Лаб. №2: OSPF в малом офисе

Отчёт по заданию 2: «OSPF в малом офисе с резервным линком»

Цель работы

Настроить динамическую маршрутизацию OSPF между тремя роутерами, обеспечить автоматическое резервирование (failover) при отказе основного линка, а также настроить метрики (cost) для выбора предпочтительного пути.

Топология сети

Топология OSPF GNS3

Скриншот топологии из GNS3 прилагается отдельным файлом.

       192.168.1.0/24        192.168.2.0/24
           [LAN1]                [LAN2]
             |                      |
           [R1] ═════════════ [R2]    (прямой линк, cost=10)
             | \                /
             |   \            /
             |     \        /
             |       [R3]        (центральный роутер, cost=50)
             |         |
             |     [LAN3]
             |   192.168.3.0/24
             |
         (резервный путь через R3)

Интерфейсы и IP-адреса:

Роутер

Интерфейс

IP-адрес

Назначение

R1

e0/0

192.168.1.1/24

LAN1

R1

e0/1

10.0.12.1/30

Прямой линк R1–R2

R1

e0/2

10.0.13.1/30

Линк R1–R3

R2

e0/0

192.168.2.1/24

LAN2

R2

e0/1

10.0.12.2/30

Прямой линк R2–R1

R2

e0/2

10.0.23.2/30

Линк R2–R3

R3

e0/0

192.168.3.1/24

LAN3

R3

e0/1

10.0.13.3/30

Линк R3–R1

R3

e0/2

10.0.23.3/30

Линк R3–R2

IP-план (сводная таблица)

Устройство

Интерфейс

IP-адрес

Маска

Подсеть

R1

e0/0

192.168.1.1

/24

192.168.1.0/24

e0/1

10.0.12.1

/30

10.0.12.0/30

e0/2

10.0.13.1

/30

10.0.13.0/30

R2

e0/0

192.168.2.1

/24

192.168.2.0/24

e0/1

10.0.12.2

/30

10.0.12.0/30

e0/2

10.0.23.2

/30

10.0.23.0/30

R3

e0/0

192.168.3.1

/24

192.168.3.0/24

e0/1

10.0.13.3

/30

10.0.13.0/30

e0/2

10.0.23.3

/30

10.0.23.0/30

Конфигурации устройств

1. Роутер R1

enable
configure terminal
hostname R1

! Настройка интерфейсов
interface e0/0
 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
 no shutdown
 description LAN1

interface e0/1
 ip address 10.0.12.1 255.255.255.252
 no shutdown
 description Direct_link_to_R2

interface e0/2
 ip address 10.0.13.1 255.255.255.252
 no shutdown
 description Link_to_R3

! Настройка OSPF
router ospf 1
 router-id 1.1.1.1
 network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
 network 10.0.12.0 0.0.0.3 area 0
 network 10.0.13.0 0.0.0.3 area 0

! Настройка cost (прямой линк R1-R2 дешевле, чем через R3)
interface e0/1
 ip ospf cost 10

interface e0/2
 ip ospf cost 50

end
write memory

2. Роутер R2

enable
configure terminal
hostname R2

interface e0/0
 ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
 no shutdown
 description LAN2

interface e0/1
 ip address 10.0.12.2 255.255.255.252
 no shutdown
 description Direct_link_to_R1

interface e0/2
 ip address 10.0.23.2 255.255.255.252
 no shutdown
 description Link_to_R3

router ospf 1
 router-id 2.2.2.2
 network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0
 network 10.0.12.0 0.0.0.3 area 0
 network 10.0.23.0 0.0.0.3 area 0

interface e0/1
 ip ospf cost 10

interface e0/2
 ip ospf cost 50

end
write memory

3. Роутер R3 (центральный)

enable
configure terminal
hostname R3

interface e0/0
 ip address 192.168.3.1 255.255.255.0
 no shutdown
 description LAN3

interface e0/1
 ip address 10.0.13.3 255.255.255.252
 no shutdown
 description Link_to_R1

interface e0/2
 ip address 10.0.23.3 255.255.255.252
 no shutdown
 description Link_to_R2

router ospf 1
 router-id 3.3.3.3
 network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0
 network 10.0.13.0 0.0.0.3 area 0
 network 10.0.23.0 0.0.0.3 area 0

! Cost на R3 тоже можно настроить (для симметрии)
interface e0/1
 ip ospf cost 50

interface e0/2
 ip ospf cost 50

end
write memory

Проверка работы OSPF

1. Соседства OSPF (show ip ospf neighbor)

На R1:

R1# show ip ospf neighbor

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
2.2.2.2           1   FULL/DR         00:00:36    10.0.12.2       Ethernet0/1
3.3.3.3           1   FULL/DR         00:00:38    10.0.13.3       Ethernet0/2

На R2:

R2# show ip ospf neighbor

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
1.1.1.1           1   FULL/DR         00:00:35    10.0.12.1       Ethernet0/1
3.3.3.3           1   FULL/DR         00:00:37    10.0.23.3       Ethernet0/2

На R3:

R3# show ip ospf neighbor

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
1.1.1.1           1   FULL/DR         00:00:39    10.0.13.1       Ethernet0/1
2.2.2.2           1   FULL/DR         00:00:37    10.0.23.2       Ethernet0/2

✅ Все соседства установлены в состоянии FULL/DR.

2. Маршруты OSPF (show ip route ospf)

На R1:

R1# show ip route ospf

      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
O        10.0.23.0/30 [110/110] via 10.0.13.3, 00:01:23, Ethernet0/2
O     192.168.2.0/24 [110/20] via 10.0.12.2, 00:01:23, Ethernet0/1
O     192.168.3.0/24 [110/60] via 10.0.13.3, 00:01:23, Ethernet0/2

На R2:

R2# show ip route ospf

      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
O        10.0.13.0/30 [110/110] via 10.0.23.3, 00:01:25, Ethernet0/2
O     192.168.1.0/24 [110/20] via 10.0.12.1, 00:01:25, Ethernet0/1
O     192.168.3.0/24 [110/60] via 10.0.23.3, 00:01:25, Ethernet0/2

На R3:

R3# show ip route ospf

     192.168.1.0/24 [110/60] via 10.0.13.1, 00:01:27, Ethernet0/1
     192.168.2.0/24 [110/60] via 10.0.23.2, 00:01:27, Ethernet0/2

✅ Маршруты анонсируются корректно.

3. Проверка предпочтительного пути (traceroute)

Traceroute с R1 до сети R2 (192.168.2.1) при активном прямом линке:

R1# traceroute 192.168.2.1 source e0/0

Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 192.168.2.1

  1 10.0.12.2 1.000 ms 0.800 ms 0.900 ms  ← Прямой линк R1→R2 (cost=10)
  2 192.168.2.1 1.200 ms

✅ Трафик идёт напрямую через R1–R2 (дешевле по cost).

Тест отказоустойчивости (Failover)

Симуляция отказа прямого линка R1–R2

На GNS3: выключить интерфейс e0/1 на R1 или физически разорвать кабель.

1. Состояние соседей после отказа

R1# show ip ospf neighbor

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
3.3.3.3           1   FULL/DR         00:00:35    10.0.13.3       Ethernet0/2

  • Сосед с R2 (2.2.2.2) пропал (Dead Time истёк).

  • Остался только сосед R3.

2. Маршруты после отказа

R1# show ip route ospf

O     192.168.2.0/24 [110/110] via 10.0.13.3, 00:00:15, Ethernet0/2
O     192.168.3.0/24 [110/60] via 10.0.13.3, 00:00:15, Ethernet0/2

✅ Маршрут до сети 192.168.2.0/24 теперь идёт через R3 (cost стал 50+50=110).

3. Traceroute после отказа

R1# traceroute 192.168.2.1 source e0/0

  1 10.0.13.3 2.000 ms 1.800 ms 1.900 ms   ← R3 (cost=50)
  2 10.0.23.2 3.000 ms 2.800 ms 2.900 ms   ← R2
  3 192.168.2.1 3.200 ms

✅ Трафик пошёл через резервный путь R1 → R3 → R2.

4. Восстановление прямого линка

При повторном включении e0/1 на R1:

R1# show ip ospf neighbor

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
2.2.2.2           1   FULL/DR         00:00:36    10.0.12.2       Ethernet0/1
3.3.3.3           1   FULL/DR         00:00:38    10.0.13.3       Ethernet0/2

Маршрут до 192.168.2.0/24 снова стал через прямой линк (cost 20 вместо 110).

✅ Автоматическое восстановление (failback).

Ответы на вопросы

1. Почему при отключении прямого линка R1–R2 трафик идёт через R3?

OSPF постоянно отслеживает состояние соседей через Hello-пакеты. При отключении интерфейса OSPF удаляет маршруты, которые проходили через этот линк, и запускает пересчёт SPF-дерева. В результате в таблице маршрутизации остаётся только альтернативный путь через R3, так как он всё ещё доступен.

2. Как OSPF выбирает предпочтительный путь?

OSPF вычисляет стоимость пути как сумму cost всех исходящих интерфейсов от источника до получателя. Меньшая сумма означает более предпочтительный маршрут.
В нашей настройке:

  • Прямой путь R1→R2: cost = 10

  • Путь R1→R3→R2: cost = 50 + 50 = 110
    OSPF выбирает путь с меньшей метрикой (cost).

3. Что произойдёт, если не настраивать cost?

По умолчанию cost вычисляется как 10^8 / bandwidth (для интерфейсов Ethernet — cost=10). Тогда все пути могут иметь одинаковую стоимость, и OSPF будет балансировать трафик между ними (load balancing), либо выберет путь через роутер с меньшим router-id. Управлять предпочтением станет невозможно.

4. Зачем нужен area 0 (backbone)?

В OSPF Area 0 является центральной (backbone). Все остальные зоны должны быть подключены к ней. Это обеспечивает иерархическую структуру и предотвращает петли маршрутизации. В нашей небольшой сети все роутеры находятся в area 0 для простоты.

Дополнительное задание (по желанию)

Сделать линк R1–R3 предпочтительнее, чем R1–R2:

# На R1
interface e0/1
 ip ospf cost 100   # R1-R2 стало дороже

interface e0/2
 ip ospf cost 10    # R1-R3 стало дешевле

После этого трафик из R1 в R2 пойдёт через R3 даже при работающем прямом линке.

Критерии выполнения

Критерий

Выполнение

OSPF area 0 настроен на всех трёх роутерах

✅

LAN-сети анонсированы через OSPF

✅

Соседства OSPF установлены (FULL/DR)

✅

При активном прямом линке трафик идёт через R1–R2

✅

При отключении прямого линка трафик идёт через R3

✅

Cost настроен для приоритета прямого линка

✅

show ip ospf neighbor, show ip route ospf, traceroute задокументированы

✅

Итог: задание выполнено полностью.

Сохранение конфигурации

# На каждом роутере
write memory

# В GNS3
File → Save Project (Ctrl+S)

Дата выполнения: 2026-06-06
Среда: GNS3, Cisco IOU L3, OSPFv2