Bài 2 : Redistribute giữa ospf và isis

Trong bài này sẽ thực hiện redistribute giữa hai giao thức classless là OSPF và ISIS với nhau .

Địa chỉ trên các interface của các router :

Router____Interface_______địa chỉ
Router R1 _E0/0S0/0____172.16.1.1/24172.16.2.2 /30
Router R2__S0/0E0/0____172.16.2.1/30192.168.4.2/24
Router R3__E0/0S0/0____192.168.4.1/24192.168.1.1/24
Router R4__S0/1S0/0____192.168.1.2/24192.168.2.1/30
Router R5__S0/0E0/0Loopback 0_192.168.2.2/30172.16.1.2/2410.1.1.1/24

Cấu hình ban đầu :
R1
!
hostname R1
!
enable password cisco
!
interface Ethernet0/0
ip address 172.16.1.1 255.255.255.0
!
interface Serial0/0
ip address 172.16.2.2 255.255.255.252
!
end

R2
!

R3
!

R4
!

R5
!

Cấu hình ban đầu cho các router :

Router# configure terminal

cấu hình cho router R2 :

Router>enable
Router#configure terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)#hostname R2
R2(config)#line console 0
R2(config-line)#password cisco
R2(config-line)#line vty 0 4
R2(config-line)#no login
R2(config-line)#exit
R2(config)#interface e0/0
R2(config-if)#ip address 192.168.4.2 255.255.255.0
R2(config-if)#no shutdown
R2(config-if)#interface s0/0
R2(config-if)#ip address 172.16.2.1 255.255.255.252
R2(config-if)#clock rate 64000
R2(config-if)#no shutdown
R2(config-if)#exit
R2(config)#^Z
R2#

cấu hình cho router R3 :

cấu hình cho router R4 :

Router# configure terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)#hostname R4
R4(config)#line console 0
R4(config-line)#password cisco
R4(config-line)#line vty 0 4
R4(config-line)#no login
R4(config-line)#exit
R4(config)#interface s0/1
R4(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
R4(config-if)#clock rate 64000
R4(config-if)#no shutdown
R4(config-if)#interface s0/0
R4(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.252
R4(config-if)#clock rate 64000
R4(config-if)#no shutdown
R4(config-if)#exit

cấu hình cho router R5 :

Router# configure terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Router(config)#hostname R5
R5(config)#line console 0
R5(config-line)#password cisco
R5(config-line)#line vty 0 4
R5(config-line)#no login
R5(config-line)#exit
R5(config)#interface s0/0
R5(config-if)#ip address 192.168.2.2 255.255.255.252
R5(config-if)#clock rate 64000
R5(config-if)#no shutdown
R5(config-if)#interface e0/0
R5(config-if)#ip address 172.16.1.2 255.255.255.0
R5(config-if)#no shutdown
R5(config-if)#interface loopback 0
R5(config-if)#ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
R5(config-if)#^Z
R5#

kiểm tra bảng định tuyến :

R1#show ip route
Gateway of last resort is not set

172.16.0.0/16 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks

R2#show ip route

172.16.0.0/30 is subnetted, 1 subnets

R3#show ip route

R4#show ip route

R5#show ip route

172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

Cấu hình định tuyến cho các router .Router R2,R3, interface s0/0 của R1 và interface s0/1 của R4 chạy OSPF process 1 ,còn lại là chạy ISIS .

R1#show arp

R4#show interface e0/0

R5#sh arp

Cấu hình như sau :

R2(config)#router ospf 1

R3(config)#router ospf 1

R4(config)#router ospf 1

R5(config)#clns routing

kiểm tra lại bảng định tuyến :

R1#sh ip route
Gateway of last resort is not set
172.16.0.0/16 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C 172.16.1.0/24 is directly connected, Ethernet0/0
C 172.16.2.0/30 is directly connected, Serial0/0
O 192.168.4.0/24 [110/74] via 172.16.2.1, 00:03:18, Serial0/0
10.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
i L1 10.1.1.0 [115/20] via 172.16.1.2, Ethernet0/0
O 192.168.1.0/24 [110/138] via 172.16.2.1, 00:03:18, Serial0/0
192.168.2.0/30 is subnetted, 1 subnets
i L1 192.168.2.0 [115/20] via 172.16.1.2, Ethernet0/0

Những route nào học từ ISIS sẽ bắt đầu bằng i. Trong bài này các router chạy ISIS để mặc định là L1/L2 router và các router đang chạy level – 1 routing nên có kí hiệu là L1 .Đối với metric của ISIS thì loại metric có chiều dài là 1 byte. Bit 8 chỉ ra sự hiện diện của loại metric trong TLV.Bit 7 được dùng để phân loại metric là internal hay là external .Internal metric đề cập đến các route được tạo ra trong miền ISIS , trong khi đó external route đề cập đến các route bên ngoài miền ISIS hoặc là từ các giao thức định tuyến khác. 6 bit còn lại dành cho việc tính toán thực sự giá trị của metric. Do đó ta có giá trị cost cực đại của default metric là 63 trên một link . Đối với Cisco router cost của một link được quyết định bởi giá trị được đăng kí đến interface ngõ ra . Cisco đăng kí default metric là 10 cho mỗi interface mà không quan tâm interface đó thuộc loại nào. Lúc này mỗi subnetwork được xem là bằng nhau và ISIS metric được tính toán đơn giản bằng cách tính tổng các hop-count nó phải đi qua để đến đích , mỗi hop có cost là 10. Ví dụ trong bảng định tuyến của R1 ta thấy ,route 192.168.2.0 có metric là 20 vì nó đi qua R5,R1. Cost của các route học được từ OSPF được tính tương tự như bài redistribute giữa classfull và classless. Cost của 192.168.1.0/24 là 138 vì nó phải đi qua 2 serial interface (mỗi interface có cost là 64) và một ethernet interface (có cost là 10). Cách tính cost của OSPF là không đổi khi thực hiện redistribute ,do đó trong bài này ta sẽ không xét kĩ về nó .

R2#show ip route
Gateway of last resort is not set
172.16.0.0/30 is subnetted, 1 subnets
C 172.16.2.0 is directly connected, Serial0/0
C 192.168.4.0/24 is directly connected, Ethernet0/0
O 192.168.1.0/24 [110/74] via 192.168.4.1, 00:00:05, Ethernet0/0

R3#sh ip route

R4#sh ip route

R5#show ip route

Kiểm tra bằng lệnh ping :

R2#ping 192.168.1.1

R4#ping 10.1.1.1

R4#ping 192.168.4.2

R2#ping 192.168.2.1

R2 không thể ping 192.168.2.1 được vì R2 chạy giao thức OSPF còn mạng 192.168.2.0/24 sử dụng ISIS .Muốn thực hiện ping thành công ta phải redistribute giữa hai giao thức . cấu hình redistribute được thực hiện trên cả hai routert R1 và R4 được gọi là multiple redistribute points Cấu hình như sau :

R4(config)#router ospf 1
R4(config-router)#redistribute isis level-1 metric 20
% Only classful networks will be redistributed
R4(config-router)#router isis
R4(config-router)#redistribute ospf 1 metric 10 level-1-2
R4(config-router)#exit

R1(config)#router ospf 1

Kiểm tra bảng định tuyến :

R2#show ip route
Gateway of last resort is not set
172.16.0.0/30 is subnetted, 1 subnets
C 172.16.2.0 is directly connected, Serial0/0
C 192.168.4.0/24 is directly connected, Ethernet0/0
O 192.168.1.0/24 [110/74] via 192.168.4.1, 00:11:09, Ethernet0/0

à trên bảng định tuyến của R2 không học được route nào từ ISIS lí do là vì chỉ có những classfull networks mới được đi vào OSPF .

R5#sh ip route
Gateway of last resort is not set

172.16.0.0/16 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks

Để R2,R3 thấy được các route trong ISIS ta thêm vào trong câu lệnh redistribute một subnets.

R1(config)#router ospf 1

Kiểm tra bảng định tuyến:

172.16.0.0/16 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks

R1#sh ip route

172.16.0.0/16 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks

R1#traceroute 10.1.1.1

R4#traceroute 10.1.1.1

Ta reload lại router R4 ,quan sát bảng định tuyến của cả 2 router R1 và R4 :

172.16.0.0/16 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks

R1 xem R5 như là next hop để đi đến route 10.1.1.0 ,do đó có kí hiệu L1 .Bảng định tuyến cũng cho thấy R1 xem route 192.168.1.0 là level-2 , metric 94 cho thấy đây là external route.

Trong khi đó thì R4 lại xem 10.1.1.0 như là một route bên ngoài mà nó học được thông qua R3.

R4#show ip route

172.16.0.0/16 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks

Sự hội tụ trong một mạng : các router chia sẽ thông tin định tuyến với nhau , nhưng mỗi cá nhân router phải tự tính toán bảng định tuyến của chúng .Đối với mỗi bảng định tuyến cá nhân đó được chính xác , các router đã có một cái nhìn chung về topology mạng .Lúc này mạng được xem là hội tụ .Nếu mạng đang trong quá trình hội tụ ,sẽ dễ dàng xảy ra nhiều vấn đề định tuyến như router nghĩ rằng một link đang up trong khi thật sự là nó đang bị down dẫn đến bảng định tuyến sai và loop dễ dàng xảy ra .Mạng được xem là hội tụ nhanh khi khôi phục được sự cố (như lỗi liên kết hoặc sự thay đổi về mạng ) một cách nhanh chóng .

Trở lại với bài trên ,ta thấy loop đã không xảy ra nhưng trong cả hai trường hợp ,router R1 và R4 đều chọn con đường đi không tối ưu đến mạng 10.1.1.0 .R1 thay vì xem R5 như là next hop để đến đích thì nó lại xem R2 như là next hop .R4 cũng tương tự .Ta có thể giải thích điều này như sau : (xem bảng định tuyến trước khi R4 được reload )

R3 nhận update từ R4 , xem R4 như là next –hop router (quan sát bảng định tuyến của R3 ,những route học từ R4 được tô đậm ) và gửi update đến R2 .

R3#show ip route
Gateway of last resort is not set

172.16.0.0/16 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks

R2 , nhận update từ R3 ,xem R3 là next-hop router .

R2#show ip route

172.16.0.0/16 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks

R1 và R2 gửi update cho nhau . Khi nhận được update của R2 về mạng 10.1.1.0 , router R1 nghĩ rằng đường đi đến mạng 10.1.1.0 qua R2 tốt hơn vì có AD nhỏ hơn , dẫn đến R1 cập nhập bảng định tuyến và xem R2 như là next-hop. R1 không cập nhập những route còn lại từ R2 vì bản thân trong bảng định tuyến của nó đã tồn tại những route đó với AD tốt hơn . Khi R2 nhận update từ R1 , nó chỉ cập nhập route 192.168.2.0 . Lúc này R2 xem R1 như là next-hop để đi đến mạng 192.168.2.0 , R2 lại gửi update về mạng 192.168.2.0 cho R3 ,R3 xem R2 là next –hop để đến mạng 192.168.2.0 (xem bảng định tuyến ).

R5#show ip route

Khi ra reload lai router R4 , quá trình học route của các router diễn ra như sau:

R5 ,R3 nhận ra sự thay đổi trong mạng ,ngay lập tức chúng gửi update chỉ bao gồm thông tin về sự thay đổi đó cho các router chạy cùng giao thức với chúng ,trong trường hợp này R5 gửi update cho R1 , R3 gửi update cho R2 . R1 cũng có thể nhận update cho biết về sự thay đổi trong mạng từ R2 nhưng vì ISIS hội tụ nhanh hơn OSPF nên R1 sẽ update thông tin từ R5. R1 xem R5 là next-hop để đi đến các route còn lại trong mạng .

R1#sh ip route

Khi R1 đã có đầy đủ thông tin về mạng của nó , là khi các mạng trong ISIS đã hội tụ xong , R1 liền gửi ngay update đến cho R2 ,trong update chỉ bao gồm những route bên trong nó học được từ ISIS (những route có kí tự L1 phía trước ), R2 cập nhập update và gửi cho R3 ,R3 lại gửi cho R4 .R4 xem R3 như là next-hop .Do đó khi R4 cập nhập update nó sẽ chọn đường đi đến mạng 10.1.1.0 qua R3 vì nó thấy đường đi qua R3 có AD nhỏ hơn .

R4#show ip route
Gateway of last resort is not set
172.16.0.0/16 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
i L1 172.16.1.0/24 [115/20] via 192.168.2.2, Serial0/0
O 172.16.2.0/30 [110/138] via 192.168.1.1, 00:00:18, Serial0/1
O 192.168.4.0/24 [110/74] via 192.168.1.1, 00:00:18, Serial0/1
10.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O E2 10.1.1.0 [110/20] via 192.168.1.1, 00:00:00, Serial0/1
C 192.168.1.0/24 is directly connected, Serial0/1
192.168.2.0/30 is subnetted, 1 subnets
C 192.168.2.0 is directly connected, Serial0/0

Qua phân tích trên ta thấy administrative distance có thể gây việc chọn đường đi không tối ưu mà trong một vài giao thức khác như RIP ,IGRP có thể gây loop , làm chậm lại quá trình hội tụ. có nhiều cách giải quyết vấn đề này như là sử dụng route filtering , thay đổi administrative distance bằng phương pháp thủ công , hay là sử dụng route map .Trong bài này ta sẽ thay đổi AD bằng cách dùng thêm câu lệnh distance để giải quyết vấn đề sub-optimal route , mà trong một vài trường hợp loop và black-hole có thể xảy ra .

cấu hình như sau :

R4(config)#access-list 1 permit 192.168.4.0

R1(config)#router ospf 1

R1#sh run

R4#sh run

Câu lệnh distance đầu tiên trong hai cấu hình thiết lập distance mặc định cho các route của OSPF và ISIS là 130 . Câu lệnh distance thứ hai thiết lập một distance khác tùy theo router quảng bá nào được chỉ định và có tham chiếu đến access-list .Chẳng hạn trên router R1 , tiến trình ISIS của R1 đăng kí distance là 115 cho các route được quảng bá bởi R5 và được cho phép bởi access-list 2 .Tất cả các route còn lại được gán distance bằng 130 . Inverse mask được sử dụng trong địa chỉ của router quảng bá (cụ thể là R5 ) chỉ ra chính xác interface nào mà R1 cần đi đến .Đối với OSPF , địa chỉ và inverse mask trong câu lệnh distance là 0.0.0.0 255.255.255.255 chỉ định bất kì router nào .Các route OSPF từ tất cả các router được cho phép bởi access- list 1 được đăng kí một distance là 110 , tất cả các route còn lại khác có distance là 130 .

R4#sh ip route

172.16.0.0/16 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
i L1 172.16.1.0/24 [115/20] via 192.168.2.2, Serial0/0
O 172.16.2.0/30 [110/138] via 192.168.1.1, 00:57:37, Serial0/1
O 192.168.4.0/24 [110/74] via 192.168.1.1, 00:57:37, Serial0/1
10.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
i L1 10.1.1.0 [115/20] via 192.168.2.2, Serial0/0
C 192.168.1.0/24 is directly connected, Serial0/1
192.168.2.0/30 is subnetted, 1 subnets
C 192.168.2.0 is directly connected, Serial0/0

R1#sh ip route

172.16.0.0/16 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C 172.16.1.0/24 is directly connected, Ethernet0/0
C 172.16.2.0/30 is directly connected, Serial0/0
O 192.168.4.0/24 [110/74] via 172.16.2.1, 00:00:53, Serial0/0
10.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
i L1 10.1.1.0 [115/20] via 172.16.1.2, Ethernet0/0
O 192.168.1.0/24 [110/138] via 172.16.2.1, 00:00:53, Serial0/0
192.168.2.0/30 is subnetted, 1 subnets
i L1 192.168.2.0 [115/20] via 172.16.1.2, Ethernet0/0

Trong bảng định tuyến của R4 ta thấy rằng , R4 đang định tuyến đến tất cả các mạng trong miền OSPF thông qua R3 và đến tất cả các mạng trong miền ISIS thông qua R5 . Distance của OSPF và ISIS được gắn cho các route .Bảng định tuyến của R1 tương tự .

R4(config)#int s0/0

kiểm tra lại bảng định tuyến của R4 :

172.16.0.0/30 is subnetted, 1 subnets

R1#sh ip route

Gateway of last resort is not set

172.16.0.0/16 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks

Bảng định tuyến của các router còn lại khi tất cả các interface đều up là :

172.16.0.0/16 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks

R3#sh ip route

172.16.0.0/16 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks

R5#sh ip route

172.16.0.0/16 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C 172.16.1.0/24 is directly connected, Ethernet0/0
i L2 172.16.2.0/30 [115/84] via 192.168.2.1, Serial0/0
[115/84] via 172.16.1.1, Ethernet0/0
i L2 192.168.4.0/24 [115/84] via 192.168.2.1, Serial0/0
[115/84] via 172.16.1.1, Ethernet0/0
10.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
C 10.1.1.0 is directly connected, Loopback0
i L2 192.168.1.0/24 [115/84] via 192.168.2.1, Serial0/0
[115/84] via 172.16.1.1, Ethernet0/0
192.168.2.0/30 is subnetted, 1 subnets
C 192.168.2.0 is directly connected, Serial0/0

Hiện tại R5 đang thực hiện cân bằng tải với chi phí bằng nhau trên cả hai router R1 và R4 để đi đến các route trong miền OSPF .Ta xây dựng chính sách trên R5 sao cho R5 sử dụng R1 như là gateway chính để đi đến miền OSPF , các route chỉ đi qua R4 khi R1 không còn thích hợp .Tức là sử dụng R1 như là primary gateway còn R4 là backup gateway .Sử dụng câu lệnh distance để thực hiện điều này :

R5(config)#router isis
R5(config-router)#distance 100 172.16.1.1 0.0.0.0

R5# clear ip route *

172.16.0.0/16 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks

R5(config)#int e0/0

R5#debug ip packet

R5#sh ip route