4. IGRP, konfiguracja RIP i IGRP na routerach Cisco 4.1. Wstępna konfiguracja protokołu RIP Aby włączyć protokół RIP, należy w trybie konfiguracji globalnej użyć następujących poleceń: Router(config)#router rip włącza proces routingu RIP Router(config-router)#network numer_sieci tworzy powiązanie sieci z procesem routingu RIP Aby wyłączyć protokół RIP lub anulować powiązanie routingu z daną siecią, należy zastosować odpowiednie powyższe polecenia zaczynając je od słowa no. Proces routingu wiąże określone interfejsy z adresami sieciowymi i rozpoczyna wysyłanie i odbieranie aktualizacji RIP na tych interfejsach. Zatem do skonfigurowania znajdujących się na rysunku routerów użyto następujących poleceń: Włączenie protokołu RIP oraz określenie sieci jest niezbędne. Wszystkie inne czynności są opcjonalne. 1
4.2. Split horizon, wyzwalane aktualizacje, zegary, wersja RIP - konfiguracja Reguła split horizon domyślnie jest włączona. Aby ją wyłączyć należy użyć polecenia: Router(config-if)#no ip split-horizon w konfiguracji odpowiedniego interfejsu. Ponowne włączenie reguły split horizon na interfejsie wykonuje się poprzez polecenie: Router(config-if)#ip split-horizon Jeśli chcemy włączyć wysyłanie aktualizacji wyzwalanych na interfejsie należy posłużyć się poleceniem: Router(config-if)#ip rip triggered Wyzwalane aktualizacje znajdują zastosowanie zarówno w pierwszej, jak i drugiej wersji protokołu i mogą być tylko stosowane w połączeniach typu punkt-punkt interfejsów szeregowych. Po włączeniu tej opcji dany interfejs będzie rozsyłał uaktualnienia wyłącznie wyzwalane (okresowe nie będą słane). Wyzwalane uaktualnienie (o ile nie jest słane w przypadku uruchomienia routera, kiedy to zawiera pełną tablicę routingu) zawiera tylko wpisy, które uległy zmianie. Operację włączenia wyzwalanych aktualizacji należy przeprowadzić na obydwu interfejsach połączonych routerów, w przeciwnym wypadku należy się liczyć z ryzykiem utraty informacji na temat routingu pomiędzy routerami. Innym mechanizmem, który może wymagać skonfigurowania, jest zegar przetrzymania. W idealnym przypadku zegar ten powinien być nastawiony na wartość nieco dłuższą niż najdłuższy możliwy czas aktualizacji w intersieci. Jeśli pętla składa się z czterech routerów, a każdy router ma czas aktualizacji równy 30 sekund, zegara przetrzymania powinien wynosić nieco więcej niż 120 sekund. Router(config-router)#timers basic update invalid holddown flush Powyższe polecenie służy do zmian wartości zegarów w protokole RIP. Kolejne zmienne to odpowiednio: czas uaktualniania (update), unieważniania (invalid), przetrzymania (holddown) oraz usuwania (flush). Wartości wprowadzamy w sekundach. Zmieniając parametry zależności czasowych, należy zachować szczególną ostrożność. Wszystkie routery w sieci, używające protokołu RIP, muszą korzystać z takich samych wartości ustawień, gdyż w przeciwnym razie nie będzie możliwe zagwarantowanie stabilnej pracy sieci. System Cisco IOS domyślnie odbiera pakiety protokołu RIP w wersji 1 i wersji 2, ale wysyła tylko pakiety wersji 1. Aby zmienić domyślne ustawienia należy posłużyć się poniższymi poleceniami: 2
4.3. Weryfikowanie konfiguracji protokołu RIP Polecenie show ip protocols pokazuje, które protokoły routingu przenoszą ruch IP w routerze. Danych tych można użyć do sprawdzenia większości lub nawet wszystkich ustawień konfiguracji protokołu RIP. Najczęściej sprawdzane są następujące elementy konfiguracji: konfiguracja protokołu RIP, wysyłanie i odbieranie aktualizacji protokołu RIP przez właściwe interfejsy, ogłaszanie właściwych sieci przez router. Polecenie show ip route umożliwia sprawdzenie, czy trasy odbierane od sąsiednich urządzeń używających protokołu RIP znajdują się w tablicy routingu. W danych wyjściowych polecenia należy poszukać tras RIP, które są oznaczone literą R". Należy pamiętać o tym, że uzyskanie zbieżności trochę trwa, więc trasy mogą nie pojawić się natychmiast. Do sprawdzenia konfiguracji protokołu RIP służą również następujące polecenia: show interface interface show ip interface interface show running-config 3
4
4.4. Rozwiązywanie problemów dotyczących aktualizacji w protokole RIP Skutecznym narzędziem do rozwiązywania problemów związanych z aktualizacjami w protokole RIP jest polecenie debug ip rip. Polecenie debug ip rip wyświetla aktualizacje routingu RIP, gdy są wysyłane i odbierane. W przykładzie przedstawionym na poniższym rysunku pokazano dane wyjściowe polecenia debug ip rip po odebraniu aktualizacji RIP przez router BHM. Po odebraniu i przetworzeniu przez router aktualizacji wysyła on uaktualnione informacje poprzez swoje dwa interfejsy RIP. Dane wyjściowe wskazują, że router używa protokołu RIP v1 i rozgłasza informacje przy użyciu adresu rozgłoszeniowego 255.255.255.255. Liczba w nawiasach oznacza adres źródłowy znajdujący się w nagłówku IP aktualizacji RIP. 5
Powielenie podsieci Do rozwiązywania problemów związanych z protokołem RIP można używać również następujących poleceń: show ip rip database - dzięki tej instrukcji można się zapoznać ze szczegółowymi informacjami na temat każdej z tras zapisanej w bazie danych RIP. show ip protocols show ip route show ip interface brief 4.5. Zapobieganie aktualizacji routingu przez interfejs Użycie polecenia passive-interface może zapobiec wysyłaniu aktualizacji tras poprzez interfejs routera. Jeśli komunikaty aktualizacyjne nie są wysyłane, inne systemy w sieci nie mogą w sposób dynamiczny uzyskać informacji o trasach. 6
Na powyższym rysunku na routerze E użyto polecenia passive-interface, aby zablokować wysyłanie aktualizacji tras. W przypadku protokołów RIP oraz IGRP polecenie passive-interface sprawia, że router nie wysyła aktualizacji do określonego sąsiada, ale oczekuje na aktualizacje pochodzące od tego routera i wykorzystuje je. Możliwe jest także filtrowanie tras. Aby dokonać filtrowania, należy zdefiniować odpowiednią listę dostępu (access list), a następnie powiadomić protokół routingu, na którym interfejsie ma daną listę zastosować. Możliwe jest filtrowanie ruchu wchodzącego, jak i wychodzącego z interfejsu. Załóżmy, że zdefiniowaliśmy listę dostępu: Router(config)#access-list 10 deny 192.168.20.0 Router(config)#access-list 10 permit any Aby filtrować aktualizacje wchodzące do interfejsu Serial 0/0 należy wydać polecenie: Router(config)#router rip Router(config-router)#distribute-list 10 in Serial 0/0 Zaś aby filtrować aktualizacje wychodzące z interfejsu Serial 0/0 należy wydać polecenie: Router(config)#router rip Router(config-router)#distribute-list 10 out Serial 0/0 4.6. Odległość administracyjna, rozgłaszanie tras statycznych w RIP Odległość administracyjna to parametr przypisywany do trasy. Router, który zna wiele tras do określonej sieci, wstawia do tablicy routingu trasę o najmniejszej odległości administracyjnej. Jeśli trasy prowadzące do tego samego celu mają tą samą odległość administracyjną, to wybierana jest trasa o najmniejszej metryce. Jeśli zaś router odbierze i umieści w tablicy routingu informacje o wielu ścieżkach, dla których odległości 7
administracyjne i koszty są takie same to stosowane jest równoważenie obciążenia na tych trasach (kolejny podrozdział). W Cisco IOS liczba tras o równych odległościach administracyjnych i kosztach znajdujących się w tablicy routingu jest ograniczona do sześciu, ale niektóre protokoły IGP nakładają własne ograniczenia. Administrator może zastąpić trasę statyczną informacjami uzyskanymi dynamicznie, zmieniając wartości odległości administracyjnych. Na poniższym zrzucie ekranu wprowadzona trasa statyczna do sieci 172.16.0.0 przez host 192.168.14.2 nie występuje w tablicy routingu. Występują w niej tylko trasy uzyskane dynamicznie przy użyciu protokołu RIP. Jest tak, ponieważ odległość administracyjna dla trasy statycznej została zdefiniowana jako 130 i jest większa niż odległość administracyjna wpisu RIP. Zostanie ona umieszczona w tablicy routingu tylko wtedy, gdy trasa RIP wiodąca przez S0/0 stanie się niedostępna. Trasy statyczne wskazujące na interfejs będą ogłaszane przez router RIP będący ich właścicielem i propagowane w intersieci. Wynika to z tego, że trasy statyczne wskazujące na interfejs są uznawane w tablicy routingu za połączone i tracą swoją statyczną naturę podczas aktualizacji. Jeśli trasa statyczna jest przypisana do interfejsu, który nie został zdefiniowany w poleceniu network, w procesie RIP musi być wydane polecenie redistribute static, aby można było ją ogłosić. Jeśli interfejs zostanie wyłączony, wszystkie trasy statyczne wskazujące go są usuwane z tablicy routingu IP. Trasa statyczna jest także usuwana z tablicy routingu IP, gdy oprogramowanie nie może znaleźć następnego prawidłowego przeskoku dla adresu występującego w trasie statycznej. 8
4.7. Równoważenie obciążenia w protokole RIP Równoważenie obciążenia polega na tym, aby jako trasę do danego miejsca docelowego wykorzystywać kilka ścieżek o najlepszych metrykach. Ścieżki te są albo zdefiniowane statycznie przez administratora sieci, albo wyliczone w protokole routingu dynamicznego. W protokole RIP możliwe jest zrównoważenie obciążenia na maksymalnie sześciu ścieżkach o równych kosztach przesyłania. Ustawieniem domyślnym są cztery ścieżki. Przy równoważeniu obciążenia w protokole RIP używany jest algorytm round robin". Protokół RIP przesyła pakiety kolejno przez wszystkie równoległe ścieżki. Na poniższym rysunku pokazano przykład routingu RIP z wykorzystaniem czterech ścieżek o równych kosztach. Router rozpoczyna pracę z wskaźnikiem interfejsu wskazującym na interfejs połączony z routerem 1. Następnie wskaźnik interfejsu przesuwa się cyklicznie i pakiety są przesyłane przez kolejne interfejsy: 1-2-3-4-1-2-3-4-1 i tak dalej. Ponieważ metryką używaną w protokole RIP jest liczba przeskoków, szybkość łącza nie jest brana pod uwagę. Dlatego też ścieżka o przepustowości 56 Kb/s będzie traktowana na równi ze ścieżką o przepustowości 155 Mb/s. 9
Do wyszukiwania tras o równych kosztach można używać polecenia show ip route. 4.8. Równoważenie obciążenia na wielu ścieżkach Maksymalnych ścieżek może być od jednej do sześciu. Aby zmienić dozwoloną maksymalną liczbę równoległych ścieżek, należy użyć następującego polecenia w trybie konfiguracji protokołu routingu: Router(config-router)#maximum-paths [liczba] System IOS obsługuje dwie metody równoważenia obciążenia w przypadku pakietów IP: pakiet po pakiecie (per-packet) oraz na poziomie adresu przeznaczenia (per-destination). Jeśli realizowane jest przełączanie pakiet po pakiecie, router zmienia trasę dla każdego następnego pakietu. W przypadku szybkiego przełączania (fast switching) dla danego adresu przeznaczenia buforowana jest tylko jedna trasa. Wszystkie pakiety zaadresowane do danego hosta będą skierowane tą samą trasą. Pakiety adresowane do innego hosta w tej samej sieci mogą być przesłane alternatywną trasą. Równoważenie obciążenia odbywa się na poziomie adresu przeznaczenia. Domyślnie router realizuje równoważenie obciążenia na poziomie adresu przeznaczenia. Aby wyłączyć szybkie przełączanie, należy użyć polecenia no ip route-cache. Użycie tego polecenia spowoduje, że równoważenie obciążenia będzie realizowane metodą pakiet po pakiecie. 4.9. Uogólnianie tras RIP Aby wyłączyć opcję automatycznego uogólniania tras, dostępną w RIP v2, należy posłużyć się poleceniem no auto-summary, wydając je w trybie konfiguracyjnym protokołu RIP. 10
Administrator może samodzielnie przeprowadzić uogólnianie adresów za pomocą polecenia ip summary-address rip: Router1#configure terminal Router1(config)#interface /0 Router1(config-if)#ip summary-address rip 172.25.0.0 255.255.0.0 Router1(config-if)#end Tablica routingu na przyłączonym routerze przed zastosowaniem powyższego uogólniania: Router2#show ip route rip R 172.21.0.0/16 [120/1] via 172.25.2.1, 00:00:01, R 172.22.0.0/16 [120/1] via 172.25.2.1, 00:00:01, 172.25.0.0/16 is variably subnetted, 4 subnets, 3 masks R 172.25.25.6/32 [120/2] via 172.25.2.1, 00:00:01, R 172.25.25.1/32 [120/1] via 172.25.2.1, 00:00:01, R 172.25.1.0/24 [120/1] via 172.25.2.1, 00:00:01, R 172.25.0.0/16 [120/1] via 172.25.2.1, 00:00:01, R* 0.0.0.0/0 [120/1] via 172.25.2.1, 00:00:02, I po zastosowaniu: Router2#show ip route rip R 172.21.0.0/16 [120/1] via 172.25.2.1, 00:00:01, R 172.22.0.0/16 [120/1] via 172.25.2.1, 00:00:01, 172.25.0.0/16 is variably subnetted, 4 subnets, 3 masks R 172.25.0.0/16 [120/1] via 172.25.2.1, 00:00:01, R* 0.0.0.0/0 [120/1] via 172.25.2.1, 00:00:01, 11
4.10. Uwierzytelnianie protokołu RIP Aby włączyć mechanizm uwierzytelniania: - dane uwierzytelniające przesyłane zwykłym tekstem: Router1#configure terminal Router1(config)#key chain MAR Router1(config-keychain)#key 1 Router1(config-keychain-key)#key-string marcinek Router1(config-keychain-key)#exit Router1(config-keychain)#exit Router1(config)#interface FastEthernet0/0.1 Router1(config-subinf)#ip rip authentication key-chain MAR Router1(config-subinf)#ip rip authentication mode text Router1(config-subinf)#end - dane uwierzytelniające przesyłane w sposób zaszyfrowany (MD5): Router1#configure terminal Router1(config)#key chain MAR Router1(config-keychain)#key 1 Router1(config-keychain-key)#key-string marcinek Router1(config-keychain-key)#exit Router1(config-keychain)#exit Router1(config)#interface FastEthernet0/0.1 Router1(config-subinf)#ip rip authentication key-chain MAR Router1(config-subinf)#ip rip authentication mode md5 Router1(config-subinf)#end 4.11. Cechy protokołu IGRP IGRP jest protokołem wewnętrznym (IGP) wykorzystującym wektor odległości. Został zaprojektowany przez firmę Cisco. Domyślnie w protokole routingu IGRP jako metryki są wykorzystywane przepustowość i opóźnienie. Można go dodatkowo skonfigurować, aby do określenia metryki używana była kombinacja zmiennych. Są to następujące zmienne: przepustowość, opóźnienie, obciążenie, niezawodność Metryka jest obliczana według poniższego wzoru: metryka = ( K1 przepustowosc + K 2 przepustowosc K5 + K3 opoznienie) 256 obciazenie niezawodnosc + K 4 12
Domyślnymi wartościami w tym wzorze są: K1=1, K2=0, K3=1, K4=0, K5=0. Zatem domyślna metryka jest sumą przepustowości i opóźnienia. Dzięki nim IGRP jest protokołem elastycznym, który potrafi oceniać trasy na podstawie różnych przepustowości i charakterystyk opóźnień. Najlepszą ścieżką jest ścieżka o najmniejszej metryce. Jeżeli K5=0 K5 czynnik nie jest brany pod uwagę, zatem wzór na metrykę ma wtedy niezawodnosc + K 4 postać: K 2 przepustowosc metryka = ( K1 przepustowosc + + K 256 obciazenie 3 opoznienie) Zmienne, które mają wpływ na metrykę IGRP nie są wielkościami mierzonymi. Należy je ustawić dla każdego interfejsu, który obejmuje routing. 4.12. Stabilność protokołu IGRP Aby zapobiec tworzeniu się pętli routingu i zapewnić stabilność protokołu IGRP stosuje się następujące rozwiązania: zegary przetrzymania wyzwalane aktualizacje metoda split horizon poison reverse W protokole IGRP występują również zegary: zegar uaktualniania (update), zegar unieważniania (invalid), zegar usuwania (flush). Zegar uaktualniania określa, jak często powinny być wysyłane komunikaty aktualizacji tras. Wartością domyślną tej zmiennej w protokole IGRP jest 90 sekund. 13
Zegar unieważniania określa, jak długo router powinien czekać na nadejście komunikatów aktualizacji dla danej trasy przed uznaniem jej za nieprawidłową. Wartość domyślna tej zmiennej w protokole jest równa trzykrotnej wartości okresu aktualizacji. Zegar usuwania wskazuje, ile czasu powinno upłynąć przed usunięciem trasy z tablicy routingu. Wartością domyślną dla protokołu IGRP jest siedmiokrotna wartość zegara aktualizacji routingu. Wartość domyślna zegara przetrzymania jest równa trzykrotnej wartości okresu aktualizacji plus 10 sekund. W protokole IGRP nie jest obsługiwana technika masek podsieci o zmiennej długości VLSM. W celu rozwiązania tego problemu w firmie Cisco opracowano rozszerzony protokół Enhanced IGRP. 4.13. Konfigurowanie protokołu IGRP Aby skonfigurować proces routingu IGRP, należy użyć polecenia konfiguracyjnego router igrp. Aby usunąć proces routingu IGRP, należy poprzedzić to polecenie słowem kluczowym no. Polecenie to ma następującą składnię: RouterA(config)#router igrp numer_as RouterA(config)#no router igrp numer_as Numer systemu autonomicznego (AS) jest identyfikatorem procesu IGRP. Aby określić listę sieci dla procesów routingu IGRP, należy użyć polecenia konfiguracyjnego network. Aby usunąć pozycję, należy poprzedzić to polecenie słowem kluczowym no. 14
4.14. Metryki protokołu IGRP - konfiguracja Polecenie show ip protocols służy do wyświetlania parametrów, filtrów i informacji sieciowych o protokołach routingu używanych na routerze. Na poniższym rysunku przedstawiono wartości czynników od K1 do K5. Opóźnienie i przepustowość ustawia się przy użyciu poleceń delay i bandwidth. Argument polecenia delay jest definiowany w dziesiątkach mikrosekund i może przyjmować wartości z zakresu od 1 do 16 777 215. Parametrem polecenia bandwidth są kilobity na sekundę. Może on przyjmować wartości od 1 do 10 000 000 Kb/s. W przedstawionym przykładzie polecenia show ip route wartości metryki IGRP są ujęte w nawiasy kwadratowe. Łącze o większej przepustowości będzie miało mniejszą metryką, podobnie jak trasa o mniejszym sumarycznym opóźnieniu. Aby ustawić wartości parametrów od K1 do K5, należy użyć następującego polecenia: metric weights tos k1 k2 k3 k4 k5 gdzie parametr tos ustawia się zawsze na 0: Router(config-router)#metric weights 0 2 0 2 0 0 15
4.15. Konfiguracja równoważenia obciążenia w IGRP Aby zdecydować z jakiego zakresu metryki trasy prowadzące do tego samego celu zostały uznane na równoważne, można posłużyć się poleceniem: variance mnoznik gdzie mnoznik (dopuszczalne wartości od 1 do 128) służy do określenia zakresu metryki: [najlepsza_metryka, najlepsza_metryka mnoznik]. Domyślną wartością mnożnika jest wartość 1. Router(config)#router igrp 109 Router(config-router)#variance 4 4.16. Sprawdzanie konfiguracji protokołu IGRP Aby sprawdzić poprawność konfiguracji protokołu IGRP, należy wprowadzić polecenie show ip route i poszukać tras IGRP, które są oznaczone literą I". Do sprawdzenia konfiguracji protokołu IGRP służą również następujące polecenia: show interface interfejs show running-config show ip protocols 4.17. Rozwiązywanie problemów z protokołem IGRP Do rozwiązywania problemów z protokołem IGRP służą następujące polecenia: 16
show ip protocols show ip route debug ip igrp events debug ip igrp transactions Na poniższym rysunku pokazano dane wyjściowe dla polecenia debug ip igrp events: Na poniższym rysunku pokazano dane wyjściowe dla polecenia debug ip igrp transactions: 17