OSPF 再配送とLSA Type 5 018

今回はOSPFの再配送を題材に、LSA Type 5を解説します。

 

座学

再配送

企業のネットワークでは、複数のルーティングプロトコルが動作していることが多々あります。

下図の様に、RIPとOSPFが動作している場合、R1に20.2.2.0/24を学習させるためには、R2において、RIP経由で学習した20.2.2.0/24をOSPF側に伝える必要があります。しかし、デフォルトでは、Ciscoのルータはあるルーティングプロトコル経由で学習したルート情報を別のルーティングプロトコルに伝えることはしません。

 

下図の様に、あるルーティングプロトコル経由で学習したルート情報を別のルーティングプロトコルに伝え、広報する場合に必要な処理が再配送、Redistributeになります。

 

シードメトリック

下図の様に、RIP経由で学習したルート情報をOSPF側に再配送する場合、RIPとOSPFではメトリックの尺度(RIPはホップ数、OSPFは帯域幅)が異なるため、RIP経由で学習したルート情報のメトリックを、そのままOSPF側に投入することはできません。

そのため、再配送の際は、再配送されたルート情報で使用するメトリックを指定する必要があり、このメトリックのことをシードメトリックと呼びます。OSPFのシードメトリックのデフォルト値は20になります。

 

LSA Type 5

OSPFに再配送されたルート情報はLSA Type 5であるAS External LSAに格納され、OSPFが動作しているネットワーク全体に広報されます。

 

各ルータは「ASBRまでのLSA Type 1/2」と「ASBRが生成したLSA Type 5」を基に、再配送されたネットワークへのベストパスを計算します。(Multi Area構成における再配送に関する動作はこちらの記事で解説しています。)

 

LSA Type 5のパケットフォーマット

・Link State ID
OSPFに再配送したルート情報のネットワークアドレスが格納されます。

・Network Mask
OSPFに再配送したルート情報のサブネットマスクが格納されます。

・E(External Metric Type)
Metric Typeに関しては、こちらの記事で解説しております。

・Metric
シードメトリックが格納されます。

・Forwarding Address
Forwarding Addressに関しては、こちらの記事で解説しております。

・External Route Tag
Forwarding Addressに関しては、こちらの記事で解説しております。

 

実機での動作確認

検証内容

R1のg2、R2のg2でOSPF Area 0を有効にします。
R1のg2、R2のg2のNetwork TypeにはPoint-to-Pointを使用します。
R2でOSPFに対してConnected Routeである180.1.1.0/24を再配送します。

 

初期設定


interface GigabitEthernet2
 ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
 ip ospf network point-to-point
!
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 180.1.1.2 255.255.255.0
!
router ospf 1
 router-id 2.2.2.2
 network 10.1.1.0 0.0.0.255 area 0

 

再配送設定前

OSPFプロセスの状態確認

R2において、OSPFにConnected Routeを再配送していないことが確認できます。

R2

R2#show ip ospf
 Routing Process "ospf 1" with ID 2.2.2.2
 Start time: 1d07h, Time elapsed: 01:34:36.450
 Supports only single TOS(TOS0) routes
 Supports opaque LSA
 Supports Link-local Signaling (LLS)
 Supports area transit capability
 Supports NSSA (compatible with RFC 3101)
 Supports Database Exchange Summary List Optimization (RFC 5243)
 Event-log enabled, Maximum number of events: 1000, Mode: cyclic
 Router is not originating router-LSAs with maximum metric
 Initial SPF schedule delay 50 msecs
 Minimum hold time between two consecutive SPFs 200 msecs
 Maximum wait time between two consecutive SPFs 5000 msecs
 Incremental-SPF disabled
 Initial LSA throttle delay 50 msecs
 Minimum hold time for LSA throttle 200 msecs
 Maximum wait time for LSA throttle 5000 msecs
 Minimum LSA arrival 100 msecs
 LSA group pacing timer 240 secs
 Interface flood pacing timer 33 msecs
 Retransmission pacing timer 66 msecs
 EXCHANGE/LOADING adjacency limit: initial 300, process maximum 300
 Number of external LSA 0. Checksum Sum 0x000000
 Number of opaque AS LSA 0. Checksum Sum 0x000000
 Number of DCbitless external and opaque AS LSA 0
 Number of DoNotAge external and opaque AS LSA 0
 Number of areas in this router is 1. 1 normal 0 stub 0 nssa
 Number of areas transit capable is 0
 External flood list length 0
 IETF NSF helper support enabled
 Cisco NSF helper support enabled
 Reference bandwidth unit is 100 mbps
    Area BACKBONE(0)
        Number of interfaces in this area is 1
        Area has no authentication
        SPF algorithm last executed 00:32:51.064 ago
        SPF algorithm executed 28 times
        Area ranges are
        Number of LSA 2. Checksum Sum 0x0122AD
        Number of opaque link LSA 0. Checksum Sum 0x000000
        Number of DCbitless LSA 0
        Number of indication LSA 0
        Number of DoNotAge LSA 0
        Flood list length 0

 

LSDBの状態確認

再配送前なので、R2はLSA Type 5を生成していないことが確認できます。

R2

R2#show ip ospf database

            OSPF Router with ID (2.2.2.2) (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         79          0x80000016 0x00B52F 2
2.2.2.2         2.2.2.2         26          0x8000000D 0x006781 2

 

SPFの計算結果の確認

再配送前なので、R1はOSPF経由で180.1.1.0/24を学習していないことが確認できます。

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

*   10.1.1.0/24, Intra, cost 1, area 0, Connected
      via 10.1.1.1, GigabitEthernet2

 

ルーティングテーブルの確認

再配送前なので、R1のルーティングテーブルに180.1.1.0/24が存在しないことが確認できます。

R1

R1#show ip route
      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        10.1.1.0/24 is directly connected, GigabitEthernet2
L        10.1.1.1/32 is directly connected, GigabitEthernet2

 

疎通確認

再配送前なので、R1の10.1.1.1からR2の180.1.1.2へのPingが失敗することが確認できます。

R1

R1#ping 180.1.1.2 source 10.1.1.1
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 180.1.1.2, timeout is 2 seconds:
Packet sent with a source address of 10.1.1.1
.....
Success rate is 0 percent (0/5)

 

再配送設定後(シードメトリックの指定無し)

R2において、シードメトリックを明示的に指定せずにConnected RouteをOSPFに再配送します。

 

追加した設定

OSPFへの再配送はredistribute <再配送元のルーティングプロトコル> subnetsコマンドで可能です。subnetsオプションを指定することで、クラスフルなルート情報に加え、クレスレスなルート情報も再配送可能です。

今回はR2において、Connected RouteをOSPFに再配送します。

R2

router ospf 1
 redistribute connected subnets

 

OSPFプロセスの状態確認

R2において、OSPFにConnected Routeが再配送されていることが確認できます。また、R2がASBRであることが確認できます。

R2

R2#show ip ospf
 Routing Process "ospf 1" with ID 2.2.2.2
 Start time: 1d07h, Time elapsed: 01:37:05.841
 Supports only single TOS(TOS0) routes
 Supports opaque LSA
 Supports Link-local Signaling (LLS)
 Supports area transit capability
 Supports NSSA (compatible with RFC 3101)
 Supports Database Exchange Summary List Optimization (RFC 5243)
 Event-log enabled, Maximum number of events: 1000, Mode: cyclic
 It is an autonomous system boundary router
 Redistributing External Routes from,
    connected, includes subnets in redistribution
 Router is not originating router-LSAs with maximum metric
 Initial SPF schedule delay 50 msecs
 Minimum hold time between two consecutive SPFs 200 msecs
 Maximum wait time between two consecutive SPFs 5000 msecs
 Incremental-SPF disabled
 Initial LSA throttle delay 50 msecs
 Minimum hold time for LSA throttle 200 msecs
 Maximum wait time for LSA throttle 5000 msecs
 Minimum LSA arrival 100 msecs
 LSA group pacing timer 240 secs
 Interface flood pacing timer 33 msecs
 Retransmission pacing timer 66 msecs
 EXCHANGE/LOADING adjacency limit: initial 300, process maximum 300
 Number of external LSA 1. Checksum Sum 0x00677A
 Number of opaque AS LSA 0. Checksum Sum 0x000000
 Number of DCbitless external and opaque AS LSA 0
 Number of DoNotAge external and opaque AS LSA 0
 Number of areas in this router is 1. 1 normal 0 stub 0 nssa
 Number of areas transit capable is 0
 External flood list length 0
 IETF NSF helper support enabled
 Cisco NSF helper support enabled
 Reference bandwidth unit is 100 mbps
    Area BACKBONE(0)
        Number of interfaces in this area is 1
        Area has no authentication
        SPF algorithm last executed 00:00:42.337 ago
        SPF algorithm executed 29 times
        Area ranges are
        Number of LSA 2. Checksum Sum 0x0126A6
        Number of opaque link LSA 0. Checksum Sum 0x000000
        Number of DCbitless LSA 0
        Number of indication LSA 0
        Number of DoNotAge LSA 0
        Flood list length 0

 

LSDBの状態確認

R2は180.1.1.0/24を格納したLSA Type 5を生成していることが確認できます。

R2

R2#show ip ospf database

            OSPF Router with ID (2.2.2.2) (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         101         0x80000016 0x00B52F 2
2.2.2.2         2.2.2.2         4           0x8000000E 0x006B7A 2

                Type-5 AS External Link States

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum Tag
180.1.1.0       2.2.2.2         3           0x80000001 0x00677A 0

 

LSA Type 5の詳細はshow ip ospf database external <再配送されたルート情報のネットワークアドレス> adv-router <生成元のルータのRouter ID>コマンドで確認可能です。

以下はR2が生成した180.1.1.0/24を格納したLSA Type 5になります。Link State IDにネットワークアドレスである180.1.1.0が格納されていることが確認できます。また、シードメトリックとして20が格納されていることが確認できます。

R2

R2#show ip ospf database external 180.1.1.0 adv-router 2.2.2.2

            OSPF Router with ID (2.2.2.2) (Process ID 1)

                Type-5 AS External Link States

  LS age: 14
  Options: (No TOS-capability, DC, Upward)
  LS Type: AS External Link
  Link State ID: 180.1.1.0 (External Network Number )
  Advertising Router: 2.2.2.2
  LS Seq Number: 80000001
  Checksum: 0x677A
  Length: 36
  Network Mask: /24
        Metric Type: 2 (Larger than any link state path)
        MTID: 0
        Metric: 20
        Forward Address: 0.0.0.0
        External Route Tag: 0

 

SPFの計算結果の確認

R1はOSPF経由で学習した180.1.1.0/24のベストパスを計算していることが確認できます。(OSPFに再配送されたルート情報のメトリックの計算については、Metric Typeの記事で解説します。)

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

*   10.1.1.0/24, Intra, cost 1, area 0, Connected
      via 10.1.1.1, GigabitEthernet2
*>  180.1.1.0/24, Ext2, cost 20, fwd cost 1, tag 0
      via 10.1.1.2, GigabitEthernet2

 

ルーティングテーブルの確認

LSA Type 5経由で学習したルート情報はO E1、または、O E2と表示されます。Eのあとの数字はMetric Typeを示しています。(Metric Typeについてはこちらの記事で解説しています。)

R1のルーティングテーブルに180.1.1.0/24が投入されていることが確認できます。

R1

R1#show ip route
      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        10.1.1.0/24 is directly connected, GigabitEthernet2
L        10.1.1.1/32 is directly connected, GigabitEthernet2
      180.1.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O E2     180.1.1.0 [110/20] via 10.1.1.2, 00:00:57, GigabitEthernet2

 

疎通確認

R1の10.1.1.1からR2の180.1.1.2へのPingが成功することか、R1はLSA Type 5経由で学習したルート情報と疎通可能なことが確認できます。

R1

R1#ping 180.1.1.2 source 10.1.1.1
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 180.1.1.2, 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

 

補足(ASBRの存在の認識)

ASBRとして動作しているルータは、LSA Type 1を広報する際に、E(External) Bitをセットします。

 

以下はR2が生成したArea 0のLSA Type 1になります。E bitがセット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 (2.2.2.2) (Process ID 1)

                Router Link States (Area 0)

  LS age: 26
  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: 8000000E
  Checksum: 0x6B7A
  Length: 48
  AS Boundary Router
  Number of Links: 2

    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: 10.1.1.0
     (Link Data) Network Mask: 255.255.255.0
      Number of MTID metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

 

各ルータにおいて、ABRやASBRとして認識しているルータはshow ip ospf border-routersコマンドで確認可能です。

R1はR2をASBRとして認識していることが確認できます。

R1

R1#show ip ospf border-routers

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

                Base Topology (MTID 0)

Internal Router Routing Table
Codes: i - Intra-area route, I - Inter-area route

i 2.2.2.2 [1] via 10.1.1.2, GigabitEthernet2, ASBR, Area 0, SPF 24

 

再配送設定後(シードメトリックの指定有り)

R2において、シードメトリックに30を指定し、Connected RouteをOSPFに再配送します。

 

追加した設定

OSPFに再配送するルート情報のシードメトリックの変更はredistribute <再配送元のルーティングプロトコル> subnets metric <シードメトリック>コマンドのmetricオプションで可能です。

今回はR2において、シードメトリックに30を指定し、Connected RouteをOSPFに再配送します。

R2

router ospf 1
 redistribute connected subnets metric 30

 

OSPFプロセスの状態確認

R2において、OSPFにConnected Routeが再配送されていること、また、シードメトリックが30であることが確認できます。

R2

R2#show ip ospf
 Routing Process "ospf 1" with ID 2.2.2.2
 Start time: 1d07h, Time elapsed: 01:44:18.879
 Supports only single TOS(TOS0) routes
 Supports opaque LSA
 Supports Link-local Signaling (LLS)
 Supports area transit capability
 Supports NSSA (compatible with RFC 3101)
 Supports Database Exchange Summary List Optimization (RFC 5243)
 Event-log enabled, Maximum number of events: 1000, Mode: cyclic
 It is an autonomous system boundary router
 Redistributing External Routes from,
    connected with metric mapped to 30, includes subnets in redistribution
 Router is not originating router-LSAs with maximum metric
 Initial SPF schedule delay 50 msecs
 Minimum hold time between two consecutive SPFs 200 msecs
 Maximum wait time between two consecutive SPFs 5000 msecs
 Incremental-SPF disabled
 Initial LSA throttle delay 50 msecs
 Minimum hold time for LSA throttle 200 msecs
 Maximum wait time for LSA throttle 5000 msecs
 Minimum LSA arrival 100 msecs
 LSA group pacing timer 240 secs
 Interface flood pacing timer 33 msecs
 Retransmission pacing timer 66 msecs
 EXCHANGE/LOADING adjacency limit: initial 300, process maximum 300
 Number of external LSA 1. Checksum Sum 0x00C50F
 Number of opaque AS LSA 0. Checksum Sum 0x000000
 Number of DCbitless external and opaque AS LSA 0
 Number of DoNotAge external and opaque AS LSA 0
 Number of areas in this router is 1. 1 normal 0 stub 0 nssa
 Number of areas transit capable is 0
 External flood list length 0
 IETF NSF helper support enabled
 Cisco NSF helper support enabled
 Reference bandwidth unit is 100 mbps
    Area BACKBONE(0)
        Number of interfaces in this area is 1
        Area has no authentication
        SPF algorithm last executed 00:01:13.137 ago
        SPF algorithm executed 34 times
        Area ranges are
        Number of LSA 2. Checksum Sum 0x0118AD
        Number of opaque link LSA 0. Checksum Sum 0x000000
        Number of DCbitless LSA 0
        Number of indication LSA 0
        Number of DoNotAge LSA 0
        Flood list length 0

 

LSDBの状態確認

R2は180.1.1.0/24を格納したLSA Type 5を生成していることが確認できます。

R2

R2#show ip ospf database

            OSPF Router with ID (2.2.2.2) (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         101         0x80000016 0x00B52F 2
2.2.2.2         2.2.2.2         4           0x8000000E 0x006B7A 2

                Type-5 AS External Link States

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum Tag
180.1.1.0       2.2.2.2         3           0x80000002 0x00C90D 0

 

以下はR2が生成した180.1.1.0/24を格納したLSA Type 5になります。メトリックが30に変化したことが確認できます。

R2

R2#show ip ospf database external 180.1.1.0 adv-router 2.2.2.2

            OSPF Router with ID (2.2.2.2) (Process ID 1)

                Type-5 AS External Link States

  LS age: 14
  Options: (No TOS-capability, DC, Upward)
  LS Type: AS External Link
  Link State ID: 180.1.1.0 (External Network Number )
  Advertising Router: 2.2.2.2
  LS Seq Number: 80000002
  Checksum: 0xC90D
  Length: 36
  Network Mask: /24
        Metric Type: 2 (Larger than any link state path)
        MTID: 0
        Metric: 30
        Forward Address: 0.0.0.0
        External Route Tag: 0

 

SPFの計算結果の確認

R1がSPFで計算した180.1.1.0/24のCostが30に変化したことが確認できます。

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

*   10.1.1.0/24, Intra, cost 1, area 0, Connected
      via 10.1.1.1, GigabitEthernet2
*>  180.1.1.0/24, Ext2, cost 30, fwd cost 1, tag 0
      via 10.1.1.2, GigabitEthernet2

 

ルーティングテーブルの確認

LSA Type 5経由で学習したルート情報はO E1、または、O E2と表示されます。Eのあとの数字はMetric Typeを示しています。(Metric Typeについてはこちらの記事で解説しています。)

R1のルーティングテーブルの180.1.1.0/24のメトリックが30に変化したことが確認できます。

R1

R1#show ip route
      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        10.1.1.0/24 is directly connected, GigabitEthernet2
L        10.1.1.1/32 is directly connected, GigabitEthernet2
      180.1.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O E2     180.1.1.0 [110/20] via 10.1.1.2, 00:00:57, GigabitEthernet2

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