OSPFのRFC1583互換（外部経路の選択規則）

同じ外部経路を2台のASBRが広告していると、OSPFのルータはどちらを使うかを決めなければなりません。RFC 2328はその比較の順序を決めており、途中にRFC1583Compatibilityという設定で切り替わる段階が1つあります。この段階が働くと、コストの小さいASBRが選ばれるとは限らなくなります。

この記事では、その段階が何を比べるのか、なぜ作られたのかをRFC 2328で確認し、IOS XEとIOS XRの実機で選ばれるASBRを確かめます。外部経路の基本とE1 / E2の違いはOSPFの外部経路で解説しています。

外部経路を比べる順序

RFC 2328のSection 16.4は、同じ宛先の外部経路が複数あるとき、次の順に比べると定めています。

順	比べるもの
(a)	エリア内経路・エリア間経路は、外部経路より常に優先する
(b)	E1はE2より優先する。すべてE2なら、広告されたメトリックの小さいほうを優先する
(c)	まだ差が付かず、RFC1583Compatibilityが無効なら、ASBR（またはForwarding Address）へ至るAS内部の経路の種別で絞り込む（Section 16.4.1）
(d)	まだ差が付かなければ、ASBR（またはForwarding Address）までのコストで比べる

(c)は、RFC1583Compatibilityが無効のときだけ働きます。有効なら(c)は飛ばされ、(d)のコストの比較に進みます。

(c)が使う種別の優先順位は、Section 16.4.1に書かれています。

バックボーン以外のエリアを通るエリア内経路が、常に最も優先される。それ以外の経路（バックボーンのエリア内経路とエリア間経路）は同じ優先度とする。（RFC 2328 Section 16.4.1）

つまり、ASBRへバックボーン以外のエリアの中だけで届くなら、コストがいくら大きくてもそちらが選ばれます。バックボーンのエリア内経路とエリア間経路は同格なので、その場合は(d)のコストで決まります。

なぜこの段階があるのか

RFC 1583（RFC 2328の前の版）は(c)を持たず、外部経路をコストだけで比べていました。RFC 2328のAppendix C.1は、RFC1583Compatibilityを無効にした規則を次のように説明しています。

Section 16.4.1の優先規則は、同じ宛先のAS外部LSAが異なるエリアから出されたときのルーティングループを防ぐ。（RFC 2328 Appendix C.1）

同じ外部経路を別々のエリアにいるASBRが出していると、コストだけの比較ではルータごとに判断が食い違い、ループになりうるためです。Appendix G.2は、とくにバーチャルリンクを使っている場合に、あるルータから見たバックボーンのエリア内経路が、別のルータからはエリア間経路に見えうることを挙げ、この2つを同格にしたと説明しています。

RFC 2328の既定はenabled（RFC 1583の規則のまま）です。そのうえでAppendix C.1は、ドメイン内のすべてのルータで同じ設定にすべきとしています。古いRFC 1583の実装が混ざっていれば全台enabled、そうでなければ全台disabledです。

機種ごとの扱い

IOS XEはrouter ospfの下のcompatible rfc1583で切り替えます。既定は有効（RFC 1583の規則）で、no compatible rfc1583でSection 16.4.1の規則になります。無効にするとrunning-configにno compatible rfc1583と表示されます。

IOS XR（XRd 26.1.1）には、この規則を切り替えるコマンドがありません。router ospfの下のcompatibleが% Invalid inputになります。外部経路はコストだけで比べるRFC 1583の規則で選ばれます。

機種	既定の動き	切り替え
IOS XE（17.18.02）	RFC 1583の規則（`compatible rfc1583`）	`no compatible rfc1583`でRFC 2328の規則
IOS XR（XRd 26.1.1）	RFC 1583の規則（コストだけで比べる）	できない

両者を混在させたドメインでIOS XE側だけ無効にすると、ルータによって選ぶASBRが食い違います。Appendix C.1が全台で揃えるよう求めているのは、この食い違いがループの原因になるためです。

実機での検証

検証環境

検証構成: R2（エリア0のASBR）とR3（エリア1のASBR）が同じ外部経路を出し、ABRのR1（IOS XE）とR4（IOS XR）が選ぶ

R2とR3が、Null0あてのスタティック192.0.2.0/24を再配布して同じ外部経路（E2、メトリック20、Forwarding Address 0.0.0.0）を出します。R2はエリア0、R3はエリア1のASBRです。

R1とR4はどちらもエリア0とエリア1のABRで、R2へはコスト10、R3へはコスト30です。R1（IOS XE）で規則を切り替え、同じ位置にいるR4（IOS XR）と選ぶASBRを比べます。

(a)と(b)では差が付かないので、比較は(c)か(d)に進みます。R3へはエリア1の中だけで届くので、Section 16.4.1ではR3が優先されます。コストだけで比べるならR2です。

検証のSTEP

STEP	操作	確かめること
0	既定のまま（再配布なし）	IOS XEには`compatible rfc1583`があり、IOS XRには無い
1	R2とR3で192.0.2.0/24を再配布	既定ではR1もR4もコストの小さいR2を選ぶ
2	R1で`no compatible rfc1583`	R1はR3に切り替わり、R4はR2のまま
3	R1のR3向けコストを100に上げる	R1はR3のまま（種別がコストより先に効く）
4	R1で`compatible rfc1583`に戻す	R1はR2に戻る
5	すべて既定に戻す（最終状態）	—

設定できるかどうか（STEP 0）

R1（IOS XE）のrouter ospfの下でcompatible ?を打った結果です。

R1（IOS XE）compatible のヘルプ
R1(config)#router ospf 1
R1(config-router)#compatible ?
  rfc1583  compatible with RFC 1583
  rfc1587  compatible with RFC 1587
  rfc5243  supports DBD exchange optimization

R1(config-router)#compatible 
% Incomplete command.

rfc1583があります。同じことをR4（IOS XR）で行うと、compatibleの時点で拒否されます。

R4（IOS XR）compatible のヘルプ
RP/0/RP0/CPU0:R4(config)#router ospf 1

RP/0/RP0/CPU0:R4(config-ospf)#compatible ?

                                 ^
% Invalid input detected at '^' marker.

既定ではコストで選ぶ（STEP 1）

R2とR3が再配布を始めた後、R1が知っているASBRとそこまでの経路です。

STEP 1 R1 show ip ospf border-routers
R1#show ip ospf border-routers

            OSPF Router with ID (1.1.1.1) (Process ID 1)


		Base Topology (MTID 0)

Internal Router Routing Table
Codes: i - Intra-area route, I - Inter-area route

i 4.4.4.4 [20] via 10.0.12.2, GigabitEthernet1, ABR, Area 0, SPF 6
i 4.4.4.4 [60] via 10.0.13.3, GigabitEthernet2, ABR, Area 1, SPF 5
i 2.2.2.2 [10] via 10.0.12.2, GigabitEthernet1, ASBR, Area 0, SPF 6
i 3.3.3.3 [30] via 10.0.13.3, GigabitEthernet2, ASBR, Area 1, SPF 5

R2（2.2.2.2）へはエリア0のエリア内経路でコスト10、R3（3.3.3.3）へはエリア1のエリア内経路でコスト30です。R1とR4の経路表は次のとおりです。

STEP 1 R1 show ip route 192.0.2.0
R1#show ip route 192.0.2.0
Routing entry for 192.0.2.0/24
  Known via "ospf 1", distance 110, metric 20, type extern 2, forward metric 10
  Last update from 10.0.12.2 on GigabitEthernet1, 00:03:31 ago
  Routing Descriptor Blocks:
  * 10.0.12.2, from 2.2.2.2, 00:03:31 ago, via GigabitEthernet1
      Route metric is 20, traffic share count is 1

STEP 1 R4 show route 192.0.2.0/24
RP/0/RP0/CPU0:R4#show route 192.0.2.0/24
Tue Sep 22 11:34:05.215 UTC

Routing entry for 192.0.2.0/24
  Known via "ospf 1", distance 110, metric 20, type extern 2
  Installed Sep 22 11:30:55.165 for 00:03:10
  Routing Descriptor Blocks
    10.0.24.2, from 2.2.2.2, via GigabitEthernet0/0/0/0
      Route metric is 20
  No advertising protos. 

どちらもfrom 2.2.2.2、つまりR2を選んでいます。IOS XEのforward metric 10はASBRまでのコストです。既定の規則ではコストだけで比べるので、コスト10のR2になります。

RFC1583互換を無効にする（STEP 2）

R1でno compatible rfc1583を投入しました。IOS XEのarchiveに記録された投入コマンドと、running-configです。

STEP 2 R1 投入したコマンド
R1#show archive log config 71 99999 provisioning
router ospf 1
 no compatible rfc1583 

STEP 2 R1 show running-config | section router ospf
R1#show running-config | section router ospf
router ospf 1
 router-id 1.1.1.1
 no compatible rfc1583

R1の経路表です。

STEP 2 R1 show ip route 192.0.2.0
R1#show ip route 192.0.2.0
Routing entry for 192.0.2.0/24
  Known via "ospf 1", distance 110, metric 20, type extern 2, forward metric 30
  Last update from 10.0.13.3 on GigabitEthernet2, 00:02:51 ago
  Routing Descriptor Blocks:
  * 10.0.13.3, from 3.3.3.3, 00:02:51 ago, via GigabitEthernet2
      Route metric is 20, traffic share count is 1

from 3.3.3.3（R3）に切り替わりました。forward metric 30で、コストの大きいほうです。R3へはエリア1のエリア内経路で届くため、Section 16.4.1でコストより先に選ばれます。

同じときのR4です。

STEP 2 R4 show route 192.0.2.0/24
RP/0/RP0/CPU0:R4#show route 192.0.2.0/24
Tue Sep 22 11:37:10.042 UTC

Routing entry for 192.0.2.0/24
  Known via "ospf 1", distance 110, metric 20, type extern 2
  Installed Sep 22 11:30:55.165 for 00:06:14
  Routing Descriptor Blocks
    10.0.24.2, from 2.2.2.2, via GigabitEthernet0/0/0/0
      Route metric is 20
  No advertising protos. 

R4はR2のままです。R4からもR3へはエリア1のエリア内経路で届くので、Section 16.4.1の規則ならR3のはずです。R4のshow ospf border-routersは、R1と同じ種別とコストを示しています。

STEP 2 R4 show ospf border-routers
RP/0/RP0/CPU0:R4#show ospf border-routers
Tue Sep 22 11:37:10.612 UTC

OSPF 1 Internal Routing Table

Codes: i - Intra-area route, I - Inter-area route

i 1.1.1.1 [20] via 10.0.24.2, GigabitEthernet0/0/0/0, ABR , Area 0, SPF 8
i 1.1.1.1 [60] via 10.0.34.3, GigabitEthernet0/0/0/1, ABR , Area 1, SPF 8
i 2.2.2.2 [10] via 10.0.24.2, GigabitEthernet0/0/0/0, ASBR , Area 0, SPF 8
i 3.3.3.3 [30] via 10.0.34.3, GigabitEthernet0/0/0/1, ASBR , Area 1, SPF 8

同じ位置のABRでも、R1はR3を、R4はR2を選んでいます。この構成ではどちらもASBRに直接届くのでループにはなりませんが、Appendix C.1が全台で揃えるよう求めている食い違いそのものです。

コストを100にしても変わらない（STEP 3）

R1のR3向けインタフェース（GigabitEthernet2）のコストを100に上げました。

STEP 3 R1 投入したコマンド
R1#show archive log config 73 99999 provisioning
interface GigabitEthernet2 
 ip ospf cost 100

STEP 3 R1 show ip ospf border-routers
R1#show ip ospf border-routers

            OSPF Router with ID (1.1.1.1) (Process ID 1)


		Base Topology (MTID 0)

Internal Router Routing Table
Codes: i - Intra-area route, I - Inter-area route

i 4.4.4.4 [20] via 10.0.12.2, GigabitEthernet1, ABR, Area 0, SPF 7
i 4.4.4.4 [130] via 10.0.13.3, GigabitEthernet2, ABR, Area 1, SPF 7
i 2.2.2.2 [10] via 10.0.12.2, GigabitEthernet1, ASBR, Area 0, SPF 7
i 3.3.3.3 [100] via 10.0.13.3, GigabitEthernet2, ASBR, Area 1, SPF 7

STEP 3 R1 show ip route 192.0.2.0
R1#show ip route 192.0.2.0
Routing entry for 192.0.2.0/24
  Known via "ospf 1", distance 110, metric 20, type extern 2, forward metric 100
  Last update from 10.0.13.3 on GigabitEthernet2, 00:05:58 ago
  Routing Descriptor Blocks:
  * 10.0.13.3, from 3.3.3.3, 00:05:58 ago, via GigabitEthernet2
      Route metric is 20, traffic share count is 1

R3までのコストは100で、R2の10倍です。それでもR1はR3を選んだままです。種別の比較（c）がコストの比較（d）より前にあるためです。

RFC1583互換を有効に戻す（STEP 4）

R1でcompatible rfc1583を投入しました。コストは100のままです。

STEP 4 R1 投入したコマンド
R1#show archive log config 75 99999 provisioning
router ospf 1
 compatible rfc1583 

STEP 4 R1 show ip route 192.0.2.0
R1#show ip route 192.0.2.0
Routing entry for 192.0.2.0/24
  Known via "ospf 1", distance 110, metric 20, type extern 2, forward metric 10
  Last update from 10.0.12.2 on GigabitEthernet1, 00:02:51 ago
  Routing Descriptor Blocks:
  * 10.0.12.2, from 2.2.2.2, 00:02:51 ago, via GigabitEthernet1
      Route metric is 20, traffic share count is 1

R2（forward metric 10）に戻りました。(c)が飛ばされ、コストだけで比べた結果です。

設計上の注意

IOS XRを含むドメインでは、IOS XE側も既定（compatible rfc1583）のままにする。IOS XRはSection 16.4.1の規則に切り替えられないので、全台で揃えられるのはRFC 1583の規則のほうだけ
(c)の比較は、ASBRへ届く経路の種別が違うときにしか結果を変えない。同じ外部経路を別々のエリアのASBRが出す構成で、設定の食い違いが表に出る

検証Configおよびshow結果

各STEPで4台すべてから、次のファイルをルータごとに分けて取得しています。検証Configはこの..._run.txtです（最終状態は最後のSTEPのもの）。

ファイル	内容
`..._show.txt`	R1（IOS XE）は`show version` / `show interfaces description` / `show ip route` / `show ip route ospf` / `show ip route 192.0.2.0` / `show ip cef 192.0.2.0` / `show ip ospf` / `show ip ospf interface brief` / `show ip ospf neighbor` / `show ip ospf border-routers` / `show ip ospf database`（`external` / `external 192.0.2.0` / `asbr-summary`を含む） / `show running-config \| section router ospf`。R2〜R4（IOS XR）は`show version` / `show interface description` / `show route` / `show route 192.0.2.0/24`と`show ospf`系一式（`border-routers` / `database external`を含む）
`..._log.txt`	そのSTEPの範囲だけに絞った`show logging`。各STEPの開始時にマーカーを入れ、それ以降を取得したもの
`..._run.txt`	そのSTEP時点の`show running-config`（＝そのSTEPの検証Config）
`..._trace.txt`	R2〜R4の`show ospf trace spf \| include Begin SPF`と`show ospf trace errors`（IOS XRのみ）
`..._ping.txt`	R1とR4から、R2（2.2.2.2）とR3（3.3.3.3）への`ping`（50発）と`192.0.2.1`への`traceroute`
`..._cfg.txt`	R1（IOS XE）でそのSTEPに投入したコマンド（`show archive log config <範囲> provisioning`）
`..._commit.cfg`	R2・R3（IOS XR）でそのSTEPにcommitされた設定（`show configuration commit changes last 1`）

設定を変えていないSTEPとルータにはcfg / commitがありません。STEP 0の前に確かめたcompatible ?のヘルプはR1（IOS XE）とR4（IOS XR）にあります。最終状態では再配布を止め、R1のコストとRFC1583互換を既定に戻しています。

STEP 0：初期状態（再配布なし）

ルータ	show出力	syslog	running-config	trace	ping	設定
R1	show	log	run	—	ping	—
R2	show	log	run	trace	—	—
R3	show	log	run	trace	—	—
R4	show	log	run	trace	ping	—

STEP 1：R2とR3で192.0.2.0/24を再配布

ルータ	show出力	syslog	running-config	trace	ping	設定
R1	show	log	run	—	ping	—
R2	show	log	run	trace	—	commit
R3	show	log	run	trace	—	commit
R4	show	log	run	trace	ping	—

STEP 2：R1でno compatible rfc1583

ルータ	show出力	syslog	running-config	trace	ping	設定
R1	show	log	run	—	ping	cfg
R2	show	log	run	trace	—	—
R3	show	log	run	trace	—	—
R4	show	log	run	trace	ping	—

STEP 3：R1のR3向けコストを100に上げる

ルータ	show出力	syslog	running-config	trace	ping	設定
R1	show	log	run	—	ping	cfg
R2	show	log	run	trace	—	—
R3	show	log	run	trace	—	—
R4	show	log	run	trace	ping	—

STEP 4：R1でcompatible rfc1583に戻す

ルータ	show出力	syslog	running-config	trace	ping	設定
R1	show	log	run	—	ping	cfg
R2	show	log	run	trace	—	—
R3	show	log	run	trace	—	—
R4	show	log	run	trace	ping	—

STEP 5：すべて既定に戻す（最終状態）

ルータ	show出力	syslog	running-config	trace	ping	設定
R1	show	log	run	—	ping	cfg
R2	show	log	run	trace	—	commit
R3	show	log	run	trace	—	commit
R4	show	log	run	trace	ping	—

参考

出典	参照した箇所
RFC 2328 OSPF Version 2	Section 16.4（外部経路の計算）、Section 16.4.1（外部経路の優先規則）、Appendix C.1（RFC1583Compatibility）、Appendix G.2（RFC 2178からの変更）
RFC 1583 OSPF Version 2	RFC 2328の前の版
実機	Cisco IOS XE（cat8000v 17.18.02）、Cisco IOS XR（XRd 26.1.1）。設定の有無は設定モードのヘルプで確認