OSPFの仕組み

OSPF(Open Shortest Path First)は、企業の社内ネットワークで最もよく利用されているルーティングプロトコルです。
OSPFを利用する上では、その仕組をきちんと理解しておくことが重要です。ここでは、OSPFの概要について解説します。

OSPFの仕組みを理解するにあたって、まず、全体的な処理の流れを把握しておくことが重要です。
OSPFの処理の流れについて解説します。

OSPFはルータIDで各ルータを識別できるようにしています。ルータIDの表記はIPアドレスと同じです。
ルータIDの決定方法とCiscoルータでの確認コマンドについて詳しく解説します。

OSPFでは、ルータIDで各ルータを識別します。そのため、ルータIDは重複してはいけません。ここでは、もし、ルータIDが重複した場合について解説します。

OSPFルータ同士の関係には、ネイバーとアジャセンシーの2つあります。この2つのOSPFルータ間の関係について解説します。

DR(Designated Router)/BDR(Backup Designated Router)とは、イーサネットなどのマルチアクセスネットワーク上で効率よくLSDBの同期をとるために選ばれるルータです。

イーサネット上の4台のCiscoルータでOSPFを設定して、DRとのみアジャセンシーになっていることを確認します。

OSPFネットワークタイプとは、OSPFが有効なインタフェースの分類です。
主なネットワークタイプとネットワークタイプによって決まることについて解説します。

イーサネット上の2台のOSPFルータ間でLSDBを同期する処理について詳しく解説します。

OSPFのネットワークが大規模になってきた場合の問題点について解説します。

OSPFエリアとは、「同一のLSDBを持つOSPFルータのグループ」です。単一のエリアではなく、複数のエリアに分割することでOSPFは大規模なネットワークで効率よくルーティングテーブルを作成できるようになります。

OSPFネットワークをエリアに分割することでOSPFルータの種類がわかれてきます。OSPFルータの種類について解説します。

OSPFルータ同士が交換するLSAにはいろんな種類があります。
主要なLSAの種類について解説します。

OSPFのエリアには、いくつか種類があります。OSPFのエリアの種類の特徴について解説します。

OSPFの基本的な設定手順は次の2つです。
1.OSPFルーティングプロセスの起動
2.インタフェースでOSPFを有効化

OSPFなどのルーティングプロトコルはルータのインタフェースで有効化します。
ルータのインタフェースでOSPFを有効化することについて詳しく解説します。

OSPFでは、デフォルトでループバックインタフェースのルートをホストルートとしてアドバタイズします。
OSPFでのループバックインタフェースのアドバタイズについて詳しく解説します。

Helloパケットを送信する間隔をHelloインターバルと呼び、ネイバーがダウンしたとみなす時間がDeadインターバルです。
Hello/Deadインターバルの設定と確認コマンドについて解説します。

OSPFで最適ルートを判断するメトリックはパスコストです。経路上のインタフェースのコストを累積したものです。
パスコストの考え方とCiscoルータでのコストの変更と確認について解説します。

CiscoルータでDR/BDRを決めるためのルータプライオリティ値の変更と確認コマンドについて解説します。

OSPFには、ネイバーの認証機能があります。認証機能により不正なルータとネイバーになることを防ぐことができます。

バーチャルリンク上でのネイバー認証の注意点について具体的に解説します。

Ciscoルータでのスタブ/トータリースタブ/NSSA/トータリーNSSAの設定と確認について解説します。

スタブエリアの設定によって、小規模なネットワークにアドバタイズされるLSAを削減できます。Ciscoルータでのスタブエリアの具体的な設定例です。

OSPFでデフォルトルートを生成して、他のOSPFルータへアドバタイズできます。Ciscoルータでは、主にdefault-information originateコマンドを利用します。

OSPFのエリアをスタブエリアにすることで、自動的にABRがデフォルトルート(0.0.0.0/0)を生成します。
スタブエリアによるデフォルトルート生成の設定例について解説します。

OSPFバーチャルリンクとは、仮想的なエリア0のポイントツーポイントリンクです。バーチャルリンクについて解説します。

CiscoルータでのOSPFバーチャルリンクの設定と確認コマンドについて解説します。

Ciscoルータでのバーチャルリンクの設定例です。バーチャルリンクによって、仮想的にバックボーンエリアに接続します。

バックボーンエリア内のリンク障害で不連続バックボーンとなってしまうことがあります。そのような場合に、Virtual-linkによってバックボーンエリアが連続するように設定します。

OSPFではABRとASBRでルート集約を行うことができます。
OSPFのABR/ASBRでのルート集約の仕組みとCiscoルータでの設定コマンドについて解説します。

CiscoルータのOSPFのエリア間ルート集約の設定例です。デフォルトの集約ルートのコストに注目してください。

OSPFの最適ルートは累積のパスコストによって決定します。ただし、パスコストによる最適ルートの決定は、同じ種類のOSPFルートで最適なルートを決定する際に利用します。
異なる種類のOSPFルートの場合は、パスコストに関係なく優先順位が決められています。

OSPFネイバーがExstart状態でスタックしてしまうことについて詳しく解説します。

OSPFは5種類のパケットを定義して、さまざまな処理を行っています。OSPFパケットの種類と、OSPFパケットに共通のヘッダフォーマットについて解説します。

OSPF Helloパケットによって、OSPFネイバーを確立します。OSPF Helloパケットのフォーマットとネイバーを確立するための条件について詳しく解説します。

OSPF DDパケットは、LSDBの概要を示すパケットです。DDパケットのフォーマットについて解説します。

OSPF LSRパケットでLSAをリクエストします。LSRパケットのフォーマットについて解説します。

OSPF LSU(Link State Update)パケットは、リクエストされたLSAをアドバタイズするために利用するパケットです。

OSPF LSAckパケットは、LSAの受信確認のためのパケットです。

想定外の大量のルート情報がOSPFに再配送されることを防止するためにredistribute maximum-prefixコマンドを利用します。
redistribute maximum-prefixコマンドについて解説します。

RIPやEIGRPとはルートフィルタ(ディストリビュートリスト/プレフィクスリスト)の動作が異なります。
OSPFでのディストリビュートリスト/プレフィクスリストの動作について解説します。

OSPFでのディストリビュートリストのルートフィルタの動作がRIP/EIGRPの場合と違っていることを、シンプルなネットワーク構成をもとにして実機で確認します。

OSPFでのディストリビュートリストの設定例 Part2として、エリア間ルート(O IA)や外部ルート(O E2)がある場合についてです。

OSPFでのルートフィルタは、LSAタイプ3とLSAタイプ5のフィルタです。
LSAタイプ3/LSAタイプ5のフィルタの概要について解説します。

簡単なネットワーク構成でのOSPFのLSAタイプ3のフィルタについての設定例です。
フィルタを適用するinとoutの方向についてしっかりと把握しておきましょう。

簡単なネットワーク構成でLSAタイプ5のフィルタを行う設定例です。
ディストリビュートリストとルートマップを利用したフィルタの設定を行います。

コア/ディストリビューション/アクセス層の3階層モデルのLANにおいて、OSPFでのルーティングを行う設定例です。
拠点1はコア/ディストリビューション/アクセス層の3階層モデルのLANです。拠点2は小規模なLANで、コア層を省略した2階層モデルです。ディストリビューション層やコア層は冗長化します。冗長化したディストリビューション層のレイヤ3スイッチでVRRPを利用します。また、拠点1と拠点2を接続する広域イーサネット網も冗長化します。

広域イーサネットで相互接続している4拠点の社内ネットワークにおいて、OSPFによるルーティングを行う演習です。Part1では、OSPFの基本設定を行います。

広域イーサネットで相互接続している4拠点の社内ネットワークにおいて、OSPFによるルーティングを行う演習です。Part2では、デフォルトルートを生成してインターネットへ接続できるようにします。

広域イーサネットで相互接続している4拠点の社内ネットワークにおいて、OSPFによるルーティングを行う演習です。Part3では、小規模な拠点をスタブエリアとしてLSDBを最適化します。

広域イーサネットで相互接続している4拠点の社内ネットワークにおいて、OSPFによるルーティングを行う演習です。Part4では、ルート集約を行ってルーティングテーブルのエントリを最適化します。

広域イーサネットで相互接続している4拠点の社内ネットワークにおいて、OSPFによるルーティングを行う演習です。Part5では、設定ミスの切り分けと修正のトラブルシューティングです。

OSPFのバーチャルリンクが必要なエリア構成で、設定ミスの切り分けと修正を行います。

OSPFのネットワークタイプについて設定ミスの切り分けと修正を行います。

OSPFのLSDB同期とフラグメントの影響について、設定ミスの切り分けと修正を行います。

OSPFのネットワークタイプについて、設定ミスの切り分けと修正を行います。一見、バーチャルリンクの設定ミスのように見えますが、バーチャルリンク自体の設定ミスではありません。

OSPFルータを識別するルータIDについて、設定ミスの切り分けと修正を行います。

フレームリレーのハブ&スポークトポロジでのOSPFの設定について、設定ミスの切り分けと修正を行います。

OSPFv3は、IPv6用のルーティングプロトコルです。RFC5838でOSPFv3でもBGPと同じようにAddress-familyをサポートすることができるようになり、OSPFv3でIPv6だけでなくIPv4のルーティングも可能です。

シンプルなネットワーク構成で、OSPFv3でIPv4のルーティングを行います。
OSPFv3でIPv4のルーティング「だけ」を行うときにも、IPv6ルーティングを有効にしなければいけません。

OSPFv3によってIPv6ルーティングテーブルを作成します。address-familyに対応していない通常のOSPFプロセスの設定を行います。また、バーチャルリンクが必要なエリア構成を取ります。基本的な考え方は、IPv4用のOSPFv2と同じです。

CiscoルータでOSPFv3のエリア間ルートを集約するための設定例です。IPv4用のOSPFv2の場合と、OSPFv3ではデフォルトの集約ルートのコストの考え方が違っています。