【OSPF】仮想リンク（Virtual-link）の設定と動作確認 Cisco

マルチエリアの OSPF では、すべてのエリアがバックボーンエリア（エリア0）に直接つながっている必要があります。エリア間の経路は必ずエリア0を経由してやり取りされるためです。エリア0に直接つながれないエリアがあるときは、ほかのエリアを通る仮想リンク（virtual link）でエリア0につなぎます。この記事では、仮想リンクがないときに何が起きるかを確かめ、仮想リンクを設定して動作を確認します。

この記事でわかること

エリア0につながらないエリアの経路が伝わらない理由
area virtual-link の設定（相手はルータ ID で指定）
show ip ospf virtual-links の見方（デマンドサーキット、DoNotAge）

検証構成
まとめ

検証構成

R1–R2 間をエリア0、R2–R3 間をエリア23、R3–R4 間をエリア34にします。エリア34はエリア23の奥にあり、エリア0には直接つながっていません。R2 と R3 のルータ ID は、それぞれループバックの 2.2.2.2 と 3.3.3.3 です。

図1　検証構成（エリア34はエリア0に直接つながっていない）

各ルータで OSPF を有効にする

R1(config)#router ospf 1
R1(config-router)# network 1.1.1.1 0.0.0.0 area 0
R1(config-router)# network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 0

R2(config)#router ospf 1
R2(config-router)# network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 0
R2(config-router)# network 192.168.23.0 0.0.0.255 area 23

R3(config)#router ospf 1
R3(config-router)# network 192.168.23.0 0.0.0.255 area 23
R3(config-router)# network 192.168.34.0 0.0.0.255 area 34

R4(config)#router ospf 1
R4(config-router)# network 4.4.4.4 0.0.0.0 area 34
R4(config-router)# network 192.168.34.0 0.0.0.255 area 34

仮想リンクがない状態を確認する

エリア0の R1 は、エリア23の 192.168.23.0/24 だけをエリア間経路（O IA）として学習しています。エリア34の経路はありません。

R1#show ip route ospf

O IA  192.168.23.0/24 [110/2] via 192.168.12.2, 00:04:46, FastEthernet0/0.12

エリア34の R4 には、OSPF の経路が1つもありません。

R4#show ip route ospf

R4#

エリア間の経路は、ABR がタイプ3 LSA にして広告します。Cisco のルータが ABR として働くのは、エリア0を含む複数のエリアにつながっているときです。R2 はエリア0とエリア23につながっているので ABR として働き、エリア0とエリア23の経路をお互いに広告します。一方、R3 はエリア23とエリア34につながっていてもエリア0につながっていないので ABR として働かず、タイプ3 LSA を作りません。そのため、エリア34とほかのエリアの間で経路が伝わりません。

図2　仮想リンクがないときのタイプ3 LSA の流れ（R3 はエリア34の経路をエリア23へも出さない）

仮想リンクを設定する

仮想リンクは、通過するエリア（トランジットエリア）を通して2台の ABR の間に張る、エリア0に属するポイントツーポイントのリンクです。これで R3 もエリア0につながり、ABR として働くようになります。設定は area トランジットエリア virtual-link 相手のルータ ID で、相手は IP アドレスではなくルータ ID で指定します。

図3　R2 と R3 の間にエリア23を通る仮想リンクを張る

R2(config)#router ospf 1
R2(config-router)#area 23 virtual-link 3.3.3.3

R3(config)#router ospf 1
R3(config-router)#area 23 virtual-link 2.2.2.2

トランジットエリアの条件

トランジットエリアはスタブエリアにはできません（Totally Stub や NSSA も同じです）。仮想リンクのトランジットエリアには、通常のエリアを使います。

隣接関係を確認する

しばらくすると、仮想リンク（OSPF_VL0）上で隣接関係が FULL になります。

R2
%OSPF-5-ADJCHG:Process 1,Nbr 3.3.3.3 on OSPF_VL0 from LOADING to FULL,Loading Done

R3
%OSPF-5-ADJCHG:Process 1,Nbr 2.2.2.2 on OSPF_VL0 from LOADING to FULL,Loading Done

R2 のネイバーには、R3（3.3.3.3）が2回出てきます。1つは物理インターフェース（エリア23）、もう1つは仮想リンク（エリア0）の隣接関係です。

R2#show ip ospf neighbor 

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
3.3.3.3           0   FULL/  -           -        192.168.23.3    OSPF_VL0
1.1.1.1           1   FULL/DR         00:00:36    192.168.12.1    FastEthernet0/0.12
3.3.3.3           1   FULL/DR         00:00:34    192.168.23.3    FastEthernet0/0.23

R3#show ip ospf neighbor  

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
2.2.2.2           0   FULL/  -           -        192.168.23.2    OSPF_VL0
2.2.2.2           1   FULL/BDR        00:00:38    192.168.23.2    FastEthernet0/0.23
4.4.4.4           1   FULL/DR         00:00:37    192.168.34.4    FastEthernet0/0.34

表示	意味
FULL/ –	仮想リンクはポイントツーポイントなので、DR・BDR を選びません
Dead Time –	仮想リンクでは隣接関係ができると Hello を止めるので、Dead タイマーで監視していません（下の `Hello suppressed`）

仮想リンクの状態を確認する

仮想リンクの状態は show ip ospf virtual-links で確認します。

R2#show ip ospf virtual-links 
Virtual Link OSPF_VL0 to router 3.3.3.3 is up
  Run as demand circuit
  DoNotAge LSA allowed.
  Transit area 23, via interface FastEthernet0/0.23
 Topology-MTID    Cost    Disabled     Shutdown      Topology Name
        0           1         no          no            Base
  Transmit Delay is 1 sec, State POINT_TO_POINT,
  Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5
    Hello due in 00:00:02
    Adjacency State FULL (Hello suppressed)
    Index 2/3, retransmission queue length 0, number of retransmission 0
    First 0x0(0)/0x0(0) Next 0x0(0)/0x0(0)
    Last retransmission scan length is 0, maximum is 0
    Last retransmission scan time is 0 msec, maximum is 0 msec

表示	意味
is up	仮想リンクが使える状態
Run as demand circuit	仮想リンクはデマンドサーキットとして動きます。隣接関係が FULL になったあとは Hello を止め、トポロジが変わったときだけ LSA を送ります
DoNotAge LSA allowed.	仮想リンクで受け取った LSA には DoNotAge が付き、時間の経過で古くなって消えることがありません。そのため定期的に送り直す必要がありません
Transit area 23	仮想リンクが通るエリアと、使うインターフェース
State POINT_TO_POINT	ポイントツーポイントのリンクとして扱われる
Adjacency State FULL (Hello suppressed)	隣接関係が完成し、Hello を止めている

ルーティングテーブルを確認する

R1 は、エリア34の経路（4.4.4.4/32 と 192.168.34.0/24）を学習しました。

R1#show ip route ospf
      4.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
O IA     4.4.4.4 [110/4] via 192.168.12.2, 00:11:25, FastEthernet0/0.12
O IA  192.168.23.0/24 [110/2] via 192.168.12.2, 00:47:06, FastEthernet0/0.12
O IA  192.168.34.0/24 [110/3] via 192.168.12.2, 00:11:25, FastEthernet0/0.12

R4 も、エリア0とエリア23の経路（1.1.1.1/32、192.168.12.0/24、192.168.23.0/24）を学習しました。

R4#show ip route ospf
      1.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
O IA     1.1.1.1 [110/4] via 192.168.34.3, 00:12:43, FastEthernet0/0.34
O IA  192.168.12.0/24 [110/3] via 192.168.34.3, 00:12:43, FastEthernet0/0.34
O IA  192.168.23.0/24 [110/2] via 192.168.34.3, 00:12:48, FastEthernet0/0.34

まとめ

項目	内容
使う場面	エリア0に直接つながれないエリアを、ほかのエリアを通してエリア0につなぐとき
張る場所	2台の ABR の間（トランジットエリアはスタブ以外）
コマンド	`area 23 virtual-link 3.3.3.3`（相手のルータ ID を指定）
確認	`show ip ospf virtual-links`、`show ip ospf neighbor`（Interface が OSPF_VL0）

仮想リンクは、合併などでエリア0が分かれてしまったときや、設計を直すまでの一時的なつなぎとして使うことが多い機能です。構成が複雑になるので、長く使う場合は、エリアをエリア0に直接つなぐ設計に直すことも検討します。