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OSPFのメトリックを計算する

※ 前の「シナリオ」の続きとして記載しています。
ネットワーク構成図

  1. RT-A のルーティングテーブル (OSPF) を表示させなさい。
  2. < RT-A >
    RT-A# sh ip route ospf | begin Gateway
    Gateway of last resort is not set
    
          172.16.0.0/16 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks
    O        172.16.3.0/24 [110/1563] via 172.16.2.2, 00:03:00, Serial0/0/0
    RT-A#
    
    ■ メトリック
    [110/1563] はアドミニストレーティブディスタンスの値と、メトリックの値です。


    OSPF では、インターフェイスの帯域幅に基づくコストをメトリックとして使用します。
    OSPF のコストは下記の計算式より求められます。
    コスト = 100,000,000 / 帯域幅 (bps)
    Kbpsでの計算では
    コスト = 100,000 / 帯域幅 (Kbps)
    Mbpsでの計算では
    コスト = 100 / 帯域幅 (Mbps)
    です。

    インターフェイスの帯域幅はインターフェイスの種類によって決まっていますので、コストも必然的に決定しています。
    インターフェイス帯域幅コスト
    EthernetBW 10000 Kbit10
    FastEthernetBW 100000 Kbit1
    GigabitEthernetBW 1000000 Kbit1
    SerialBW 1544 Kbit64
    コスト値は show ip ospf interface コマンドの出力結果の中にありますので、それで確認できます。
    コストの計算式の分子が 100,000,000 (100M) であるため、帯域幅が 100Mbps 以上の場合、この計算式の計算結果が全て 1 以下となります。コスト値に小数点以下の値はないため、100Mbps 以上の帯域幅の場合、コストは全て 1 になります。
    コスト = 100 / 帯域幅 (Mbps)
    これでは帯域幅に基づく最適なルーティングができません。
    これを解決するためには以下の2つの方法があります。

    1) 各インターフェイスに ip ospf cost コマンドで OSPF コストを設定する
    2) auto-cost reference-bandwidth コマンドで OSPF コストの計算式の分子の値を変更する

    各インターフェイスに OSPF コストを設定するのは大変な作業になるので、一般的には計算式の分子の値を変更します。ただし、1台だけ変更するのではなく、ネットワーク内の全てのルータの値を変更しないと、コスト値がバラバラになってしまうので気を付けましょう。
    では、実際に図を見ながら計算してみましょう。
    RT-A から 172.16.3.0/24 のネットワークに行くためのルートエントリのメトリックを計算します。



    OSPF のメトリックは、出力インターフェイスのコストを基に計算します。
    RT-A から 172.16.3.0/24 のネットワークに行くためには、RT-A の S0/0/0 から出力し、RT-B の S0/0/0 に入力され、RT-B の F0/0 から出力します。

  3. RT-A の S0/0/0 のコストを調べなさい。
  4. < RT-A >
    RT-A# show ip ospf interface serial 0/0/0
    Serial0/0/0 is up, line protocol is up
      Internet Address 172.16.2.1/24, Area 0, Attached via Network Statement
      Process ID 1, Router ID 172.16.2.1, Network Type POINT_TO_POINT, Cost: 1562
      Topology-MTID    Cost    Disabled    Shutdown      Topology Name
            0           1562      no          no            Base
      Transmit Delay is 1 sec, State POINT_TO_POINT
      Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5
        oob-resync timeout 40
        Hello due in 00:00:07
      Supports Link-local Signaling (LLS)
      Cisco NSF helper support enabled
      IETF NSF helper support enabled
      Index 2/2, flood queue length 0
      Next 0x0(0)/0x0(0)
      Last flood scan length is 1, maximum is 1
      Last flood scan time is 0 msec, maximum is 0 msec
      Neighbor Count is 1, Adjacent neighbor count is 1
        Adjacent with neighbor 172.16.3.2
      Suppress hello for 0 neighbor(s)
    RT-A#
    
    コストが 1562 になっているのは、S0/0/0 インターフェイスの帯域幅が 64Kbps であるためです。
    コスト = 100,000,000 / 64,000 (bps) = 1562.5 ← 小数点以下切捨て
  5. RT-B の F0/0 のコストを調べなさい。
  6. < RT-B >
    RT-B# sh ip ospf int f0/0
    FastEthernet0/0 is up, line protocol is up
      Internet Address 172.16.3.2/24, Area 0, Attached via Network Statement
      Process ID 1, Router ID 172.16.3.2, Network Type BROADCAST, Cost: 1
      Topology-MTID    Cost    Disabled    Shutdown      Topology Name
            0           1         no          no            Base
      Transmit Delay is 1 sec, State DR, Priority 1
      Designated Router (ID) 172.16.3.2, Interface address 172.16.3.2
      No backup designated router on this network
      Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5
        oob-resync timeout 40
        Hello due in 00:00:01
      Supports Link-local Signaling (LLS)
      Cisco NSF helper support enabled
      IETF NSF helper support enabled
      Index 2/2, flood queue length 0
      Next 0x0(0)/0x0(0)
      Last flood scan length is 0, maximum is 0
      Last flood scan time is 0 msec, maximum is 0 msec
      Neighbor Count is 0, Adjacent neighbor count is 0
      Suppress hello for 0 neighbor(s)
    RT-B#
    
    RT-A の S0/0/0 のコスト 1562 と、RT-B の F0/0 のコスト 1 を足した 1563 が、RT-A から 172.16.3.0/24 のネットワークに行くためのメトリックになります。
  7. RT-A のルーティングテーブル (OSPF) を表示させなさい。
  8. < RT-A >
    RT-A# sh ip route ospf | begin Gateway
    Gateway of last resort is not set
    
          172.16.0.0/16 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks
    O        172.16.3.0/24 [110/1563] via 172.16.2.2, 00:03:00, Serial0/0/0
    RT-A#
    
    RT-A のルーティングテーブルのメトリックと一致しています。

    では、クロックレートはそのままで、RT-A の S0/0/0 の帯域幅だけ 256Kbit に変更してみましょう。

  9. RT-A の S0/0/0 の帯域幅を 256Kbps に変更し、sh ip ospf int s0/0/0 で確認しなさい。
  10. < RT-A >
    RT-A# conf t
    Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
    RT-A(config)# int s0/0/0
    RT-A(config-if)# bandwidth 256
    RT-A(config-if)# ^Z
    RT-A# sh ip ospf int s0/0/0 | section Cost
      Process ID 1, Router ID 172.16.2.1, Network Type POINT_TO_POINT, Cost: 390
      Topology-MTID    Cost    Disabled    Shutdown      Topology Name
            0           390       no          no            Base
    
    RT-A#
    
    コスト = 100,000,000 / 256,000 (bps) = 390.625 ← 小数点以下切捨て
    コストの計算と一致しています。
    メトリックはこの 390 に、RT-B の F0/0 のコスト 1 を足した 391 になります。
  11. RT-A のルーティングテーブルを表示させなさい。
  12. < RT-A >
    RT-A# sh ip route ospf | begin Gateway
    Gateway of last resort is not set
    
          172.16.0.0/16 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks
    O        172.16.3.0/24 [110/391] via 172.16.2.2, 00:02:26, Serial0/0/0
    RT-A#
    
    RT-A のルーティングテーブルのメトリックと一致しています。

    では次に、RT-B の F0/0 の帯域幅を 10Mbps に変更してみましょう。

  13. RT-B の F0/0 の帯域幅を 10Mbps に変更し、sh ip ospf int f0/0 で確認しなさい。
  14. < RT-B >
    RT-B# conf t
    Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
    RT-B(config)# int f0/0
    RT-B(config-if)# bandwidth 10000   ← Kbps 単位で設定するため
    RT-B(config-if)# ^Z
    RT-B# sh ip ospf int f0/0 | section Cost
      Process ID 1, Router ID 172.16.3.2, Network Type BROADCAST, Cost: 10
      Topology-MTID    Cost    Disabled    Shutdown      Topology Name
            0           10        no          no            Base
    
    RT-B#
    
    コスト = 100,000,000 / 10,000,000 (bps) = 10
    コストの計算と一致しています。
    メトリックは RT-A の S0/0/0 のコスト 390 に、RT-B の F0/0 のコスト 10 を足した 400 になります。
  15. RT-A のルーティングテーブルを表示させなさい。
  16. < RT-A >
    RT-A# sh ip route ospf | begin Gateway
    Gateway of last resort is not set
    
          172.16.0.0/16 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks
    O        172.16.3.0/24 [110/400] via 172.16.2.2, 00:01:33, Serial0/0/0
    RT-A#