CCNA勉強 OSPF関連　用語

CCNAでは、OSPF関連の問題が多く出るので、ちゃんと押さえておく！

ディスタンスベクター型

RIP・IGRP・EIGRPなど、距離と方向に基づいてルーティングする方法
距離に準じてルーティングするという簡単な仕組みなので、負担が少ないが、ルーティングループを起しやすいという欠点がある。

リンクステート型

OSFPなど、リンクの状態に基づいてルートを選択するルーティング方法。LSAによって「どうゆうリンクに接続されていて、どういったネットワークなのか」状態を知ることできる。
LSAは情報量が多くなるため、メモリを多く消費してしまう。

OSPF

リンクステート型のルーティングプロトコル

OSPFの特徴

・高速コンバージェンスを実現
・階層型ルーティングによって大規模ネットワークにも対応できる。
・メトリックには、コストを使用する。
・LSAという情報を交換する。

ネットワークが大きくなると、計算に負荷がかかってしまう。その問題を解決するのが、階層構造。
OSPFはバックボーンエリアと、標準エリアで分かれている。（マルチエリアOSPF）
処理が早くなるため、コンバーシェンスも安定する。
逆にシングルエリアOSPFはコンバージェンスが早く、ルートアドバタイズメントの数が少ない。

マルチエリアOSPFには階層構造で自立システムを構成する。

・内部ルータ　　全てのインターフェースがおなじエリアに所属しているルータ（エリアの境界に接していないルータ）
・バックボーンルータ　バックボーンエリアに所属しているルータ（バックボーンエリアはエリア0
・ABR　２つ以上のエリアの境界に所属しているルータ
・ASBR　非OSPFネットワークの境界に接続しているルータ

自立システム(AS)

同じ運用ポリシーのもとで動作するネットワークの集合体（ルータの集合体）

LSAのさまざまなタイプ

LSAには種類がある

ルータLSA 　直接接続しているリンクの状態を表現するためのLSAである。

ネットワークLSA 　 ネットワークに接続しているルータのリスト、サブネットマスクの情報が含まれる

ネットワーク集約LSA 　 ABRによって生成される、他のエリアにネットワークアドレスを通知するためのLSA。OSPFドメイン全体にフラッティングされる

ASBR集約LSA　 ASBRの情報を他のエリアに通知するためのLSAである。OSPFドメイン全体にフラッティングされる

AS外部LSA　 外部ドメインのネットワークアドレスをOSPFドメインへアドバタイズするためのLSAである。

OSPFが持つテーブル

ネイバーテーブル　　認識しているOSPFのリスト
トポロジテーブル　　LSAを格納するテーブル
ルーティングテーブル　パケットの転送先を決定するルート情報のリスト。

OSPFで使用されるパケット

Hello　ネイバー関係を確立、維持するためのパケット。定期的にマルチキャストアドレスアドレス(224.0.0.5)を送信する。
DBD　トポロジテーブルに含まれるLSAのリストをネイバーに提示し、同期するためのパケット
LSR　ネイバーにLSAを要求するためのパケット
LSU　ネイバーから要求されたLSAを送信するためのパケット
LSAck　DBDやLSUの受信による確認応答。

ルータID　　OSPFルータを一意に識別するための番号。エリアが異なる場合でも異なるIDを使用する必要がある。hellowメッセージに含まれる

ルータIDの設定

router-idコマンド　　　明示的に設定
ループバックインターフェースの中で最大のIPアドレス。　　
ループバックインターフェース ＝ interface loopback {number}で設定できる論理的なインターフェース。
アクティブなインターフェースの中の最大のIPアドレス。

ルータIDの目的

ルータのルーティングドメインを決定するための識別番号。
ルーターID は、ルートがどこから発生したかを識別するために、ルーティング アップデートでアドバタイズされる。
「どこからきたの？」
「東京都台東区です。」

イーサネットでのOSPF

DR　　LSAの交換を取りまとめるルータ
BDR　 DRのバックアップ
DROTHER　　上記の２つ以外
イーサネットごとにDRとBDRを選出する。
224.0.0.5　全員OPSFルータ宛
224.0.0.6　DR/BDR宛

OSPFルータのコンバージェンスが完了するまで

１、DOWN　　ルータが起動した直後で、Helloメッセージを受け取っていない状態
２、INIT　Helloパケットのネイバーリストに自分の名前がないよ
３、2WAY　双方でHellowパケットを送受信しあっている状態。
４、EXSTART　　先にDBDパケットを送るルータを決めている状態
５、EXCHANGE　　DBDパケットを送信し、自身が保持してるLSAのリストを公開している状態。
６、LOADING　　確認場面。通信していないデバイスがあれば、同期を行う。
７、FULL　　完全同期状態。

PPP

ポイントツーポイント通信用のプロトコル専用線などで使用される。
PPPが設定されているインターフェースでOSPFを実行させると、OSPFはポイントツーポイントで動作していると判断し、ネットワークタイプを「ポイントツーポイント」に設定してしまう。

ネイバー関係　　Hellowを交換する関係
アジャセンシー関係　　LSDBが同期している関係

ルータIDが変更されるとネイバー関係の確立からやり直す必要があるため、SDBを再構成し、SPFアルゴリズムを実行して、ルーティングテーブルも再構成する必要がある。

ネットワークタイプ

リンクの種類によって、ネットワークのタイプが分かれる。
・ブロードキャスト
・NBMA
・PtoP
・PtoM
・PtoM ノンブロードキャスト

ネットワークタイプの確認方法　構文 #show ip ospf interface

OSPFのエリアは「LSAを交換する範囲を示す論理グループ」のこと

シングルエリアOSPF

一つのエリアで完結しようとすること。デフォルト。
コンバージェンスが早く、エリアを中継する必要がないので、ルートアドバタイズメントを減らすことができる。
しかし、ひとつのエリアなので、一つのルータへの処理負荷高くなる。ので、マルチエリアにしよう。

ルータIDの変更をするためには

設定を変更した際には。OSPFの再起動が必要になる。 ルータの再起動　構文　　reload
OSPFの再起動　構文　　clear op ospf process

OSPFが動作しているため、ルータIDはすぐには、反映されない。ルータIDの変更を反映するためには「、OSPFの再起動をする。

OSPFの設定

構文　　　(config)#router ospf {process-id}
構文　　　(config-router)#network {address} {wildcard-mask} area {area-id}

または
ルータのインターフェースに直接OSPFを設定する場合、プロセスIDとエリアIDを設定する必要がある。
直接OSPFを設定することもできる　　　　構文 (config-if)#ip ospf {process-id} area{area-id}

デフォルトルートのアドバタイズ

事前に自身のルートテーブルにデフォルトルートを設定しておく必要がある。
それからデフォルトルートをLSAで配布する。
(config-router)#default-information originate

ロードバランシングを行うためには

負荷分散を行うためには、コストを手動で設定する必要がある。
コスト値の設定　構文　　(config-if)#ip ospf cost {cost}
帯域幅の設定　構文　　(config-if)#bandwith {bandwith}

存在しないインターフェースにメッセージを送るのを防ぐ

パッシブインターフェースを設定すると、特定のインターフェース上でOSPFパケットの送受信が行われなくなる。これによりネイバー構成をとることもなくなる。
構文　　(config-router)#passive-interface {interface-id} {default}

認識しているOSPFネイバーを表示

構文　　#show ip ospf neighbor

OSPF プロセス ID

プロセス ID は、OSPF ルーティング番号に割り当てられた一意の番号。

ルータにとってローカルにのみ有効です。
シスコは、プロセス ID で定義されたルータごとの複数の OSPF インスタンスをサポート。
ルータごとに最大 32 のプロセスが許可されています。OSPF が有効なインターフェイスは、複数のプロセス ID と関連付けることができます。プロセス ID の有効範囲は 1 ～ 65535 です。プロセスIDごとに作成されるOSPFデータベースのトポロジーテーブルは別。

パッシブインターフェース

特定のインターフェース上でOSPFパケットの送信が停止する。 パッシブインターフェースの有効化　構文　　(config-if)#passive-interface

OSPFがサポートしている認証機能

・プレーンテキスト認証機能　　セキュリティ弱い
・MD5認証　キーIDとパスワードから各OSPFをハッシュ化する。

MTUの不一致

MTU Maximum Transmission Unit　一回の通信で可能な最大データサイズ
インターフェイス同士でMTUが一致していないと、ネイバー確立できない。
『ip ospf-ignore』コマンドを使用すると、MTUが異なっていても通信できるようになる。

OSPFv3

IPv6で動作する。

OSPFv3の特徴

送信元IPアドレスには、リンクローカルアドレスを使用する。
宛先アドレスには、IPv6マルチキャストアドレスを使用する。
新しいLSAタイプを追加
認証には、IPsecを使用する。

OSPFv3の基本設定
OSPDv3プロセスの起動　構文　 　(config)#ipv6 ospf {proccess-id}

ルータIDの設定　構文　 　(config-rtr)#router-id

インターフェースでOSPDv3の有効化　構文　 　(config-if)#ipv6 ospf {proccess-id} areas {area-id}
(config)#ipv6 unicast-routing　コマンドを使用する必要がある。

IPv4はOSPFv2
OSPFではイーサネットインターフェースにブロードキャストネットワークタイプが自動的に割り当てられる。

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