможно убедиться, что произошли выборы назначенного и резервноназначенного маршрутизатора, а, следовательно, на канальном уровне должна обеспечиваться полносвязная топология:

.

R1#show ip ospf neighbor

Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface

3.0.0.1 1 2WAY/DROTHER 00:00:35 1.0.0.2 Serial0/0

4.0.0.1 1 FULL/BDR 00:00:30 1.0.0.3 Serial0/0

5.0.0.1 1 FULL/DR 00:00:38 1.0.0.4 Serial0/0