إعداد بروتوكول OSPF بمنطقة منفردة

نأتي في هذا الدرس، بعد أن تطرّقنا في دروس سابقة إلى مبادئ عمل OSPF، نأتي إلى طريقة ضبط البروتوكول للعمل على موجِّهات Cisco.

سنعمل خلال هذا الدرس على مُخطَّط شبكة ذات منطقة واحدة، وبموجهيْن كما في الصورة التوضيحية التالية.

تتكون الشبكة من موجه موجود في المقر الرئيس (Headquarter أو HQ) وآخر يوجد في فرع (Branch) يتصلان بشبكة نريد تفعيل بروتوكول OSPF عليها.

إعداد بروتوكول OSPF على موجه الفرع

نبدأ بتفعيل وضع الإدارة (enable) ثم ندخل إلى وضع الضبط العام (config t)، ثم نستخدم الأمر router لضبط إعدادات بروتوكول التوجيه، أي OSPF.

Branch(config)# router ospf 1
Branch(config-router)# network 10.0.0.0 0.255.255.255 area 0

معرّف العملية في OSPF

نمرِّر للأمر router معطى بالبروتوكول الذي نريد ضبطه (ospf) متبوعًا بعدد (‎1) يمثل معرّف العملية (Process ID)، وهو معرّف مختلف عن معرّف الموجّه (Router ID) الذي تحدثنا عنه في الدرس السابق. يمكِّن معرّف العملية من تشغيل عمليّات OSPF عدّة على الموجّه نفسه. من المهم الانتباه إلى أنه لا يُلجَأ لتشغيل عمليّات OSPF مختلفة على الموجّه نفسه إلا في حالات خاصة، مثلًا عندما يريد مزوِّد خدمة الفصل بين توجيه البيانات القادمة من شركاء مختلفين. لا يُنصَح في الحالات العادية باستخدام عمليّات OSPF عدّة على الموجّه.

احرص على التأكد من استخدام معرّف العمليّة المناسب، وإلا فقد يحصل خلط بين العمليّات يؤدّي إلى التشويش على الضبط. استخدمنا العدد 1 لمعرّف عمليّة OSPF في الأمثلة السابقة.

ننتقل بعد تنفيذ الأمر router ospf إلى وضع إعداد البروتوكول حيث ننفّذ الأمر network، وهو أمر مهمّ في ضبط إعدادات بروتوكول التوجيه. قد يبدو للوهلة الأولى أن مهمة الأمر هي الإعلان عن الشبكات المتصلة بالموجّه، إلا أن ذلك غير دقيق. تتمثّل مهمة الأمر network في تفعيل عمليّة التوجيه على بطاقات الشبكة (Interfaces).

يخبر الأمر network الموجّه أن بروتوكول OSPF يعمل على البطاقة المُحدَّدة. يعني إدراج بطاقة شبكة ضمن عمليّة OSPF أننا بصدد إدراجها ضمن النظام المستقل (Autonomous system) الخاصّ بعملية OSPF المذكورة. ينبغي أن تكون الإستراتيجية المبدئيّة هي تضمين جميع بطاقات الشبكة النشطة (الحالة up/up) التي لديها عنوان IP ضمن مجال التوجيه. يمكن أن تُستثنى بعضٌ من البطاقات في حالات خاصّة مثل الاتصال بشبكة خارجية - شريك تجاري أو شبكة للاختبار مثلًا - لا ترغب في تضمينها ضمن النظام المستقل. المشكل في الأمر هنا هو أنّنا لا نرى أي دور لبطاقات الشبكة عندما ننظر إلى صيغة الأمر network في الأمثلة السابقة.

قناع محرف البدل (Wildcard mask)

لا تظهر للوهلة الأولى علاقة البطاقات بالأمر، إلّا أن العلاقة تكمن في عنوان IP والقناع الذي يليه في الأمر، والذي يُسمَّى قناع محرف البدل. يعمل قناع مِحرف البدل كمحدِّد لمجال عناوين ويشبه قناع الشبكة في طريقة كتابته، إلّا أن البتات في محرف البدل تؤدّي دورًا معاكسًا لدورها في أقنعة الشبكة.

يدلّ البت 0 في قناع محرف البدل أنّ البت المقابل من عنوان IP يجب أن يكون مطابقًا، في حين يدلّ البت 1 أنه لا حاجة للمطابقة (لا ننسى أن 255 في الكتابة العشرية لعناوين IP تحلّ محل 11111111 في الكتابة بالنظام الثنائي). إذا كان لدينا مثلًا العنوان 192.168.2.0 وقناع محرف البدل 0.0.0.255 فإن مجال العناوين المطابقة هو الذي يبدأ بالعنوان 192.168.2.0 وينتهي بالعنوان 192.168.2.255. نرى هنا أن المواضع التي تحوي 0 في قناع محرف البدل تبقى ثابتة (192.168.2)، في حين تتغيّر المواضع التي تحوي 1 في قناع محرف البدل.

يعمل الأمر network على تضمين بطاقات الشبكة التي توافق العنوان وقناع محرف البدل ضمن عمليّة البروتوكول OSPF. يعني ذلك أنّ الأمر network 10.0.0.0 0.255.255.255 area 0 سيبحث عن بطاقات الشبكة النشطة على الموجّه والتي يقع عنوان IP الخاص بها ضمن المجال الذي يبدأ بالعنوان 10.0.0.0 وينتهي بالعنوان 10.255.255.255.

نستنتج من الفقرة أعلاه أن تفعيل عمليّة OSPF على بطاقات الشبكة يتمّ عبر مطابقة عنوانها مع مجال العناوين المحدَّد بالعنوان والقناع المُمرَّريْن للأمر network.

إنْ أمعنَّا النظر في إعدادات الموجّه Branch في الصورة التوضيحية أعلاه فسنلاحظ وجود أسماء مُنقَّطة لبطاقات الشبكة، مثلًا Gi0/0.1 وGi0/0.10. تحيل هذه الأسماء إلى بطاقات فرعية، أي أننا أمام شبكات محليّة وهمية (Virtual LAN). تدخل عناوين الشبكات الفرعية المُعدَّة على الموجّه Branch ضمن المجال المُحدَّد في أمر الإعداد network، وهو ما يعني أن الموجّه سيُعلِن عبر بروتوكول OSPF عن تلك الشبكات.

الأمر network فعّال جدًّا في ضبط بطاقات الشبكة للعمل ضمن عمليّة OSPF، إلّا أنه قد يتطلب استعمال أقنعة محرف بدل معقَّدة، لاختيار البطاقات المُراد ضمّها للعملية؛ لذا فقد عمدت Cisco إلى توفير طريقة أخرى لتضمين بطاقات الشبكة ضمن عمليّة OSPF.

ضبط عملية OSPF على بطاقات الشبكة مباشرة

تتمثّل هذه الطريقة في الذهاب مباشرة إلى بطاقة الشبكة وتفعيل العملية عليها. فيما يلي مثال لاستخدام هذه الطريقة على بطاقة الشبكة GigabitEthernet 0/1:

Branch(config)# interface GigabitEthernet 0/1
Branch(config-if)# ip ospf 1 area 0

يتلخص تفعيل عمليّة OSPF على بطاقة الشبكة في الدخول إلى وضع ضبط البطاقة عبر الأمر interface ثم الأمر ip ospf لضبط إعدادات بروتوكول OSPF إذ نمرّر له معرّف العمليّة والمنطقة.

يُرجَى ملاحظة أن الضبط على مستوى بطاقة الشبكة له الأولوية على الضبط على مستوى الشبكة (الأمر network)، أي أنه إذا كان عنوان بطاقة شبكة يقع ضمن مجال عناوين مُحدَّد بالأمر network وضُبِط باستخدام الأمر ip ospf بعد الدخول إلى وضع ضبط البطاقة، فإنّ هذا الضبط الأخير هو الذي سيُعتمَد.

نرى بالنظر في الأمر network في الأمثلة أعلاه أنه لا يكتمل بتمرير عنوان IP والقناع بل يُحدِّد المنطقة (Area) التي تنتمي إليها بطاقة الشبكة، وهي في هذه الحالة المنطقة 0، التي تعرَف بمنطقة العمود الفقري (Backbone area) والتي يجب أن ترتبط بها بقية مناطق OSPF جميعا.

إعداد بروتوكول OSPF على موجه المقر الرئيس

نطبِّق الأوامر التالية على الموجّه في المقر الرئيس (HQ):

HQ(config)# router ospf 1
HQ(config-router)# network 172.16.1.0 0.0.0.255 area 0
HQ(config-router)# network 192.168.1.2 0.0.0.0 area 0

نلاحظ استخدام المعرّف 1 لعمليّة OSPF في الأمر router، ولكن هذا لا يعني أن معرّف العملية يجب أن يطابق معرّف عملية OSPF على الموجّه الآخر (الفرع). يمكن أن نختار المعرّف الذي نريده، ولكن من الأفضل الاستقرار على معرّف واحد حتى لا يحدث خلط وتشويش فنضبط عمليات OSPF عدّة دون الحاجة لذلك. نلاحظ بالانتقال إلى أوامر network أن الأمر الأول يستخدم العنوان 172.16.1.0 مع قناع محرف البدل 0.0.0.255؛ وهو ما يعني أننا نريد تضمين بطاقات الشبكة التي يقع عنوانها في المجال من 172.16.1.0 إلى 172.16.1.255 ضمن نطاق التوجيه، وبالتالي يمكن إرسال رزم ترحيب (Hello packet) واستلامها، وبالتالي إنشاء علاقات جوار بين الموجّهات والشبكات.

قناع محرف بدل لعنوان IP مُحدَّد

نلاحظ في أمر network الثاني أن قناع محرف البدل يتكون من أصفار فقط (0.0.0.0). لا ننسى أن قناع محرف البدل يعبر عن مجال من عناوين IP، وعندما يتكون من أصفار فقط فهذا يعني أن المطابقة مع عنوان IP يجب أن تكون تامة، أي أن عنوان بداية المجال هو نفسه عنوان نهاية المجال، وبالتالي فمجال العناوين ينحصر في عنوان وحيد فقط، وهذا هو قناع محرف البدل الأكثر تحديدًا. يخبر هذا الأمر عملية OSPF أنه يريد بطاقة الشبكة لديها العنوان 192.168.1.2.

تنصح Cisco بتفضيل استخدام الأقنعة الأكثر تحديدًا، أي بمجال عناوين لا يحوي سوى عناوين البطاقة التي نحتاجها. قد يؤدي مجال بعناوين IP أكثر من الحاجة إلى حدوث مفاجآت من قبيل تضمين بطاقة تتصل بشبكة غير جاهزة أو غير مخصصة للعمل في إطار منطقة OSPF، وهو ما يعني صعوبة في تشخيص المشاكل. يؤدي استخدام أقنعة بعناوين محدَّدة إلى تحكم أكثر في عملية OSPF. يجب أن يوافق معرّف المنطقة (Area ID) على بطاقة الشبكة معرّف المنطقة المضبوط على بطاقة الشبكة في الموجّه الآخر حتى ينتميا للمنطقة نفسها. في المثال السابق، وبما أننا نعمل ضمن شبكة وحيدة – العمود الفقري – فإن بطاقات الشبكة تحمل جميعها معرّف المنطقة نفسه (0).

ترجمة – وبتصرف – للمقال Configuring Single Area OSPF.