OpenOSPFD kasutamine OpenBSDga

Sissejuhatus

Internet koosneb võrkude haldajatele usaldatud suurtest võrkudest, mida nimetatakse autonoomseteks süsteemideks (AS - Autonomous System). Üheks oluliseks ülesandeks nende võrkude pidamisel on ruutingute haldamine, reeglina räägitakse võrkude vahel EGP protokolli ja võrgude sees IGP protokolli.

• EGP (Exterior Gateway Protocol) - nt BGP4 (Border Gateway Protocol) protokoll ja implementatsioon OpenBGP; BGP4 on 2009 aastal praktiliselt ainus levinud EGP
• IGP (Interior Gateway Protocol) - nt OSPF (Open Shortest Path First) protokoll ja impementatsioon OpenSPF; OSPF on 2009 aastal tõenäoliselt kõige levinum IGP, lisaks on palju kasutusel IS-IS ja RIP

OSPF protokoll

Internet on jagatud haldusaladeks, iga haldusala haldab tavaliselt ISP või muu organisatsioon ning ühte sellist ala nimetatakse Autonomous System (AS)

           AS5050                   AS5051
 
 
                        AS5052

Tavaliselt arvutatakse ruutinguid IGP (Interior Gateway Protocol) protokollide perekonda kuuluva protokolli abil (nt OSPF) ASi sees ning ASide vahel EGP (Exterior Gateway Protocol) perekonna protokollidega (reeglina BGP4 protokolliga). Reeglina kasutab AS ühte või enamat nö mõistliku suurusega aadressruumi osa. Näiteks aadressil http://www.radb.net/ asub Routing Assets Database, mille abil saab küsida, millisele organisatsioonile usaldatud aadressruumi kuulub mingi konkreetne ip aadress.

OSPF (Open Shortest Path First) protokoll on IGP protokollide perekonda kuuluv ruutinguprotokoll. Käesolevas tekstis esitatud kasutusjuhtum on suhteliselt erandlik, kuid igati väärikas ja praktiline juhtum, mis sobib ruutinguprotokolliga tutvuse tegemiseks, kusjuures piisab kui on kasutada nö tavaline PC arvuti.

Akronüümid

• LSA - link-state advertisements
• FIB - Forwarding Information Base
• RIB - Routing Information Base
• DR, BDR - Designated Router, Backup Designated Router

Skeem

Olgu eesmärgiks kahe lokatsiooni vahel moodustada kahe füüsilise lingi abil redundantne ühendus

• igal ajahetkel käib andmevahetus üle ühe või teise lingi
• kui üks link rikneb, arvutavad ruuterid automaatselt ruutingutabelid ümber ja andmevahetus jätkub üle teise lingi

Kusjuures antud juhtumi katsetus on viidud läbi VMware Server v. 2 platvormil töötavate virtuaalsete arvutitega.

          ___      |                                                           |      ___
         |   |------      192.168.15.253                  192.168.15.254       ------|   |
         |___|     |        ____   em1                       em1  ____         |     |___|
                   |       |    |------      1 Gbit/s       -----|    |        |
     192.168.17.17 --------|    |                                |    |--------- 192.168.14.14
          ___      |   em0 |    |                                |    | em0    |      ___
         |   |------       |____|------     10 Mbit/s       -----|____|        ------|   |
         |___|     |               em2                       em2               |     |___|
                   |      192.168.16.253                  192.168.16.254       |
                   |                                                           |
                      Harukontor                            Peakontor

Sarnast tulemuse saab üldiselt saavutada kahel moel

• redundantsus moodustatakse etherneti kihis - võrguseadmete nn trunking; tavaliselt on sellisel juhtumil füüsiline otspunktide kaugus piiratud nö kaabli pikkusega, kuni mõned sajad meetrid
• redundantsus moodustatakse ip kihis - kasutatakse ruutinguprotokolle, nagu nt antud juhtumil ospf; iseenesest ei ole otspunktide vahekaugus praktiliselt piiratud

Ruuterite seadistamine

Enne OpenOSPFD tarkvara seadistamist tuleb ruuterite võrguseadmed seadistada. Seejärel moodustada kummaski arvutis sellise sisuga /etc/ospfd.conf seadistusfailid.

Harukontor

/etc/ospfd.conf sisu võiks olla nt selline

 router-id 0.0.0.2
 redistribute connected
 
 # areas
 area 0.0.0.0 {
         interface em1 { metric 100 }
         interface em2 { metric 10 }
 } 

Peakontor

/etc/ospfd.conf sisu võiks olla nt selline

 router-id 0.0.0.1
 redistribute connected
 
 # areas
 area 0.0.0.0 {
         interface em1 { metric 100 }
         interface em2 { metric 10 }
 }

OpenSPFD käivitamine

OpenSPFD käivitamiseks nn foregroundis ja verbaalses režiimis sobib öelda kummaski ruuteris

 # ospfd -dv

Tavalise st deemonina käivitamiseks käsurealt jätta võtmed ära

 # ospfd

Selleks, et OpenSPFD käivituks arvuti alglaadimisel peab /etc/rc.conf.local failis sisalduma rida

 ospfd_flags=""

Haldamine

OpenOSPFD haldamine toimub utiliidiga ospfctl, nt sedasi saab küsida ruuteri seadmeid

 # ospfctl show int 
 Interface   Address            State  HelloTimer Linkstate  Uptime    nc  ac
 em2         192.168.16.254/24  DR     00:00:08   active     00:00:06   1   1
 em1         192.168.15.254/24  DR     00:00:08   active     13:27:30   1   1

Tulemuse kontroll

Püstitatud eesmärgi täitmise kontrollimiseks sobib peab saama katkestada ühe kanali ja ühendus peab jääma tööle; ning peale katkestatud kanali tagasiühendamist (ning andes minutike aega ruutingute stabiliseerumiseks) katkestades teise kanali peab ühendus jällegi jääma otspunktide vahel käima. Ühe kanali katkestuse korral võiks paista selline naabrus

 # ospfctl show nei 
 ID              Pri State        DeadTime Address         Iface     Uptime
 0.0.0.1         1   FULL/BCKUP   00:00:39 192.168.16.253  em2       00:01:31
 0.0.0.1         1   DOWN/DOWN    00:00:09 192.168.15.253  em1       -

Teenuse pidamine kahes lokatsioonis

Teenuse redundantsuse tõstmiseks käivitatakse arvutid vahel mitmes lokatsioonis ning kasutajad ruuditakse sinna kuhu parasjagu tarvis.

          ___  
         |   |   OpenBSD tulemüür/ruuter
         |___|         ____  192.168.15.253             ____
           |          |    | em1                       |    | em1
L1      ...|----------|    |---------------------------|    |----- internet
          _|_     em0 |____|          OSPF         em0 |____|
         |   |                                    192.168.15.254
         |___|    ruuditud vorgud:                        teenusepakkuja ruuter
                  192.168.102.34/28
                  192.168.109.128/26
 
 
          ___  
         |   |    OpenBSD tulemüür/ruuter
         |___|         ____  192.168.16.253             ____
           |          |    | em1                       |    | em1
L2      ...|----------|    |---------------------------|    |----- internet
          _|_     em0 |____|          OSPF         em0 |____|
         |   |                                   192.168.16.254              
         |___|    ruuditud vorgud:                       teenusepakkuja ruuter
                  192.168.102.34/28
                  192.168.109.128/26

kus

• L1 ja L2 - üks ja teine lokatsioon
• teenus kasutab ip aadress vahemikus 192.168.102.34/28 ja 192.168.109.128/26
• TODO - kaks tulemüüri tuleb panna ka üksteise olemasolu jälgima ning midagi lisada, mis käsitleb ära nn split-brain olukorra

Kasulikud lisamaterjalid

• http://www.openbsd.org/papers/linuxtag06-network.pdf
• http://kuutorvaja.eenet.ee/wiki/Quagga_kasutamine_Debianiga