Jan Kończak

This page is read only. You can view the source, but not change it. Ask your administrator if you think this is wrong.
===== OSPF =====

=== Wstęp ===

Protokół stanu łącza <html><small></html>(wewnątrz obszaru)<html></small></html>

OSPF w wersji 2 działa tylko na IPv4, w wersji wersja 3 też na IPv6. 

Każdy router konstruuje mapę sieci. Używa algorytmu dijkstry dla znajdowania najkrótszych ścieżek.

=== LSA ===

//Link-State Advertisement// (LSA) to pojedyncza jednostka informacji o sieci używana przez OSPF http://en.wikipedia.org/wiki/Link-state_advertisement \\
Przykładowo LSA może nieść informację o:
  * połączeniach wybranego routera OSPF z innymi routerami OSPF
  * sieciach IP do których należy router
  * <html><small>o trasach z innego obszaru</small></html>
  * <html><small>trasach spoza OSPF</small></html>


=== Działanie ===

Routery, wymieniając wiadomości //Hello//, nawiązują relację z sąsiadami.

Następnie przesyłają wzajemnie w wiadomościach //database descriptions// (//DD//) informacje jakie znają połączenia, routery etc. (tylko ID wszystkich znanych LSA).

Po transferze żądają nieznanych sobie wiadomości (LSA) wysyłając komunikat //Link-State Request// i otrzymują odpowiedź we wiadomościach //Link-State Update//.

Po każdej wykrytej zmianie router wysyła komunikat LSU z opisem zmian (LSA). Komunikat LSU jest rozgłaszana epidemicznie do wszystkich sąsiadów.

<html><small></html>
Żeby zapobiec zalewaniu sieci pakietami protokołu OSPF, w jednej domenie rozgłoszeniowej wybiera się //router desygnowany// i zapasowy router desygnowany (DR i DRother w CISCO) i dopuszcza się tylko komunikację do / z routera desygnowanego.

OSPF do odróżniania routerów wykorzystuje //identyfikator routera// - w CISCO to domyślnie najwyższy przypisany do urządzenia adres IP. Na router desygnowany wybierany jest router z najniższym priorytetem, jeśli priorytety są równe (a domyślnie są) - z najmniejszym identyfikatorem.
<html></small></html>

=== Adresy używane przez OSPF ===

OSPF w miarę możliwości (technicznych sieci) używa //IP-multicast//, wykorzystując dwa adresy:
  * 224.0.0.5 - wszystkie routery - All OSPF Routers
  * 224.0.0.6 - desygnowane routery - All DRouters

<html><small></html>
Przy konfiguracji OSPF pozwala podzielić sieć na obszary (areas). Routing w każdym obszarze jest wykonywany osobno, wykorzystując algorytm Dijkstry, między obszarami wymieniane są gotowe trasy. Obszar 0 (//area 0//) stanowi szkielet (backbone), wszystkie inne obszary muszą mieć z nim łączność. Router łączący dwa obszary nazywa się //area border router// (ABR).
<html></small></html>

http://en.wikipedia.org/wiki/Open_Shortest_Path_First

http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc940481.aspx

**[[http://www.cs.put.poznan.pl/mlibuda/OSPF_Linux.pdf|Slajdy]]** (wbrew tytułowi zawierają też informacje dla routerów CISCO)

===== OSPF na routerach CISCO =====

=== Konfiguracja ===

Najpierw należy wejść do trybu konfiguracji (znak zachęty: ''(config)#'').
  * ''router ospf <processId>'' - wejście do konfiguracji procesu OSPF o podanym numerze. \\ Numer procesu jest lokalny - stąd można wybrać dowolny, np: ''router ospf 1''. Prompt zmieni się na ''(config-router)#''
    * ''network <adres_ip> <odwrócona_maska> area <obszar>'' - dodaje sieci pasujące do wzorca do rozgłaszanych sieci oraz aktywuje na nich wymianę komunikatów OSPF. Dodanie pierwszej sieci włącza proces OSPF. \\ Przykład: do dodania sieci 192.168.0.0/24 do obszaru 0 należy wpisać: \\ ''network 192.168.0.0 0.0.0.255 area 0'' \\ Można też podać "cały świat", który dopasuje się do każdej bezpośrednio podłączonej sieci: \\ ''network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0''
    * <html><small></html>''auto-cost reference-bandwidth <prędkość_w_Mbps>'' – ustawia referencyjną prędkość używaną do automatycznego obliczania kosztów połączenia, np:\\ ''auto-cost reference-bandwidth 1000''<html></small></html>
    * <html><small></html>''default-information originate'' - włącza redystrybucję trasy domyślnej <html></small></html>
    * <html><small></html>''redistribute <co rozgłaszać>'' - włącza rozgłaszanie tras podanego typu - połączonych, statycznych lub z innego procesu/protokołu routingu. Uwaga: nie włącza OSPF na pasujących sieciach – tylko dodaje je do rozgłaszanych. Np: \\ ''redistribute connected subnets'' - wszystkie bezpośrednio podłączone sieci \\ ''redistribute static subnets'' - wszystkie trasy statyczne \\ ''redistribute eigrp subnets'' - wszystkie trasy dostarczone przez protokół eigrp<html></small></html>
    * <html><small></html>''passive-interface <interfejs>|default'' – wyłącza nawiązywanie połączeń OSPF na wybranym interfejsie, lub domyślnie na wszystkich interfejsach. \\ Przykład 1 – wyłącza wysyłanie i odbiór OSPF Hello na interfejsie FastEthernet 0/0: \\ ''passive-interface FastEthernet 0/0'' \\ Przykład 2 - pozwala na połączenia OSPF tylko na Serial 0/2/0-1  \\ ''passive-interface default'' \\ ''no passive-interface Serial/0/2/0'' \\ ''no passive-interface Serial/0/2/1''<html></small></html>

<html><small></html>
W trybie **konfiguracji interface'u** można ręcznie ustalić koszt łącza:
  * ''bandwidth <prędkość>'' - zmiana postrzeganej przez protokoły routingu prędkości
  * ''ip ospf cost <koszt>'' - sztuczna zmiana kosztu danego łącza dla OSPF
<html></small></html>


=== Diagnostyka ===

W trybie uprzywilejowanym: 
  * ''show ip protocols'' 
  * ''show ip ospf'' - informacje o działających procesach ospf
  * ''show ip ospf interface'' - informacje o stanie OSPF na interfejsach - koszt, sąsiedzi, lokalny identyfikator etc.
  * ''show ip ospf neighbor'' - informacje o sąsiadach
  * ''show ip ospf database'' - podsumowane dane o połączeniach
  * ''show ip ospf database network'' - podsumowane dane o sieciach łączących routery OSPF
  * ''show ip ospf database router'' - pełne dane o routerach i ich połączeniach 

<html><small></html>  
Każdemu protokołowi routingu CISCO przypisuje wartość AD ([[http://en.wikipedia.org/wiki/Administrative_distance|administrative distance]]).
CISCO wybiera trasy biorąc pod uwagę wpierw trasy z najmniejszą AD, potem porównuje dopiero koszt. 
Zapis w tablicy routingu: [AD/koszt], np:
|''O       10.1.3.0/24 [110/65] via 10.3.4.3, 00:49:11, FastEthernet0/0'' |AD:110, koszt:65    |
|''D       10.0.2.0/24 [90/2297856] via 10.2.4.2, 00:09:38, Serial0/0''   |AD:90, koszt:2297856|
|''C       10.4.5.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1''           |AD:1                |
<html></small></html>

++++ Przykładowe wyniki poleceń diagnostycznych |
++ schemat sieci: | {{ :sk1:ospf-example-net.png?700 |}}++
<html><pre>
<b>R2#show ip route</b>
Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area 
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
       i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
       ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
       o - ODR, P - periodic downloaded static route

Gateway of last resort is not set

O    <span title="Cel" style="background-color:rgba(255,255,0,0.4)">192.168.4.0/24</span> [110/4] via <span title="Następny skok" style="background-color:rgba(255,255,0,0.4)">192.168.5.1</span>, 00:03:34, GigabitEthernet0/0
C    192.168.5.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/0
<span title="Trasa do sieci do której router jest bezpośrednio połączony" style="background-color:rgba(255,0,0,0.4)">C</span>    192.168.6.0/24 is directly connected, GigabitEthernet1/0
<span title="Trasa do sieci poznanej za pośrednictwem OSPF" style="background-color:rgba(0,255,0,0.4)">O</span>    192.168.0.0/24 [110/66] via 192.168.5.1, 02:40:04, GigabitEthernet0/0
O    192.168.1.0/24 [110/65] via 192.168.5.1, 02:45:19, GigabitEthernet0/0
O    192.168.2.0/24 [<span title="AD" style="background-color:rgba(0,0,0,0.4)">110</span>/<span title="Metryka" style="background-color:rgba(0,255,255,0.4)">2</span>] via 192.168.5.1, 02:45:19, GigabitEthernet0/0
O    192.168.3.0/24 [110/3] via 192.168.5.1, 02:45:19, GigabitEthernet0/0

<b>R2#show ip protocols</b>
Routing Protocol is "<span title="Użyty numer procesu"><b>ospf 1</b></span>"
  Outgoing update filter list for all interfaces is not set
  Incoming update filter list for all interfaces is not set
  Router ID <span title="Identyfikator tego routera"><b>192.168.6.2</b></span>
  Number of areas in this router is 1. 1 normal 0 stub 0 nssa
  Maximum path: 4
  Routing for Networks:
    <span title="Skonfigurowane zakresy adresów IP mające brać udział w OSPF">192.168.5.0 255.255.255.0 area 0</b></span>
    <span title="Skonfigurowane zakresy adresów IP mające brać udział w OSPF">192.168.6.0 255.255.255.0 area 0</b></span>
 Reference bandwidth unit is <span title="Referencyjna prędkość na podstawie której liczone są koszty łącz (=referencyjna prędkość / prędkość łącza)"><b>1000 mbps</b></span>
  Routing Information Sources:
    Gateway         Distance      Last Update
<span title="Inne poznane routery wymieniające się wiadomościami OSPF">    192.168.1.3          110      02:37:21
    192.168.5.1          110      02:42:36
    192.168.4.1          110      00:00:51
    192.168.3.4          110      02:42:36</span>
  Distance: (default is 110)

R2#show ip ospf interface GigabitEthernet0/0</b>
GigabitEthernet0/0 is up, line protocol is up 
  Internet Address 192.168.5.2/24, Area 0 
  Process ID 1, Router ID 192.168.6.2, Network Type BROADCAST, Cost: <span title="Rozgłaszany koszt tego łącza" style="background-color:rgba(255,0,0,0.2)">1</span>
  Transmit Delay is 1 sec, State BDR, Priority 1
  Designated Router (ID) 192.168.5.1, Interface address 192.168.5.1
  Backup Designated router (ID) 192.168.6.2, Interface address 192.168.5.2
  Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5
    oob-resync timeout 40
    Hello due in 00:00:01
  Supports Link-local Signaling (LLS)
  Cisco NSF helper support enabled
  IETF NSF helper support enabled
  Index 1/1, flood queue length 0
    Next 0x0(0)/0x0(0)
  Last flood scan length is 1, maximum is 1
  Last flood scan time is 0 msec, maximum is 4 msec
  Neighbor Count is 1, Adjacent neighbor count is 1 
    Adjacent with neighbor <span title="Sąsiad znaleziony na tym łączu" style="background-color:rgba(255,0,0,0.2)">192.168.5.1</span>  (Designated Router)
  Suppress hello for 0 neighbor(s)

<b>R2#show ip ospf neighbor</b>

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
<span title="Identyfikator sąsiada" style="background-color:rgba(0,255,0,0.2)">192.168.5.1</span>       1   FULL/DR         00:00:37    <span title="Adres IP po którym ten router komunikuje się z sąsiadem" style="background-color:rgba(0,0,255,0.15)">192.168.5.1</span>     GigabitEthernet0/0

<b>R2#show ip ospf database router</b>

            OSPF Router with ID (192.168.6.2) (Process ID 1)

                Router Link States (Area 0)

  LS age: 1473
  Options: (No TOS-capability, DC)
  LS Type: Router Links
  Link State ID: 192.168.1.3
  Advertising Router: <b>192.168.1.3</b>
  LS Seq Number: 80000009
  Checksum: 0x1AE5
  Length: 60
  Number of Links: 3

    Link connected to: <b>another Router</b> (point-to-point)
     (Link ID) Neighboring Router ID: <b>192.168.5.1</b>
     (Link Data) Router Interface address: 192.168.1.3
      Number of TOS metrics: 0
       TOS 0 Metrics: <b>64</b>

    Link connected to: a <b>Stub Network</b>
     (Link ID) Network/subnet number: <b>192.168.1.0</b>
     (Link Data) Network Mask: <b>255.255.255.0</b>
      Number of TOS metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 64

    Link connected to: a Stub Network
     (Link ID) Network/subnet number: 192.168.0.0
     (Link Data) Network Mask: 255.255.255.0
      Number of TOS metrics: 0
       TOS 0 Metrics: <b>1</b>


  LS age: 39
  Options: (No TOS-capability, DC)
  LS Type: Router Links
  Link State ID: 192.168.3.4
  Advertising Router: 192.168.3.4
  LS Seq Number: 80000008
  Checksum: 0x3348
  Length: 48
  Number of Links: 2

    Link connected to: a <b>Transit Network</b>
     (Link ID) Designated Router address: 192.168.3.4
     (Link Data) Router Interface address: 192.168.3.4
      Number of TOS metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

    Link connected to: a Transit Network
     (Link ID) Designated Router address: 192.168.2.4
     (Link Data) Router Interface address: 192.168.2.4
      Number of TOS metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1


  LS age: 114
  Options: (No TOS-capability, No DC)
  LS Type: Router Links
  Link State ID: 192.168.4.1
  Advertising Router: 192.168.4.1
  LS Seq Number: 80000011
  Checksum: 0x78FF
  Length: 60
  Number of Links: 3

    Link connected to: a Transit Network
     (Link ID) Designated Router address: 192.168.3.4
     (Link Data) Router Interface address: 192.168.3.1
      Number of TOS metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

    Link connected to: a Stub Network
     (Link ID) Network/subnet number: 192.168.4.0
     (Link Data) Network Mask: 255.255.255.0
      Number of TOS metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

    Link connected to: a Stub Network
     (Link ID) Network/subnet number: 127.0.0.1
     (Link Data) Network Mask: 255.255.255.255
      Number of TOS metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1


  LS age: 1856
  Options: (No TOS-capability, DC)
  LS Type: Router Links
  Link State ID: 192.168.5.1
  Advertising Router: 192.168.5.1
  LS Seq Number: 80000007
  Checksum: 0x435E
  Length: 72
  Number of Links: 4

    Link connected to: another Router (point-to-point)
     (Link ID) Neighboring Router ID: 192.168.1.3
     (Link Data) Router Interface address: 192.168.1.1
      Number of TOS metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 64

    Link connected to: a Stub Network
     (Link ID) Network/subnet number: 192.168.1.0
     (Link Data) Network Mask: 255.255.255.0
      Number of TOS metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 64

    Link connected to: a Transit Network
     (Link ID) Designated Router address: 192.168.2.4
     (Link Data) Router Interface address: 192.168.2.1
      Number of TOS metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

    Link connected to: a Transit Network
     (Link ID) Designated Router address: 192.168.5.1
     (Link Data) Router Interface address: 192.168.5.1
      Number of TOS metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1


  LS age: 1749
  Options: (No TOS-capability, DC)
  LS Type: Router Links
  Link State ID: 192.168.6.2
  Advertising Router: 192.168.6.2
  LS Seq Number: 80000007
  Checksum: 0xA544
  Length: 48
  Number of Links: 2

    Link connected to: a Stub Network
     (Link ID) Network/subnet number: 192.168.6.0
     (Link Data) Network Mask: 255.255.255.0
      Number of TOS metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

    Link connected to: a Transit Network
     (Link ID) Designated Router address: 192.168.5.1
     (Link Data) Router Interface address: 192.168.5.2
      Number of TOS metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1
</pre></html>
++++

{{:sk1:ospf.pcap.gz|Przykładowa wymiana pakietów protokołu OSPF}}

https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/ios-xml/ios/iproute_ospf/configuration/15-mt/iro-15-mt-book/iro-cfg.html
===== [Ekstra] Inne =====
Implementacje wielu protokołów routingu, w tym OSPFv2, dla systemu Linux:
  * FRRouting https://frrouting.org/ (kiedyś [[http://www.nongnu.org/quagga/|Quaqqa]], jeszcze wcześniej [[https://www.gnu.org/software/zebra/|Zebra]]) - składnia (prawie) identyczna z CISCO
  * Bird http://bird.network.cz/