Multiaccess-nätverk i OSPF

I tidigare avsnitt har vi lärt oss hur ett punkt-till-punkt-nätverk fungerar med OSPF-routingprotokollet. I detta avsnitt kommer vi att utforska en annan typ av nätverk som använder OSPF, nämligen multiaccess-nätverket. Multiaccess-nätverk i OSPF är unika eftersom bara en router är ansvarig för distributionen av LSAs (Link State Advertisements). Valet av vilken router som ska ha denna roll bör göras av nätverksadministratören genom korrekt konfiguration, även om OSPF kan hantera detta automatiskt.

OSPF kan inkludera ytterligare processer beroende på nätverkstyp. Den tidigare topologin använde punkt-till-punkt-länkar mellan routrarna. Men routrar kan också vara anslutna till samma switch för att bilda ett multiaccess-nätverk, vilket visas i figuren. Ethernet-LAN är det vanligaste exemplet på ett broadcast multiaccess-nätverk. I ett broadcast-nätverk ser alla enheter i nätverket alla broadcast- och multicast-ramar.

OSPF multiaccess-nätverk bestående av fyra routrar anslutna till en switch i mitten; pilar representerar sändningar som vidarebefordras av varje router till switchen; en router har en punkt-till-punkt-anslutning till en annan router i Internet-molnet.

OSPF Designated Router

I multiaccess-nätverk väljer OSPF en Designated Router (DR) och en Backup Designated Router (BDR) för att hantera antalet förbindelser (adjacencies) och spridning av Link-State Advertisements (LSAs). DR är ansvarig för att samla in och distribuera LSAs som skickas och tas emot. Den använder multicast IPv4-adressen 224.0.0.5, vilken är avsedd för alla OSPF-routrar.

En BDR väljs också utifall DR skulle misslyckas. BDR lyssnar passivt och upprätthåller en förbindelse med alla routrar. Om DR slutar skicka Hello-paket, befordrar sig BDR och antar rollen som DR.

Alla andra routrar blir DROTHER (en router som varken är DR eller BDR). DROTHER-routrar använder multiaccess-adressen 224.0.0.6 (alla utsedda routrar) för att skicka OSPF-paket till DR och BDR. Endast DR och BDR lyssnar på 224.0.0.6.

I figuren är R1, R5 och R4 DROTHER. medan R2 agerar som DR. Observera att endast DR och BDR bearbetar LSA som skickas av R1 med multicast IPv4-adress 224.0.0.6. DR skickar sedan ut LSA till alla andra OSPF-routrar med multicast IPv4-adress 224.0.0.5.

OSPF Multiaccess Referenstopologi

I den multiaccess-topologin som visas i figuren är tre routrar sammanlänkade över ett gemensamt Ethernet multiaccess-nätverk, 192.168.1.0/24. Varje router är konfigurerad med den angivna IPv4-adressen på interfacet GigabitEthernet 0/0/0.

Eftersom routrarna är anslutna över ett gemensamt multiaccess-nätverk har OSPF automatiskt valt en DR och en BDR. I detta exempel har R3 valts som DR eftersom dess Router-ID är 3.3.3.3, vilket är det högsta i detta nätverk. R2 är BDR eftersom den har det näst högsta Router-ID i nätverket.

Verifiera OSPF routers roller

För att verifiera roller för OSPFv2-router, använd kommandot show ip ospf interface <interface id>

R1# show ip ospf interface GigabitEthernet 0/0/0

GigabitEthernet0/0/0 is up, line protocol is up
Internet Address 192.168.1.1/24, Area 0, Attached via Interface Enable
Process ID 10, Router ID 1.1.1.1, Network Type BROADCAST, Cost: 1
Output omitted . . . .
Transmit Delay is 1 sec, State DROTHER, Priority 1
Designated Router (ID) 3.3.3.3, Interface address 192.168.1.3
Backup Designated router (ID) 2.2.2.2, Interface address 192.168.1.2
Output omitted . . . .
Neighbor Count is 2, Adjacent neighbor count is 2 Adjacent with neighbor 2.2.2.2 (Backup Designated Router) Adjacent with neighbor 3.3.3.3 (Designated Router)
Suppress hello for 0 neighbor(s)
R1#

R2# show ip ospf interface GigabitEthernet 0/0/0
R3# show ip ospf interface GigabitEthernet 0/0/0

Observationer:

R1 är varken DR eller BDR, utan är en DROTHER med en standard prioritet på 1.
DR är R3 med router-ID 3.3.3.3 på IPv4-adressen 192.168.1.3,
medan BDR är R2 med router-ID 2.2.2.2 på IPv4-adressen 192.168.1.2.
R1 har två grannskap: ett med BDR och ett med DR.
R2 och R3 ger liknande information där R2 är BDR och R3 är DR

Verifiera DR/BDR-förbindelser

För att verifiera OSPFv2-förbindelser, använd kommandot show ip ospf neighbor. Tillståndet för grannar i multiaccess-nätverk kan vara följande:

FULL/DROTHER – Detta är en DR- eller BDR-router som är helt ansluten till en icke-DR- eller BDR-router. Dessa två routrar kan utbyta Hello-paket, uppdateringar, förfrågningar, svar och bekräftelser.
FULL/DR – Routern är fullt ansluten till den angivna DR-grannen. Dessa två routrar kan utbyta Hello-paket, uppdateringar, förfrågningar, svar och bekräftelser.
FULL/BDR – Routern är fullt ansluten till den angivna BDR-grannen. Dessa två routrar kan utbyta Hello-paket, uppdateringar, förfrågningar, svar och bekräftelser.
2-WAY/DROTHER – Den icke-DR- eller BDR-routern har en grannrelation med en annan icke-DR- eller BDR-router. Dessa två routrar utbyter Hello-paket.

Det normala tillståndet för en OSPF-router är vanligtvis FULL. Om en router är fast i ett annat tillstånd är det en indikation på problem med att bilda förbindelser. Det enda undantaget är tillståndet 2-WAY, vilket är normalt i ett multiaccess broadcast-nätverk. Till exempel, DROTHERs kommer att bilda en 2-WAY-grannförbindelse med andra DROTHERs som ansluter till nätverket. När detta händer visas grannens tillstånd som 2-WAY/DROTHER.

Sammanfattning