OSPF Network Type – Point-to-Multipoint 006

今回はOSPFのNetwork TypeのPoint-to-Multipointを題材にLSA Type 1の理解を深めます。

 

座学

Point-to-Multipointについて

前回の記事で解説したPoint-to-Pointネットワークは、2台のルータが直接接続されたネットワークでのみ使用します。スイッチを経由して3台以上のルータが接続されたネットワークではPoint-to-Pointは使用不可になります。

 

3台以上のルータが存在するネットワークでOSPFを動作させるには、Network TypeにPoint-to-MultipointかBroadcastを使用する必要があります。(Network TypeのBroadcastは次の記事で解説します。)

Point-to-Multipointを使用した場合、各ルータが生成したLSA Type 1には、隣接する他のルータのRouter IDが格納されます。また、Point-to-Multipointネットワークのインタフェースのプレフィックス情報は10.1.1.0/24の様なネットワークアドレス/サブネットマスクではなく、10.1.1.1/32の様にインタフェースに割り当てられたアドレスがそのままLSA Type 1に格納されます。

 

Point-to-Multipointネットワークの問題点として、ルータの台数が増加するに伴い、LSA Type 1の情報量が指数的(n2)に増加します。

 

実機での動作確認

検証内容

R1、R2、R3でOSPF Area 0を有効にし、ルート情報を交換します。
Network TypeにはPoint-to-Mulitpointを使用します。

 

初期設定


interface GigabitEthernet2
 ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
 ip ospf network point-to-multipoint
!
router ospf 1
 router-id 1.1.1.1
 network 10.1.1.0 0.0.0.255 area 0
            


interface GigabitEthernet2
 ip address 10.1.1.2 255.255.255.0
 ip ospf network point-to-point
!
interface GigabitEthernet3
 ip address 10.2.2.2 255.255.255.0
!
router ospf 1
 router-id 2.2.2.2
 network 10.1.1.0 0.0.0.255 area 0
 network 10.2.2.0 0.0.0.255 area 0
            


interface GigabitEthernet2
 ip address 10.1.1.3 255.255.255.0
 ip ospf network point-to-multipoint
!
interface GigabitEthernet3
 ip address 10.3.3.3 255.255.255.0
!
router ospf 1
 router-id 3.3.3.3
 network 10.1.1.0 0.0.0.255 area 0
 network 10.3.3.0 0.0.0.255 area 0

 

OSPFのPoint-to-Multipointネットワークの設定確認

Network TypeをPoint-to-Multipointに変更するには、ip ospf network point-to-multipointコマンドを使用します。

R1

interface GigabitEthernet2
 ip ospf network point-to-multipoint

 

OSPFが動作しているインタフェースの状態確認

R1のg2のNetwork TypeがPoint-to-Multipointであることが確認できます。

R1

R1#show ip ospf interface
GigabitEthernet2 is up, line protocol is up
  Internet Address 10.1.1.1/24, Interface ID 6, Area 0
  Attached via Network Statement
  Process ID 1, Router ID 1.1.1.1, Network Type POINT_TO_MULTIPOINT, Cost: 1
  Topology-MTID    Cost    Disabled    Shutdown      Topology Name
        0           1         no          no            Base
  Transmit Delay is 1 sec, State POINT_TO_MULTIPOINT
  Timer intervals configured, Hello 30, Dead 120, Wait 120, Retransmit 5
    oob-resync timeout 120
    Hello due in 00:00:05
  Supports Link-local Signaling (LLS)
  Cisco NSF helper support enabled
  IETF NSF helper support enabled
  Index 1/1/1, flood queue length 0
  Next 0x0(0)/0x0(0)/0x0(0)
  Last flood scan length is 1, maximum is 2
  Last flood scan time is 0 msec, maximum is 1 msec
  Neighbor Count is 2, Adjacent neighbor count is 2
    Adjacent with neighbor 3.3.3.3
    Adjacent with neighbor 2.2.2.2
  Suppress hello for 0 neighbor(s)

 

OSPFネイバー/アジャセンシーの状態確認

R1はNetwork TypeがPoint-to-Multipointのg2上でR2、R3とOSPFネイバー/アジャセンシーを確立していることが確認できます。

R1

R1#show ip ospf neighbor

Neighbor ID  Pri  State     Dead Time  Address   Interface
3.3.3.3        0  FULL/  -  00:01:51   10.1.1.3  GigabitEthernet2
2.2.2.2        0  FULL/  -  00:01:36   10.1.1.2  GigabitEthernet2

 

LSAの状態確認

 

R1、R2、R3共に、LSA Type 1を生成していることが確認できます。

R1

R1#show ip ospf database

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

                Router Link States (Area 0)

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum Link count
1.1.1.1         1.1.1.1         606         0x80000003 0x00E4EA 3
2.2.2.2         2.2.2.2         581         0x80000004 0x006345 4
3.3.3.3         3.3.3.3         567         0x80000002 0x004859 4

 

以下はR1が生成したLSA Type 1になります。Link State IDにLSAの生成元のR1のRouter ID、Link Type 1(P2P)のLinkのLink IDに隣接するR2とR3のRouter IDが格納されていることが確認できます。また、Link Type 3(Stub)のLink ID/Link Dataに10.1.1.1/32が格納されていることが確認できます。

R1

R1#show ip ospf database router adv-router 1.1.1.1

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

                Router Link States (Area 0)

  LS age: 622
  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: 80000003
  Checksum: 0xE4EA
  Length: 60
  Number of Links: 3

    Link connected to: another Router (point-to-point)
     (Link ID) Neighboring Router ID: 3.3.3.3
     (Link Data) Router Interface address: 10.1.1.1
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

    Link connected to: another Router (point-to-point)
     (Link ID) Neighboring Router ID: 2.2.2.2
     (Link Data) Router Interface address: 10.1.1.1
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

    Link connected to: a Stub Network
     (Link ID) Network/subnet number: 10.1.1.1
     (Link Data) Network Mask: 255.255.255.255
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 0

 

以下はR2が生成したLSA Type 1になります。Link State IDにLSAの生成元のR2のRouter ID、Link Type 1(P2P)のLinkのLink IDに隣接するR2とR3のRouter IDが格納されていることが確認できます。また、Link Type 3(Stub)のLink ID/Link Dataに10.1.1.2/32と10.2.2.0/24が格納されていることが確認できます。

R1

R1#show ip ospf database router adv-router 2.2.2.2

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

                Router Link States (Area 0)

  LS age: 599
  Options: (No TOS-capability, DC)
  LS Type: Router Links
  Link State ID: 2.2.2.2
  Advertising Router: 2.2.2.2
  LS Seq Number: 80000004
  Checksum: 0x6345
  Length: 72
  Number of Links: 4

    Link connected to: a Stub Network
     (Link ID) Network/subnet number: 10.2.2.0
     (Link Data) Network Mask: 255.255.255.0
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

    Link connected to: another Router (point-to-point)
     (Link ID) Neighboring Router ID: 3.3.3.3
     (Link Data) Router Interface address: 10.1.1.2
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

    Link connected to: another Router (point-to-point)
     (Link ID) Neighboring Router ID: 1.1.1.1
     (Link Data) Router Interface address: 10.1.1.2
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

    Link connected to: a Stub Network
     (Link ID) Network/subnet number: 10.1.1.2
     (Link Data) Network Mask: 255.255.255.255
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 0

 

以下はR3が生成したLSA Type 1になります。Link State IDにLSAの生成元のR3のRouter ID、Link Type 1(P2P)のLinkのLink IDに隣接するR2とR3のRouter IDが格納されていることが確認できます。また、Link Type 3(Stub)のLink ID/Link Dataに10.1.1.3/32と10.3.3.0/24が格納されていることが確認できます。

R1

R1#show ip ospf database router adv-router 3.3.3.3

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

                Router Link States (Area 0)

  LS age: 588
  Options: (No TOS-capability, DC)
  LS Type: Router Links
  Link State ID: 3.3.3.3
  Advertising Router: 3.3.3.3
  LS Seq Number: 80000002
  Checksum: 0x4859
  Length: 72
  Number of Links: 4

    Link connected to: a Stub Network
     (Link ID) Network/subnet number: 10.3.3.0
     (Link Data) Network Mask: 255.255.255.0
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

    Link connected to: another Router (point-to-point)
     (Link ID) Neighboring Router ID: 2.2.2.2
     (Link Data) Router Interface address: 10.1.1.3
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

    Link connected to: another Router (point-to-point)
     (Link ID) Neighboring Router ID: 1.1.1.1
     (Link Data) Router Interface address: 10.1.1.3
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

    Link connected to: a Stub Network
     (Link ID) Network/subnet number: 10.1.1.3
     (Link Data) Network Mask: 255.255.255.255
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 0

 

SPFの計算結果の確認

R1は自身が生成したLSA Type 1とR2/R3が生成したLSA Type 1をつなぎ合わせることで、10.2.2.0/24と10.3.3.0/24へのネクストホップとコストを計算可能です。

R1

R1#show ip ospf rib

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

                Base Topology (MTID 0)

OSPF local RIB
Codes: * - Best, > - Installed in global RIB

*   10.1.1.1/32, Intra, cost 0, area 0, Connected
      via 10.1.1.1, GigabitEthernet2
*>  10.1.1.2/32, Intra, cost 1, area 0
      via 10.1.1.2, GigabitEthernet2
*>  10.1.1.3/32, Intra, cost 1, area 0
      via 10.1.1.3, GigabitEthernet2
*>  10.2.2.0/24, Intra, cost 2, area 0
      via 10.1.1.2, GigabitEthernet2
*>  10.3.3.0/24, Intra, cost 2, area 0
      via 10.1.1.3, GigabitEthernet2

 

ルーティングテーブルの確認

R1のルーティングに10.2.2.0/24と10.3.3.0/24が存在することが確認できます。

また、Point-to-Multipointネットワークを使用している場合、ルーティングテーブルに他のルータのインタフェースのアドレスが/32で登録されます。

R1

R1#show ip route ospf
      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 6 subnets, 2 masks
O        10.1.1.2/32 [110/1] via 10.1.1.2, 00:11:02, GigabitEthernet2
O        10.1.1.3/32 [110/1] via 10.1.1.3, 00:10:48, GigabitEthernet2
O        10.2.2.0/24 [110/2] via 10.1.1.2, 00:11:02, GigabitEthernet2
O        10.3.3.0/24 [110/2] via 10.1.1.3, 00:10:48, GigabitEthernet2

 

疎通確認

R1の10.1.1.1からR2の10.2.2.2とR3の10.3.3.3へのPingが成功したことから、R1はPoint-to-Multipointネットワークのインタフェース上でOSPF経由で学習した10.2.2.0/24と10.3.3.0/24に到達可能なことが確認できます。

R1

R1#ping 10.2.2.2 source 10.1.1.1
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.2.2.2, timeout is 2 seconds:
Packet sent with a source address of 10.1.1.1
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/1/1 ms

R1#ping 10.3.3.3 source 10.1.1.1
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.3.3.3, timeout is 2 seconds:
Packet sent with a source address of 10.1.1.1
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/1/1 ms

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