JÁNOS SZAKKÖZÉPI SKOLA

CCNA 3.

Cisco Networking Academy Program Kapcsolás alapjai, haladó forgalomirányítás

A kapcsolás alapjai, és haladó szintű forgalomirányítás

2. Egyterületű OSPF

CISCO Hálózati Akadémia Program

IRINYI JÁNOS SZAKKÖZÉPISKOLA Név

Kapcsolás alapjai, haladó forgalomirányítás

CCNA 3.

1. Link-state (kapcsolatállapot alapú) protokollok 2. Egyterületű OSPF alapok 3. Egyterületű OSPF konfiguráció

2


IRINYI JÁNOS SZAKKÖZÉPISKOLA


CCNA 3.

Kapcsolatállapot-alapú protokollok • Jellemzők – – – – – – – –

•

Legrövidebb útvonalat használja Eseményvezérelt frissítések Minden forgalomirányítónak kapcsolatállapot hirdetéseket küld Egységes irányítási kép minden forgalomirányító esetén Gyors konvergencia (LSA elárasztás induláskor) Irányítási hurkok ritkábban alakulnak ki Nehezebb konfiguráció, nagyobb hardver igény Kisebb sávszélesség igény

Protokollok – OSPF – IS-IS

3




CCNA 3.

Kapcsolatállapot-alapú szolgáltatások • Funkciók – – – – –

Gyors reagálás a hálózat változásaira Eseményvezérelt frissítés Rendszeres frissítés „Hello” eljárás a szomszédok elérhetőségének vizsgálatára Csoportcímzés

• Műveletek – „Hello” üzenetek és LSA-k alapján felépítik a hálózatot jellemző adatbázist – SPF algoritmussal minden hálózat felé meghatározzák a legrövidebb útvonalat – Legjobb útvonalakat irányítótáblába írják

4




CCNA 3.

Irányítási információk karbantartása • OSPF alapfogalmai - „Hello” csomagok - szomszédtábla - Kapcsolatállapot hirdetések (LSA) - Topológiai adatbázis - Legrövidebb utat kereső (SPF) algoritmus - Az eredményként kapott SPF-fa - Hálózatok elérését leíró útvonalakat és interfészeket tartalmazó irányítótábla

• Információs folyamatok – Nagyobb területre kiterjedő információ megosztás csoportcímzéssel – LSA küldés minden interfészen, kivéve, amin az LSA érkezett – LSA másolás, saját topológia aktualizálása 5




CCNA 3.

Szomszédosság Az 1-es hálózaton az A és C a szomszédaim

1-es hálózat B A 1-es hálózaton a B és C a szomszédaim A 2-es hálózaton a D és C a szomszédaim

Helló üzenetek C

A Helló üzenetek

A 1-es hálózaton az A és B a szomszédaim A 2-es hálózaton az A és D a szomszédaim

D 2-es hálózat

A 2-es hálózaton az A és C a szomszédaim 6



CCNA 3.


Irányítási információk karbantartása • Adatok, adatbázisok, eszközök – Kapcsolatállapot hirdetések (LSA) – „Hello” üzenetek szomszédsági tábla kialakításához – „Hello” üzenetek és LSA-k alapján felépítik a hálózatot jellemző adatbázist (Topológiai adatbázis) – SPF algoritmussal a legrövidebb útvonalak keresése (Dijkstra-algoritmusra épül) – SPF fa, amely az eredményt tartalmazza – Legjobb útvonalakból létrejön az irányítótábla az irányítási döntések meghozatalához – Kapcsolatállapot-frissítéseket (link-state update, LSU) küldése topológia változás esetén 7




CCNA 3.

Kapcsolatállapot alapú forgalomirányító algoritmusok •

A kapcsolatállapot alapú algoritmusok jellemzői – – – –

– –

–

–

Általában legrövidebb utat kereső (SPF) algoritmusoknak nevezzük őket. Bonyolult adatbázisban rögzítik a hálózat topológiáját. A Dijkstra-algoritmusra épülnek. 1.Teljes képet alkotnak a hálózat forgalomirányítóiról és egymáshoz való kapcsolódásuk módjáról, kapcsolatállapot-hirdetéseket (LSA-kat) cserélnek a hálózat többi forgalomirányítójával. 2. Az LSA-k cseréjében részt vevő forgalomirányítók mindegyike topológiai adatbázist épít. 3. Az SPF algoritmus segítségével meghatározzák az egyes hálózati állomások elérhetőségét. 4. A kapott információkat használják fel az irányítótábla tartalmának frissítésére. A folyamat segítségével könnyen felismerhetők, egyes hálózati komponensek kiesése vagy a hálózat bővülése miatt, a hálózat topológiájában beállt változások. Az LSA-k elküldését a hálózatban beálló változások váltják ki, nem periodikus adatcsere történik. A konvergencia folyamata jelentősen felgyorsul, mert nem kell különféle időzítők lejárására várni a forgalomirányítóknak. 8




CCNA 3.

Kapcsolatállapot folyamatok értékelése • Előnyök – – – – – –

Gyors, szinte azonnali konvergencia Teljes a többi routerrel összhangban lévő topológia ismerete Irányítási hurkok kialakulásának lehetősége minimális LSA-k sorszámozottak és elévülhetnek (legfrissebb alapján hoz döntést) Alapos hálózattervezéssel csökkenthető az adatbázisok mérete VLSM és CIDR támogatás

• Hátrányok – – – –

Jelentős igény a hardverrel szemben Szigorú követelményeket támaszt a hálózattervezéssel szemben Magasabban képzett szakembereket igényel A kezdeti elárasztás jelentős sávszélességet igényel

9



CCNA 3.


A távolságvektor alapú és a kapcsolatállapot alapú protokollok közötti különbségek

10




CCNA 3.

1. Link-state (kapcsolatállapot alapú) protokollok 2. Egyterületű OSPF alapok 3. Egyterületű OSPF konfiguráció

11




CCNA 3.

OSPF áttekintés • Jellemzők – Nyílt szabványokra épülő kapcsolatállapot-alapú protokoll – Robosztus, skálázható, megfelel a mai igényeknek – Kisméretű (egyterületű) és nagy méretű hierarchikus hálózatokban is használható

• Egyterületű OSPF – Egyetlen OSPF terület (area 0) a kisméretű hálózatokhoz

• Hierarchikus OSPF – – – – –

Több OSPF terület csatlakozik a központi, gerinc (area 0) hálózathoz A területek egymástól függetlenek (nincs LSA átjárás) Csökkenthető az irányítási terhelés, gyorsul a konvergencia Növelhető a teljesítmény, Csökkenthető a hibák hatása, kisebb területre hat ki 12



CCNA 3.


OSPF áttekintés

13




CCNA 3.

OSPF terminológia • Fogalmak – Kapcsolat: Egy forgalomirányító egy interfésze – Kapcsolatállapot: Két forgalomirányító közötti kapcsolat állapota – Topológiai adatbázis: A terület összes irányítójának adatait tartalmazza – Terület: Több hálózat és forgalomirányító együttese, amelyekhez ugyanaz a terület-azonosító van rendelve. – Költség: Kapcsolat mértéke, függ az átviteli sebességtől – Irányítótábla: Továbbítási adatbázis az irányításhoz szükséges információkkal. Minden forgalomirányítón egyedi. – Szomszédsági adatbázis: Kétirányú kapcsolatot biztosító szomszédos forgalomirányítók adatait tartalmazza – Kijelölt (DR-designated router) és tartalék kijelölt router (BDR-backup DR):

Azonos hálózatba tartozó forgalomirányítók választják, hogy „képviselje” őket

14



CCNA 3.


OSPF terminológia - Terület Mivel az autonóm rendszerek igen nagyok is lehetnek, ezért az OSPF önálló területekre AREA bontja őket! A területek nem fedhetik át egymást, A területen kívülről a belső topológia nem látszik, Minden hálózatnak van egy elsődleges területe az a gerinc, Léteznek olyan routerek is, amelyek egyik területhez sem tartoznak. A routerek topológiai adatbázist hoznak létre. Nem lenne gazdaságos, ha minden router kéréseket küldene minden másikhoz, ezért megválasztanak egy ún. Kijelölt DR és egy tartalék kilelölt BDR routert, akihez fordulnak az adatbázis frissítésekért. 15



CCNA 3.


OSPF működése Minden router periódikusan kapcsolatállapot frissítéseket küld a vele összefüggő routereknek.  Minden router információkat gyűjt a szomszédairól és azok állapotáról.  Ezzel elárasztja a szomszédait, kivéve azokat, ahonnan kapta az információt.  Az OSPF router hirdeti az állapotát.

 Minden router kapcsolatállapot adatbázist épít.  Az azonos területen lévő routerek azonos kapcsolatállapot adatbázist hoznak létre.  Minden router futtat egy legrövidebb út algoritmust a kapcsolatállapot adatbázisán. Ezzel meghatározza a legrövidebb távolságot, és hurokmentessé teszi a kapcsolatot.

16



CCNA 3.


A legrövidebb utat kereső algoritmus • Az OSPF a cél felé vezető legjobb útvonalat a legrövidebb út algoritmus segítségével keresi meg.

• Az algoritmus a legalacsonyabb költségű útvonalat kezeli a legjobbként. Kifejlesztése egy dán kutató, Dijkstra nevéhez kötődik, a nyilvánosság számára 1959-ben mutatták be. Az algoritmus a hálózatokat pont-pont összeköttetések által összekapcsolt csomópontok halmazának tekinti. • Minden összeköttetésnek van valamilyen költsége. A csomópontokhoz nevek tartoznak. Minden csomópont teljes adatbázissal rendelkezik az összes összeköttetésről, így pontos képet tud alkotni a fizikai topológiáról. 17




CCNA 3.

A legrövidebb utat kereső algoritmus B

A

G 2

4 2. út

1

C

?

2 4

D

3.út

szomszédok

2

E

F 2

1 A

B

C

D

E

F

G

B től 4

A tól 4

B től 1

C től 4

C től 2

E től 2

A tól 2

G től 2

C től 1

D től 4

E től 1

D től 1

G től 2

F től 2

E től 2

A8 G G8 F Költség:

4 2 2 8


A legjobb útvonal a harmadik megoldás.

F től 2

1. Nézzük A felé 2. Nézzük D felé B8 A

1.út

B8 C

1

C8 D

4

D8 E

1

E8 F

2

Költség:

8

3. Nézzük E felé B8 C

1

C8 E

2

E8 F

2

Költség:

5

18


CCNA 3.


A legrövidebb utat kereső algoritmus

19



CCNA 3.


OSPF hálózattípusok • Az OSPF alapú forgalomirányítók csak szomszédsági viszonyok mellett képesek az irányítási információk cseréjére. Az OSPF alapú forgalomirányítók annak alapján határozzák meg, hogy mely forgalomirányítókkal kell szomszédsági viszonyt létesíteniük, hogy milyen típusú hálózathoz csatlakoznak. A szomszédsági viszony létrejötte után megkezdődik a kapcsolatállapot-információk cseréje a forgalomirányítók között. • Az OSPF interfészek automatikusan felismerik az alábbi háromféle hálózattípust: – Szórásos többes hozzáférésű, például Ethernet – Pont - pont – Pont - többpont – Nem szórásos többes hozzáférésű (NBMA), pl: Frame Relay 20




CCNA 3.

OSPF hálózattípusok Jelemző hálózat

Tipus

Kijelölt router DR

Üzenetszórásos többszörös hozzáférésű

Ethernet, Token ring, Vagy FDDI

Szükséges

Szórás nélküli többszörös hozzáférésű

Frame Relay, Vagy X.25, SMDS

Szükséges

Pont - pont

PPP, HDLS

Nincs rá szükség

Pont – több pont

Rendszergazda konfigurálja

Nincs rá szükség

X.25

Üzenetszórásos többszörös hozzáférésű

Szórás nélküli Többszörös hozzáférésű

Pont- pont

21




CCNA 3.

Kijelölt forgalomirányítók • Probléma – Forgalomirányítók közötti szomszédossági kapcsolatok és az állapotadatok nagy száma (10 forgalomirányító esetén 45 kapcsolat)

• Megoldás – – – –

Kijelölt forgalomirányító (Designated Router – DR) választása Kijelölt forgalomirányító minden szomszéddal kiépíti a kapcsolatot Minden szomszédos forgalomirányító a DR-nek küld adatokat A DR minden szomszédnak szétküldi az adatokat (224.0.0.5)

• Probléma – A DR leállásával a kommunikáció megszakadhat

• Megoldás – Tartalék kijelölt forgalomirányító (Backup DR – BDR) választása – A két kijelölt forgalomirányító a 224.0.0.6 csoportcímzéses címet használják 22




CCNA 3.

Kijelölt forgalomirányítók n (n-1) 2

n pontból (n-1) él húzható

Kapcsolatok száma:

dupla él

5 routernél már 10 kapcsolat 10 routernél már 45 kapcsolat

Indokolja, hogy egy vagy két router tartsa nyilván a kapcsolatokat. Ennek a routernek fogják küldeni a többiek a változásokat. Ez a router pedig multicast szórással (224.0.0.5) küldi a tábla információkat. A BDR pedig a (224.0.0.6) címen. A DR, illetve BR választás a Helló protokoll segítségével történik. Ez IP-be ágyazott speciális csomag

Ethernet IP fej OSPF

OSPF Helló

CRC 23




CCNA 3.

Kijelölt forgalomirányítók

A két kijelölt forgalomirányító a 224.0.0.6 címen kommunikál

A DR minden szomszédnak szétküldi az adatokat (224.0.0.5) 24



CCNA 3.


„Hello” protokoll • Jellemző – OSPF forgalomirányító rendszeres időközönként küld „Hello” üzeneteket a 224.0.0.5 csoportcímre – Kezdeményezik és fenntartják a szomszédossági viszonyokat – Szórásos többes hozzáférésű és pont-pont hálózatban 10 másodpercenként küldik az üzenetet – Nem szórásos többes hozzáférésű hálózatban 30 másodpercenként küldik az üzenetet

• Funkció – Szomszédsági viszony kezdeményezése és fenntartása – DR, BDR választás

25




CCNA 3.

„Hello” protokoll 0 Verzió

16 31 Tipus Csomag hossz Router azonosító

Terület (area) azonosító Ellenörző össz. Hitelesítés tipus Hitelesített adat

Tipus mező: 1 2 3 4 5

Helló elérhetőségi teszt Topológiai adatbázis leírás Link státusz igény Link státusz karbantartás Link státusz nyugta

Helló protokoll fejrésze A router azonosítás a legmagasabb című router interfész segítségével történik. Felhasználhatjuk a Loopback címet is! A sárgával kiemelt terület, azért fontos, mert mindkettő lehetőséget ad a DR kiválasztására A routernek priotitást is adhatunk.

26



CCNA 3.


Az OSPF működése • Szomszédsági viszony kialakítása, DR, BDR választás – Induláskor „Hello” üzenetekkel történik a szomszédsági viszony kialakítása – DR, majd BDR választása – „Hello” protokoll minden továbbított információját egyeztetni kell – DR és BDR szomszédsági viszonyba kerül a többi OSPF forgalomirányítóval a saját hálózatán

• OSPF azonosító – Legnagyobb értékű IP szám lesz az OSPF azonosító – Legalább egy működő interfész szükséges (loopback)

• OSPF prioritás – Alapértéke 1, de választható

• DR, BDR választása – Magasabb prioritás, vagy egyezés esetén magasabb azonosító 27




CCNA 3.

1. Link-state (kapcsolatállapot alapú) protokollok 2. OSPF Egyterületű alapok 3. Egyterületű OSPF konfiguráció

28




CCNA 3.

Az OSPF irányító folyamat konfigurálása A konfiguráláshoz meg kell adni:  Folyamat azonosítót  Hálózatot  Helyettesítő maszkot  Terület azonosítót

Process azonosító 1-65535 között lehet

Router(config)# router ospf process_azonosító Router(config-router)# network hálózati_cím helyettesítő_maszk area Terület_azonosító A terjesztendő hálózat címe

Az helyettesítő maszk a szokásos alhálózati maszk bitjeiből képződik úgy, hogy minden bitet az ellenkezőjére fordítunk.

Lehet sorszám 0- 4 294 967 295 között, vagy akár egy IP cím is lehet. De a gerinc mindig 0 azonosítót kap!

Router(config)# router ospf 1 Router(config-router)# network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0 29




CCNA 3.

OSPF azonosító és prioritás beállítása • OSPF azonosító – Legmagasabb loopback interfész cím – Legmagasabb interfész cím

• OSPF prioritás – Alapértelmezés szerint 1, de változtatható (0-255) Router(config)# interface loopback 0 Router(config-if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.255

Router(config-if)# exit Router(config)# interface FastEthernet 0/0

Router(config-if)# ip ospf priority 50 Router # show ip ospf interface típusszám 30




CCNA 3.

OSPF azonosító és prioritás beállítása Minden routert a legmagasabb IP című interfésze azonosít vagy Ha van konfigurált Loopback interfész, akkor az! 0 Verzió A Loopback interfész segítségével elérhető, hogy a DR-t is mi jelöljük ki. A DR-t igénylő hálózaton a legnagyobb azonosítóval rendelkező router kapja meg a szavazatokat.

16 31 Típus Csomag hossz Router azonosító

Terület (area) azonosító Ellenőrző össz. Hitelesítés típus

Router(config)# interface loopback 0 Router(config-if)#ip address cím maszk

Hitelesített adat Sohasem megy down-ba, Konfigurálás után mindig up!

A maszk, mivel egyetlen címről van szó, csak 255.255.255.255 lehet! A router prioritás is segíthet a DR kijelölésében: 31




CCNA 3.

OSPF azonosító és prioritás beállítása

Router(config)# interface fastethernet 0/0 Router(config-if)#ip ospf priority 50 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#exit

A prioritás értéke 0 és 255 között lehet!

Amennyiben a prioritás értéke 0, úgy a router nem vesz részt a választásban. Ha az érték magas, akkor nagyobb eséllyel nyeri a választást a router. 32




CCNA 3.

Az OSPF költségmérték módosítása • Sávszélesség – Az OSPF megfelelő működéséhez elengedhetetlen az interfész sávszélességének helyes beállítása

• Költség – költség általános számítása Költség:= 108 (bit/sec) / sávszélesség (bit/sec)

Router(config) # interface serial 0/0 Router(config-if) # bandwidth 64 Router(config-if) # ip ospf cost szám CISCO Hálózati Akadémia Program

33



CCNA 3.

Az OSPF költségmérték módosítása Serial0/0 is down, line protocol is down Internet Address 223.0.0.165/30, Area 0 Process ID 50, Router ID 223.0.0.250, Network Type POINT_TO_POINT, Cost: 781 Transmit Delay is 1 sec, State DOWN, Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5 oob-resync timeout 40

Router(config)# interface fastethernet 0/0 Router(config-if)#ip ospf cost 10 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#exit A költség értéke 1 és 65535 között lehet! A költség sávszélességtől függ! Ha elállítjuk, jelentősen megváltoztathatjuk, az egyes útvonalak elérhetőségét! 34



CCNA 3.


Az OSPF hitelesítés beállítása •

A megbízhatóság garantálására egy-egy terület forgalomirányítói egymás hitelesítésére is beállíthatók – A hitelesítő kulcs (jelszó) a forgalomirányítók közös titka – Hitelesítés engedélyeztetése minden forgalomirányítón

•

MD5 algoritmus használata, hogy a kulcs ne egy egyszerű szövegként jelenjen meg – A szomszédos forgalomirányítóknak ugyanazt a kulcsazonosítót és kulcsértéket kell használni. 8 karakter vagy több

Router(config-if) # ip ospf authentication-key jelszó Router(config-router) # area területszám authentication

0 titkosítás nélküli 7 egyedi módszer

1-255 közötti azonosító

Router(config-if) # ip ospf message-digest-key kulcsazonosító titkosítástípus md5 kulcs Router(config-router) # area területazonosító authentication message-digest 35




CCNA 3.

Az OSPF időzítők konfigurálása •

Helló időtartam – Szórásos hálózatban alapértelmezett érték 10 s – Nem szórásos hálózatban alapértelmezett érték 30 s

•

Halott időtartam – Szórásos hálózatban alapértelmezett érték 40 s – Nem szórásos hálózatban alapértelmezett érték 120 s Serial0/0 is down, line protocol is down Internet Address 223.0.0.165/30, Area 0 Process ID 50, Router ID 223.0.0.250, Network Type POINT_TO_POINT, Cost: 781 Transmit Delay is 1 sec, State DOWN, Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5 oob-resync timeout 40

Router(config)# interface fastethernet 0/0 Router(config-if)#ip ospf hello-interval 5 Router(config-if)#ip ospf dead-interval 20 Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#exit CISCO Hálózati Akadémia Program

36



CCNA 3.

Alapértelmezett útvonalak terjesztése OSPF 50

Internet

Alapértelmezett útvonalak – Statikus alapértelmezett útvonal konfigurálás Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [interfész | következő ugrás címe] – OSPF általi terjesztés engedélyezése a forgalomirányító az útvonalat a megadott normál OSPF-terület összes forgalomirányítója felé hirdesse

Router(config-router)#default-information originate Router(config)# ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 serial 0/0 Router(config)# router ospf 1 Router(config-router)# default-information originate 37




CCNA 3.

Az OSPF konfigurációjának ellenőrzése Show ip protocol

Paraméterek, számlálók, szűrők, mértékek hálózat és egyéb információk

Show ip route

Az ismert útvonalak, a router sajátjai és a tanultak

Show ip ospf interface

Megmutatja a router ospf-hez tartozó interfészeit

Show ip ospf

Megmutatja a linkállapot, a számlálókat, frissítések idejét.

Show ip ospf neighbor

A szomszédos routerek azonosítói, számlálók idejét

Show ip ospf neighbor details Show ip ospf database

A szomszédok információi, de sokkal részletesebb

Topológiai adatbázis, router Id és ospf azonosítók

38




CCNA 3.

Köszönöm a figyelmet!

39



JÁNOS SZAKKÖZÉPI SKOLA

Recommend Documents