Labb 6: OSPF metric

Cisco OSPF metric | Labb 7: OSPF metric

I denna labb med Cisco routrar 4331 utforskar vi hur OSPF beräknar kostnaden för rutter, samt hur manuell justering av kostnadsvärden (metrics) kan påverka vägval och lastbalansering i nätverket.

Topologi

I den ursprungliga topologin har alla interface, inklusive loopback-interface, en standardkostnad på 1. Detta innebär att OSPF ser alla länkar som likvärdiga, vilket kan påverka vägval och lastbalansering.

För att bättre spegla nätverksarkitekturen och optimera OSPF:s routingbeslut kommer vi att:

Ändra referensbandbredden för att få mer realistiska kostnader och undvika sådana kostnader som 0,1 vilket avrundas till 1.
Direkt manipulera/konfigurera OSPF-kostnader (metric) på specifika länkar för att styra trafikflödet.
Vad händer om länken mellan R1 och R2 slutar fungera?

Konfigurationer

R1(config)# no ip domain-lookup
R1(config)# interface G0/0/0
R1(config-if)# description Connects to R2
R1(config-if)# ip address 10.1.1.5 255.255.255.252
R1(config-if)# no shutdown
R1(config-if)# exit
R1(config)# interface G0/0/1
R1(config-if)# description Connects to R3
R1(config-if)# ip address 10.1.1.14 255.255.255.252
R1(config-if)# no shutdown
R1(config-if)# exit
Lo0 kommer att annonseras som /24 och inte som /32 (default)
R1(config)# interface lo0
R1(config-if)# ip address 10.10.1.1 255.255.255.0
R1(config-if)# ip ospf network point-to-point
R1(config-if)# exit
R1(config)# router ospf 10
R1(config-router)# router-id 1.1.1.1
R1(config-router)# network 10.1.1.4 0.0.0.3 area 0
R1(config-router)# network 10.1.1.12 0.0.0.3 area 0
R1(config-router)# network 10.10.1.0 0.0.0.255 area 0
R1(config-router)# exit
R1#

Som standard har alla interface, inklusive loopback-interface, en OSPF-kostnad på 1.

Kostnaden appliceras endast på egress-porten där paketet skickas ut.
Detta innebär att kostnaden inte påverkas av inkommande trafik (ingress-porten), utan endast av den utgående länken som används för att vidarebefordra paketet.
Loopback-interface har en standardkostnad på 1, men annonseras med en /32-prefix i OSPF om inget annat anges. Det korrigerades med kommandot ip ospf network point-to-point.

R2(config)# no ip domain-lookup
R2(config)# interface G0/0/0
R2(config-if)# description Connects to R1
R2(config-if)# ip address 10.1.1.6 255.255.255.252
R2(config-if)# no shutdown
R2(config-if)# exit
R2(config)# interface G0/0/1
R2(config-if)# description Connects to R3
R2(config-if)# ip address 10.1.1.9 255.255.255.252
R2(config-if)# no shutdown
R2(config-if)# exit
Lo0 kommer att annonseras som /24 och inte som /32 (default)
R2(config)# interface lo0
R2(config-if)# ip address 10.10.2.1 255.255.255.0
R2(config-if)# ip ospf network point-to-point
R2(config-if)# exit
Lo1 är en external route och kommer inte att inkluderas i OSPF
R2(config)# interface lo1
R2(config-if)# ip address 64.100.0.1 255.255.255.252
R2(config)# exit
R2(config-router)# router ospf 10
R2(config-router)# router-id 2.2.2.2
R2(config-router)# network 10.1.1.4 0.0.0.3 area 0
R2(config-router)# network 10.1.1.8 0.0.0.3 area 0
R2(config-router)# network 10.10.2.0 0.0.0.255 area 0
2(config-router)# end
R2#

R3(config)# no ip domain-lookup
R3(config)# interface G0/0/0
R3(config-if)# description Connects to R1
R3(config-if)# ip address 10.1.1.13 255.255.255.252
R3(config-if)# no shutdown
R3(config-if)# exit
R3(config)# interface G0/0/1
R3(config-if)# description Connects to R2
R3(config-if)# ip address 10.1.1.10 255.255.255.252
R3(config-if)# no shutdown
R3(config-if)# exit
Lo0 kommer att annonseras som /24 och inte som /32 (default)
R3(config)# interface lo0
R3(config-if)# ip address 10.10.3.1 255.255.255.0
R3(config-if)# ip ospf network point-to-point
R3(config-if)# exit
R3(config)# router ospf 10
R3(config-router)# router-id 3.3.3.3
R3(config-router)# network 10.1.1.8 0.0.0.3 area 0
R3(config-router)# network 10.1.1.12 0.0.0.3 area 0
R3(config-router)# network 10.10.3.0 0.0.0.255 area 0
R3(config-router)# end
R3#

När kommandot auto-cost reference-bandwidth 10000 konfigureras på alla routrar, beräknas kostnaden för varje Gigabit Ethernet-länk som 10, medan loopback-interface behåller standardkostnaden 1.

Ändring av referensbandbredd på R1
R1(config)# router ospf 10
R1(config-router)# auto-cost reference-bandwidth 10000
R1(config-router)# end
R1#
Ändring av referensbandbredd på R2
R2(config)# router ospf 10
R2(config-router)# auto-cost reference-bandwidth 10000
R2(config-router)# end
R2#
Ändring av referensbandbredd på R3
R3(config)# router ospf 10
R3(config-router)# auto-cost reference-bandwidth 10000
R3(config-router)# end
R3#

Routing-tabellen för R1 bekräftar att metric-värdet för att nå R2:s LAN är 11, vilket visar att beräkningen stämmer överens med OSPF:s sätt att fastställa den bästa vägen.

Manuell justering av OSPF-kostnadsvärden

OSPF-kostnader kan manuellt justeras för att påverka vilken väg som väljs av OSPF. Detta är användbart för att styra trafikflödet och optimera nätverkets prestanda. I den aktuella konfigurationen utför R1 lastbalansering till nätverket 10.1.1.8/30 över två rutter. En del av nätverkstrafiken skickas via R2, medan den andra delen skickas via R3. Denna lastbalansering återspeglas i routing-tabellen, där båda vägarna har samma metric-värde och därför används samtidigt.

Datatrafik genom R2

Administratören har valt att styra OSPF:s vägval genom att prioritera trafiken via R2, medan R3 fungerar som en reservväg.

I den aktuella topologin har alla GigabitEthernet-portar en kostnad på 10 och loopback-interface en standardkostnad på 1. För att säkerställa att OSPF föredrar vägen via R2 ska följande ändringar göras:

Öka kostnaden för loopback-interface till 10
Öka kostnaden för länken mellan R1 och R3 till 30, vilket gör att R3 endast används som reserv.

R1(config)# interface G0/0/1
R1(config-if)# ip ospf cost 30
R1(config-if)# exit
R1(config)#
R1(config)# interface lo0
R1(config-if)# ip ospf cost 10
R1(config-if)# end
R1#
R2(config)# interface lo0
R2(config-if)# ip ospf cost 10
R2(config-if)# end
R2#
R3(config)# interface g0/0/0
R3(config-if)# ip ospf cost 30
R3(config-if)# exit
R3(config)# interface lo0
R3(config-if)# ip ospf cost 10
R3(config-if)# end
R3#

Efter justeringen av OSPF-kostnaderna för R1 och R3, i enlighet med den definierade topologin, återspeglas de förväntade kostnaderna i R1:s routingtabell. R1 lastbalanserar inte längre trafiken till nätverket 10.1.1.8/30, utan dirigerar nu all trafik via R2, vilket var administratörens avsikt. Denna justering säkerställer att trafiken konsekvent följer den önskade primära vägen, samtidigt som en alternativ väg via R3 finns tillgänglig för redundans vid eventuella fel.

Vad händer om länken mellan R1 och R2 sluta fungera?

När länken mellan R1 och R2 (GigabitEthernet0/0/0) går ner, detekterar OSPF förändringen och uppdaterar topologidatabasen genom att ta bort den berörda länken. Detta leder till att OSPF även tar bort den aktuella rutten från routing-tabellen. Eftersom R2 inte längre är tillgänglig som nästa hopp, omdirigeras trafiken automatiskt via reservvägen genom R3. Denna dynamiska anpassning säkerställer att nätverkstrafiken fortsätter att flöda utan avbrott, vilket förbättrar nätverkets redundans och stabilitet.

R1 G0/0/0 aktiveras av:

R1(config)# interface g0/0/0
R1(config-if)# shutdown

Detta händer nu:

Loggar från R1:

*Jun 7 03:41:34.866: %OSPF-5-ADJCHG: Process 10, Nbr 2.2.2.2 on GigabitEthernet0/0/0 from FULL to DOWN,
Neighbor Down: Interface down or detached
*Jun 7 03:41:36.865: %LINK-5-CHANGED: Interface GigabitEthernet0/0/0, changed state to administratively down
*Jun 7 03:41:37.865: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface GigabitEthernet0/0/0, changed state to down

Verifiera routing-tabellen på R1: Efter att OSPF har uppdaterat topologin och routing-tabellen bör R1 nu använda reservvägen via R3 (via 10.1.1.13).