OSPF : Design Multi-Area e Redistribution

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Continuiamo la nostra guida ad OSPF, dopo le basi fondamentali del protocollo introdotte in questo intervento, vediamo oggi le regole guida per un design scalare multi area, le zone stub e la reditribuzione delle route.

Prima di iniziare un qualsiasi design OSPF è bene tenere a mente le seguenti linee guida consigliate da Cisco :

  • Un router non deve essere presente in più di tree aree.
  • Ogni area non deve contenere più di 50 router
  • Un router non deve avere più di 60 vicini direttamente connessi
  • Un router può essere sia Designated Router e Backup Designated Router per più di un segmento di rete.
  • Non attivare più di un processo OSPF per Area Border Router (ABR router di backbone)

Quando disegniamo un network OSPF teniamo presente che ogni area deve essere connessa all’area zero di backbone e tutto il traffico inter-area deve viaggiare attraverso essa.

Quali sono i vantaggi derivati da una corretta segmentazione in aree multiple di OSPF ?

Ecco alcuni buoni motivi :

  • Attraverso un approccio multi area e gerarchico possiamo effettuare in modo più pulito la summarization delle route
  • Creando aree multiple il flooding LSA diminuisce ed è localizzato. Per esempio i pacchetti LSA type 1 e 2 non lasceranno l’area di provenienza.
  • L’approccio layered multi area porta ad un minor ricalcolo dei protocollo Shortest Path Firft (SPF)

Area Stub e Total Stub.

In OSPF l’area 0 (zero) è la backbone area, ovvero l’area di transito che collega tutti i router di frontiera. Quando creiamo un network OSPF multi area, ogni router non backbone deve essere collegato fisicamente o logicamente all’area backbone. Tutto il traffico inter-area transiterà sul backbone (area zero), per questo ragione l’area di backbone si trova generalmente in una posizione centrale del network.

Passiamo ora agli esempi pratici di configurazione multi area. Partiamo da una configurazione di tre router interconnessi via frame relay :

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OSPF : Fondamenti e Single Area

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OSPF (Open Shortest Path First) è un protocollo standard RFC 2328, si tratta di un protocollo “link state” di tipo IGP (Interior Routing Protocol). OSPF costruisce la propria topologia loop-free che converge velocemente in caso di failure, ma richiede molte risorse di processore e memoria in caso di ricalcolo dell’algoritmo SPF, rispetto ai protocolli distance vector.

OSPF può risultare inizialmente abbastanza complicato data la sua flessibilità in termini di design ed essendo uno standard aperto, può essere implementato da tutti i vendor del mercato e coesistere in ambienti eterogenei. In questa prima analisi, descriveremo la caratteristiche generali di OSPF e ci soffermeremo sulla configurazione single area.

OSPF è un sofisticato protocollo di routing basato sull’algoritmo di Dijkstra, lo Shortest Path First (SFP) :

“Edsger Wybe Dijkstra, formulò l’algoritmo SPF da da lui prese il nome. Questo algoritmo considera una rete come un insieme di nodi connessi da link punto-punto. Ciascun link presenta un determinato costo e ciascun nodo ha un nome univoco. Ogni nodo dispone di un database completo di tutti i link e, di conseguenza, di tutte le informazioni che riguardano la topologia fisica della rete. I database link state di tutti i router di una determinata area sono identici tra loro

STP colloca ciascun router alla base di una struttura ad albero calcolando il percorso più breve che consente di raggiungere ogni destinazione in funzione del costo cumulativo. Nell’area si esegue il flooding dei pacchetti LSA ( E’ il database topologia, ovvero il messaggio di protocollo che contiene la visione della rete a livello logico. Ogni router scambia con il proprio vicino di area i pacchetti LSA per determinare i migliori percorsi) utilizzando un algoritmo affidabile, che garantisca che tutti i router dell’area possano ricavare lo stesso database topologia. Ogni router ha un proprio punto di vista dell’area, condividendo con gli altri tutti i percorsi di rete dell’area. Quindi possiamo affermare che tutti i router di una determinata area dispongono delle stesse informazioni a livello topologia, ma ogni router ha una visione di insieme differente e ciascun router calcola il percorso considerando se stesso come il punto di partenza dell’abero logico.

Il costo (o metrica) di ogni interfaccia indica l’overhead richiesto per inviare i pacchetti da una determinata interfaccia. Il costo in OSPF è inversamente proporzionale alla larghezza di banda del link, quindi una maggiore ampiezza di banda corrisponde a un costo inferiore.”

  • OSPF è un protocollo classless e consente la summarization
  • OSPF è uno standard RFC, ed è supportato in ambienti caratterizzati da router di N vendor.
  • OSPF preserva la bandwith nello scambio dei propri messaggi
  • OSPF usa multicast per comunicare invece di broadcast
  • Inoltra messaggi incrementali basati sul cambiamento di rotte “change-based”
  • OSPF usa metrica inversamente proporzionale all’ampiezza di banda del link.

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EIGRP : Fondamenti

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Un saluto a tutti i lettori, di seguito iniziamo un breve viaggio nel protocollo di routing EIGRP, protocollo IGP sviluppato da Cisco che introduce diverse migliorie rispetto al predecessore IGRP.

Le migliorie introdotte da EIGRP includono :

  • Supporto per i protocolli livello 3 Apple Talk, IP ed IPX di Novell
  • Supporto per variable-lenght subnet mask (VLSM)
  • Discovery dinamico via multicast 224.0.0.10
  • Convergenza veloce in seguito a cambiamenti di topologia. Attualmente la convergenza di EIGRP è più rapida del protocollo standard OSPF.

EIGRP a differenza di altri protocolli, non inoltra pacchetti di update ad intervalli regolari, questa caratteristica gli consente di consumare meno banda rispetto a RIP o IGRP. Gli update EIGRP non contengono l’intera tabella di routing, ma riflettono solo le route che hanno sbuito un cambiamento.

L’algoritmo di routing Diffusing Update Algoritm (DUAL) non solo calcola le rotte e assicura una topologia logica priva di loop, ma calcola anche delle backup route. Le backup route denominate “feasible successors,” sono presenti nella topology table. Le route primarie, “the successors”, sono presenti sia nella tabella topologia che nella tabella di routing. La terza tabella utilizzata da EIGRP è la tabella che contiene i “vicini”, la neighbors. La neighbors table è l’equivalente della tabella LSA di OSPF.

EIGRP è un protocollo “classless”, esso supporta VLSM e come tale, include nei pacchetti di routing update anche il prefisso della subnet mask. Vediamo ora la terminologia utilizzata in EIGRP :

  • Successor route : sta ad indicare il router adiacente caratterizzato dal minor costo per il raggiungimento di una determinata network. Possono coesistere più successor route per la stessa destinazione (4 di default in load balancing che possono estendersi fino a 16).
  • Feasible Successor : come suggerisce il termine, indica il secondo path con con il minor costo (subito dopo il successor route). Possiamo intendere il FS come un back up in caso di failure del successor.
  • Advertised Distance : indica il costo del path tra due router adiacenti ad una determinata destinazione.
  • Feasible Distance : costo del path che connette un router al suo vicino sommato al link esistente tra il router adiacente, considerata la rete di destinazione.

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Laboratorio CCDP / CCNP : Configurare EtherChannel

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Salve a tutti oggi continuiamo la nostra serie di laboratori dedicati allo switching avanzato, analizzando la tecnologia EtherChannel, confrontando pregi e difetti delle implementazioni a livello data link e IP.  Tipicamente le interfacce Ethernet interconnettono più apparati attraverso un link o più link ridondati ma bloccati da protocolli quali lo spanning tree. Con il passare del tempo le applicazioni basate sulla rete e l’informatizzazione dei servizi hanno portato alla necessità di banda sempre maggiore unitamente alla necessità di mantenere un up time dei servizi dai 5 nove… (99.999%).

La tecnologia EtherChannel sviluppata da Cisco Systems viene incontro a questo tipo di esigenze, consentendo di aumentare la banda (fino ad 8 link in aggregation) e la ridondanza. EtherChannel prevede che il link logico aggregato continui a funzionare anche in presenza di failure da parte di una o più interfacce che compongono il link aggregato. Gli switch della famiglia Catalyst di Cisco suopportano fino a 1600Mbps in FastEthernet full duplex e 16Gbps in GigaBit full duplex. EtherChannel non supporta interfacce a 10Mbps.

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