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@S-Shinzi

ccna取得に向けてCiscoPacketTracerで構築練習　~OSPFルーティング~

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はじめに

CCNAを受験するにあたって、実際にコマンドを打って構築をすることが大切らしい。
Cisco Packet Tracerを使用して構築の練習とその流れ、結果を示して、気づいたことなどをまとめていこうと思う。

目標

  • OSPFを使用してダイナミックルーティングを実装する。
  • マルチエリアの構成も構築してみる。
  • 実際に障害を起こしてみてどうなるか見てみる。

実践

1. シングルエリアOSPF

まずはルータ2台のシンプルな構成でやってみる。
OSPF-1.png

Router0
Router0(config)#interface fa 0/1
Router0(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
Router0(config-if)#no shutdown

Router0(config-if)#
%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/1, changed state to up

%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/1, changed state to up

Router0(config-if)#exit
Router0(config)#interface  fa 0/0
Router0(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
Router0(config-if)#no shutdown 

Router0(config-if)#
%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/0, changed state to up

Router0(config-if)#exit

//OSPF setting
Router0(config)#
Router0(config)#router ospf 1
Router0(config-router)#network 192.168.10.1 0.0.0.0 area 0
Router0(config-router)#network 192.168.1.1 0.0.0.0 area 0

//確認
Router0#show ip route
~略~
Gateway of last resort is not set

C    192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1
O    192.168.2.0/24 [110/2] via 192.168.10.2, 00:00:06, FastEthernet0/0
C    192.168.10.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0

Router0#show ip ospf neighbor 

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
192.168.10.2      1   FULL/DR         00:00:39    192.168.10.2    FastEthernet0/0
Router1
Router1(config)#interface fa 0/1
Router1(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
Router1(config-if)#no shutdown 

Router1(config-if)#
%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/1, changed state to up

%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/1, changed state to up

Router1(config-if)#exit
Router1(config)#interface fa 0/0
Router1(config-if)#ip address 192.168.10.2 255.255.255.0
Router1(config-if)#no shutdown 

Router1(config-if)#
%LINK-5-CHANGED: Interface FastEthernet0/0, changed state to up

%LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface FastEthernet0/0, changed state to up

Router1(config-if)#exit

//OSPF setting
Router1(config)#
Router1(config)#router ospf 1
Router1(config-router)#network 192.168.10.2 0.0.0.0 area 0
Router1(config-router)#network 192.168.2.1 0.0.0.0 area 0

//確認
Router1#show ip route
~略~
Gateway of last resort is not set

O    192.168.1.0/24 [110/2] via 192.168.10.1, 00:13:10, FastEthernet0/0
C    192.168.2.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1
C    192.168.10.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0

Router1#show ip ospf neighbor 

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
192.168.10.1      1   FULL/BDR        00:00:33    192.168.10.1    FastEthernet0/0

Router1がDRになり、ルーティングテーブルにOSPFの経路が載った。

2. マルチエリアOSPF

ルータの数を増やしてマルチエリアOSPFを実装する。
以降、IPアドレスの設定は省略する。
OSPF-2.png

Router0
Router0(config)#router ospf 1
Router0(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
Router0(config-router)#network 192.168.10.0 0.0.0.255 area 0

//確認
Router0#show ip route
~略~
Gateway of last resort is not set

     192.168.1.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C       192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1
L       192.168.1.1/32 is directly connected, FastEthernet0/1
O IA 192.168.2.0/24 [110/3] via 192.168.10.254, 00:10:15, FastEthernet0/0
     192.168.10.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C       192.168.10.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
L       192.168.10.1/32 is directly connected, FastEthernet0/0
O IA 192.168.20.0/24 [110/2] via 192.168.10.254, 00:11:08, FastEthernet0/0
Router1
Router1(config)#router ospf 1
Router1(config-router)#network 192.168.10.0 0.0.0.255 area 0
Router1(config-router)#network 192.168.20.0 0.0.0.255 area 1

//確認
Router1#show ip ospf database 
            OSPF Router with ID (192.168.20.1) (Process ID 1)

                Router Link States (Area 0)

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum Link count
192.168.20.1    192.168.20.1    208         0x80000003 0x004727 1
192.168.10.1    192.168.10.1    208         0x80000003 0x0015f0 2

                Net Link States (Area 0)
Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum
192.168.10.1    192.168.10.1    208         0x80000001 0x007f93

                Summary Net Link States (Area 0)
Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum
192.168.20.0    192.168.20.1    203         0x80000001 0x0066fb
192.168.2.0     192.168.20.1    145         0x80000002 0x00353d

                Router Link States (Area 1)

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum Link count
192.168.20.1    192.168.20.1    150         0x80000002 0x002e2d 1
192.168.20.254  192.168.20.254  150         0x80000003 0x006084 2

                Net Link States (Area 1)
Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum
192.168.20.254  192.168.20.254  150         0x80000001 0x00b33d

                Summary Net Link States (Area 1)
Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum
192.168.10.0    192.168.20.1    203         0x80000001 0x00d497
192.168.1.0     192.168.20.1    203         0x80000002 0x004033
Router2
Router2(config)#router ospf 1
Router2(config-router)#network 192.168.20.0 0.0.0.255 are
Router2(config-router)#network 192.168.20.0 0.0.0.255 area 1
Router2(config-router)#network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 1

//確認
Router2#show ip route
~略~
Gateway of last resort is not set

O IA 192.168.1.0/24 [110/3] via 192.168.20.1, 00:10:33, FastEthernet0/0
     192.168.2.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C       192.168.2.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1
L       192.168.2.1/32 is directly connected, FastEthernet0/1
O IA 192.168.10.0/24 [110/2] via 192.168.20.1, 00:10:33, FastEthernet0/0
     192.168.20.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C       192.168.20.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
L       192.168.20.254/32 is directly connected, FastEthernet0/0

Router1のLSDBよりエリアが2つ存在することがわかる。
ルーティングテーブルにも反映されている。

OSPF-2-pc0.png
OSPF-2-pc1.png
PCからのPingも疎通確認ができた。

3. 実際に障害を起こしてみる

2拠点間のルーティングという想定でOSPFを設定して実際にネットワーク障害を起こしてみる。
（この時点でPacket Tracerに図形やメモを記入する機能があることに気づいた。）
OSPF-3.png
通常時はRouter1経由の経路にするため、Router2経由のインターフェースにコスト10を設定する。

Router0
Router0(config)#router ospf 1
Router0(config-router)#network 192.168.1.1 0.0.0.0 area 0
Router0(config-router)#network 192.168.10.1 0.0.0.0 area 0
Router0(config-router)#network 192.168.13.254 0.0.0.0 area 0
Router0(config-router)#exit
Router0(config)#interface fa0/1
Router0(config-if)#ip ospf cost 10

//結果
Router0#show ip route
~略~
Gateway of last resort is not set

     192.168.1.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C       192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet1/1
L       192.168.1.1/32 is directly connected, FastEthernet1/1
O    192.168.2.0/24 [110/3] via 192.168.10.254, 00:00:53, FastEthernet0/0 //Router1経由ルーティング
     192.168.10.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C       192.168.10.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
L       192.168.10.1/32 is directly connected, FastEthernet0/0
O    192.168.11.0/24 [110/2] via 192.168.10.254, 00:03:59, FastEthernet0/0
O    192.168.12.0/24 [110/11] via 192.168.13.1, 00:01:25, FastEthernet0/1
     192.168.13.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C       192.168.13.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1
L       192.168.13.254/32 is directly connected, FastEthernet0/1
Router1
Router1(config)#router ospf 1
Router1(config-router)#network 192.168.10.0 0.0.1.255 area 0
Router2
Router2(config)#router ospf 1
Router2(config-router)#network 192.168.12.0 0.0.1.255 area 0
Router3
Router3(config)#router ospf 1
Router3(config-router)#network 192.168.2.1 0.0.0.0 area 0
Router3(config-router)#network 192.168.11.254 0.0.0.0 area 0
Router3(config-router)#network 192.168.12.1 0.0.0.0 area 0
Router3(config-router)#exit
Router3(config)#interface fa 0/0
Router3(config-if)#ip os
Router3(config-if)#ip ospf cost 10
Router3(config-if)#

//結果
Router3#show ip route
~略~
Gateway of last resort is not set

O    192.168.1.0/24 [110/3] via 192.168.11.1, 00:03:03, FastEthernet0/1　//Router1経由ルーティング
     192.168.2.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C       192.168.2.0/24 is directly connected, FastEthernet1/1
L       192.168.2.1/32 is directly connected, FastEthernet1/1
O    192.168.10.0/24 [110/2] via 192.168.11.1, 00:03:32, FastEthernet0/1
     192.168.11.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C       192.168.11.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1
L       192.168.11.254/32 is directly connected, FastEthernet0/1
     192.168.12.0/24 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C       192.168.12.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
L       192.168.12.1/32 is directly connected, FastEthernet0/0
O    192.168.13.0/24 [110/11] via 192.168.12.254, 00:02:18, FastEthernet0/0

ルーティングテーブルにRouter1経由の経路が載っていることがわかる。

実際にパケットがRouter1経由になっているか確認する

PCからtracertコマンドを打って確認してもいいが、ここはシミュレーションモードでパケットの動きを見てみる。

OSPF-3-sim-1.png
画面右下のSimutarionボタンを押すとデフォルトのリアルタイムモードから、シミュレーションモードに切り替わり、シミュレーションパネルが開く。

OSPF-3-sim-pc0-1.png

PC0からPC1宛にpingを打つとプロンプトが止まる。

OSPF-3-sim-2.png

メイン画面の方ではパケットを表すメールのアイコンが表示され、シミュレーションパネルにはICMP表示のパケットがリストに入る。(余計なOSPFやSTPのデータを表示させないために、フィルターをかけている)

Cisco Packet Tracer - E__Cisco Packet Tracer 8.2.2_saves_ospfNetworkFailure-qiita.pkt 2024-05-18 16-51-09.gif
パケットがRouter1経由でルーティングされていることがわかった。

OSPF-3-sim-3.png

Router1のFa10/1(192.168.10.0/24側)を無効にして同じようにpingを打ってみる。

Cisco Packet Tracer - E__Cisco Packet Tracer 8.2.2_saves_ospfNetworkFailure-qiita.pkt 2024-05-18 16-43-52.gif

最初のパケットは破棄されたが、2つ目からRouter2経由の経路が使用された。

気になったこと,覚えておきたいこと

  • OSPFを有効にしたインターフェイスのネットワークをルーティングテーブルに載せるので、ルーティングしてほしいネットワークで有効にしないといけない。
    Ex. 実践-1において192.168.10.0/24だけ有効にしているとPCがあるネットワークがルーティングテーブルに載らない。
  • 実践-1において、OSPFの設定直後はRouter0がDRに選出されていた。ルータを再起動すると正しくRouter1がDRに選出された。-> 先にRouter0のOSPFを設定したのが原因？

参考サイト

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