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【OSPF】 1. リンクステートとトポロジマップ

1. リンクステートとトポロジマップ

OSPFではネットワークのマップを作成し、それをもとにしてルーティングテーブルを計算します。 マップができてしまえば、ルーティングテーブルを計算するのはダイクストラ演算で機械的にできてしまいます。 それでは、OSPFはどうやってマップを作るのか、調べてみようと思います。

マップを作る素材はLSA(Link State Advertisement)です。 LSAにはいくつか種類がありますが、マップを作るのに必要なのは二つだけです。 一つはルータLSA(Type 1 LSA)、もう一つはネットワークLSA(Type 2 LSA)です。

ルータLSAは、全てのルータが一つ、必ず作ります。(エリア境界ルータの場合は、エリアごとにルータLSAを作成します)。 ネットワークLSAは必要に応じて作られます。 イーサネットのようなブロードキャスト型のメディアを使ったときに、指名ルータというのがネットワークLSAを作成します。 専用線のようなPoint-to-Point型にはネットワークLSAは不要です。

具体的に見てみましょう。 ここでは3台のルータを接続してOSPFでルーティングしてみます。

設定は適当で( R1R2R6 )。

Ciscoのルータでshow ip ospf databaseというコマンドを使うと、 今どんなLSAを持っているかが分かります。

R6c7206#show ip ospf database

            OSPF Router with ID (192.168.254.6) (Process ID 100)

                Router Link States (Area 0)

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum Link count
192.168.254.1   192.168.254.1   2720        0x80000114 0x002DFA 3
192.168.254.2   192.168.254.2   2719        0x8000015C 0x00EDD7 2
192.168.254.6   192.168.254.6   147         0x8000004A 0x009895 1

                Net Link States (Area 0)

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum
192.168.0.6     192.168.254.6   147         0x80000049 0x00E655
192.168.1.2     192.168.254.2   2719        0x8000001C 0x003064
R6c7206#

Router Link StatesはここでいうルータLSAの事です。ルータLSAは全部で3つです。 全てのルータが一つずつ作るので3つですね。 誰がどれを作ったかはADV Router(Advertising Router)の欄を見れば分かります。

Net Link StatesはここでいうネットワークLSAの事です。 R6-R1間、R1-R2間がイーサネットなので合計2個です。 R6-R1間はR6が、R1-R2間はR2がネットワークLSAを作ってます(そのセグメント上の指名ルータが作ります)。

これでどうやって地図を作るの?

正直、この表示だけでは想像も付きませんね。LSAの中身も見ないとダメです。 Ciscoではshow ip ospf database routerコマンドでルータLSAの中身を、 show ip ospf database networkでネットワークLSAの中身を表示します。

中身はおいおい解説するとして、以下の表示例をページの最後にあるテキストボックスにコピー&ペーストして、SUBMITボタンを押してみてください。

-----ここからコピー開始------
R6c7206#show ip ospf database router

            OSPF Router with ID (192.168.254.6) (Process ID 100)

                Router Link States (Area 0)

  LS age: 335
  Options: (No TOS-capability, No DC)
  LS Type: Router Links
  Link State ID: 192.168.254.1
  Advertising Router: 192.168.254.1
  LS Seq Number: 80000107
  Checksum: 0x47ED
  Length: 60
  Number of Links: 3

    Link connected to: a Transit Network
     (Link ID) Designated Router address: 192.168.1.2
     (Link Data) Router Interface address: 192.168.1.1
      Number of TOS metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 10

    Link connected to: a Transit Network
     (Link ID) Designated Router address: 192.168.0.6
     (Link Data) Router Interface address: 192.168.0.1
      Number of TOS metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1

    Link connected to: a Stub Network
     (Link ID) Network/subnet number: 192.168.254.1
     (Link Data) Network Mask: 255.255.255.255
      Number of TOS metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 0


  LS age: 334
  Options: (No TOS-capability, No DC)
  LS Type: Router Links
  Link State ID: 192.168.254.2
  Advertising Router: 192.168.254.2
  LS Seq Number: 8000014F
  Checksum: 0x8CA
  Length: 48
  Number of Links: 2

    Link connected to: a Transit Network
     (Link ID) Designated Router address: 192.168.1.2
     (Link Data) Router Interface address: 192.168.1.2
      Number of TOS metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 10

    Link connected to: a Stub Network
     (Link ID) Network/subnet number: 192.168.254.2
     (Link Data) Network Mask: 255.255.255.255
      Number of TOS metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 0


  LS age: 1034
  Options: (No TOS-capability, DC)
  LS Type: Router Links
  Link State ID: 192.168.254.6
  Advertising Router: 192.168.254.6
  LS Seq Number: 80000035
  Checksum: 0xC280
  Length: 36
  Number of Links: 1

    Link connected to: a Transit Network
     (Link ID) Designated Router address: 192.168.0.6
     (Link Data) Router Interface address: 192.168.0.6
      Number of TOS metrics: 0
       TOS 0 Metrics: 1


R6c7206#show ip ospf network
                       ^
% Invalid input detected at '^' marker.

R6c7206#show ip ospf da
R6c7206#show ip ospf database netwo
R6c7206#show ip ospf database network

            OSPF Router with ID (192.168.254.6) (Process ID 100)

                Net Link States (Area 0)

  Routing Bit Set on this LSA
  LS age: 1045
  Options: (No TOS-capability, DC)
  LS Type: Network Links
  Link State ID: 192.168.0.6 (address of Designated Router)
  Advertising Router: 192.168.254.6
  LS Seq Number: 80000034
  Checksum: 0x1140
  Length: 32
  Network Mask: /24
        Attached Router: 192.168.254.6
        Attached Router: 192.168.254.1

  Routing Bit Set on this LSA
  LS age: 346
  Options: (No TOS-capability, No DC)
  LS Type: Network Links
  Link State ID: 192.168.1.2 (address of Designated Router)
  Advertising Router: 192.168.254.2
  LS Seq Number: 8000000F
  Checksum: 0x4A57
  Length: 32
  Network Mask: /24
        Attached Router: 192.168.254.2
        Attached Router: 192.168.254.1

R6c7206#
---ここまでの内容を下記テキストボックスにコピー&ペースト---

何かでましたか?

他にもこんな表示例を置いておきますので、 (このページを一度リロードした後)お試しください。 フラッシュのソースはここ

つづく。

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