Teória protokolu OSPF. protokol ospf protokol opf

Popis z Wiki: OSPF (Open Shortest Path First) je dynamický smerovací protokol založený na technológii link-state a používa Dijkstrov algoritmus na nájdenie najkratšej cesty.

Na čo je OSPF potrebný a ako ho používať v sieťach postavených na Mikrotik RouterOS, na to sa pozrieme v tomto článku.

Popis fungovania protokolu OSPF

Každý, kto pracoval so sieťami, ktoré majú viac ako jednu podsieť (poskytovatelia, firmy s pobočkami, niekoľko vlanov atď.), vie o potrebe mať trasy z jednej siete do druhej. V opačnom prípade pakety v spojení jednoducho preletia na predvolenú bránu a spadnú niekde na internete.

Pre tých, ktorí to nepoznajú, vysvetlím. Predstavte si, že by sme sa zrazu chceli dostať z Čeľabinska do Kyjeva, bez mena mapy alebo navigátora. Sledujme značky - boli tam umiestnené z nejakého dôvodu.

Keď sa teda pozrieme na 10-20-100 ukazovateľov, skôr či neskôr sa dostaneme do Kyjeva - balík od odosielateľa odišiel k adresátovi. Urobili sme tam všetky naše záležitosti a chceli sme sa vrátiť domov do Čeľabinska - aplikácia spracovala paket a poslala odpoveď iniciátorovi spojenia. Cestu si však nepamätáme (v balíku nie sú žiadne údaje o ceste. V skutočnosti existujú náznaky, ale pomocou nich nie je možné obnoviť cestu balíka). Žiadny problém – pôjdeme podľa značiek.

Rovnako ako prvýkrát sa nejako vrátime k bodu, z ktorého sme odišli. Navyše je veľmi dôležité, že sa môžeme vracať po iných cestách – na niektorých začali počas nášho pobytu v Kyjeve pokladať asfalt a osádzať obchádzkové značky, niekde bola len zápcha a rozhodli sme sa ísť po menej preplnených trasách. Ale aj tak sa tam dostaneme, aj keď to bude trvať dlhšie.

Takže my, zapuzdrení v aute, sme dáta zapuzdrené v IP pakete. Križovatky na ceste - smerovače pripojené k rôznym sieťam (cestám). A značky na križovatkách sú smerovacie tabuľky jednotlivých smerovačov, ktoré vedia, kam odbočiť, aby sa dostali do toho či onoho bodu. A ak budeme sledovať značky v jednom smere, ale v druhom nie sú žiadne značky, potom veľa šťastia - nedostaneme sa do východiskového bodu. To znamená, že cesty do komunikačných sietí musia byť registrované na oboch stranách. A je veľmi dôležité pochopiť, že môže existovať niekoľko ciest a trás. A ak je jedna križovatka-router v oprave, tak ten predchádzajúci nás môže poslať na obchádzku, ale najskôr musí zistiť, že jeho sused je pokazený. A ak jazdíme po rôznych cestách, potom sa naše časy pingu budú líšiť.

Tak sme vymysleli trasy. Teraz si povedzme o cestároch, ktorí značky osadzujú.

Statické dopravné značky sú dobré. Ale vzdialenosť medzi Čeľabinskom a Kyjevom je 2400 km. To znamená, že by tam malo byť aspoň 24 značiek – jedna na každých 100 km. A ak na niektorej z križovatiek prebiehajú opravy, je potrebné urobiť zmeny na dvoch susedných značkách. A pravdepodobnosť simultánnych opráv na 24 križovatkách je veľmi vysoká. To znamená, že je to potrebné samostatná brigáda cestári menia značky.

Bolo by pekné prepojiť všetky značky do siete a umožniť im nezávisle vyhodnocovať situáciu vo svojich oblastiach a prenášať tieto údaje medzi sebou. Bohužiaľ, veľké a hrozné služby údržby ciest na to ešte nepomysleli a je nepravdepodobné, že je to potrebné - nebudú môcť ušetriť peniaze. Ale IT špecialisti prišli s technológiami, ktoré im umožňujú dynamicky meniť smerovacie tabuľky a vymieňať si tieto informácie. Tieto technológie sa nazývajú protokoly dynamického smerovania. A jedným z nich je OSPF, určený na výmenu informácií v rámci jedného autonómneho systému – AS.

Nastavenie protokolu OSPF na zariadení Mikrotik

Podmienky a fungovanie OSPF sú dobre opísané na wiki Mikrotik. Ale dovolím si niečo zopakovať a preformulovať.
Povedzme, že máme nasledujúcu sieť:

Ako vidíte, do siete 172.16.1.0 sa môžete dostať dvoma spôsobmi: cez R2 a cez pripojenie R3+R4. Náklady napísané vedľa každého odkazu nastavujú náklady na odkaz, akýsi analóg parametra vzdialenosti v ip-route. Čím nižšia je hodnota nákladov, tým vyššia je pravdepodobnosť, že návštevnosť bude nasledovať túto cestu. Ale ako môžete vidieť na nasledujúcom obrázku, celkové náklady na obe trasy do siete 172.16.1.0 sú 20. Ktorou cestou sa teda bude uberať premávka?

V tomto prípade v smerovacej tabuľke uvidíme asi toto: máme dve brány do jednej siete. A doprava musí ísť cez obe brány. V tomto prípade môžeme kontrolovať, kam smeruje premávka. Táto technológia sa nazýva Policy Based Routing, ale téma riadenia prevádzky je úplne iný príbeh.

Aby OSPF „fungovalo“ v Mikrotik RouterOS je veľmi jednoduché – stačí pridať všetky vaše siete, medzi ktorými chcete dynamické smerovanie, na chrbticu každého smerovača v Routing – OSPF – Siete a „bude to fungovať“.

Ale chceme mať pod kontrolou proces. Kto nechce riadiť ďalej, nesmie čítať. Ostatní ste vítaní!

Príklad organizácie protokolu OSPF

Budeme uvažovať o sieti typickej pre organizáciu s niekoľkými pobočkami. Máme centrálu (na schéme Centrála, pre stručnosť to budeme nazývať CO) so sieťou 192.168.0.0/24 (čo mimochodom neodporúčam s predvoleným nastavením OSPF. Poviem vám prečo nižšie). Všetky hlavné prvky infraštruktúry sú umiestnené v CO - radiči domény, serveri vzdialený prístup, poštový server atď. Všetky pobočky musia mať prístup ku všetkým týmto službám.

Niekoľko pobočiek (Pobočka na diagrame, skrátene - JV - Štrukturálne členenie) s adresami 192.168.X.0/24. Medzi CO a každým SP je šifrovaný SSTP tunel (alebo akákoľvek iná VPN) - adresy v tuneloch z podsiete 192.168.255.0/24 (192.168.255.10 - CO, 192.168.255.1 - SP1, 192.168 -25 ...). Komunikácia medzi pobočkami nie je potrebná, pretože všetky služby v centrále ústredného kúrenia. Keď existujú 3 pobočky, je pre nás ľahké pridať 3 trasy do smerovača v CO a jednu ku každému smerovaču v spoločnom podniku. Celkom 6 pohybov myšou. Čo však v prípade, ak nemáme 3 spoločné podniky, ale 33 a od každého z nich potrebujeme trasy a existujú aj dodávatelia s prístupom do viacerých spoločných podnikov? Tu prichádza na pomoc OSPF.

Tí, ktorí potrebujú „rýchlo a je im jedno, ako to funguje“, môžu postupovať podľa schémy navrhnutej vyššie – pridať všetky svoje siete na chrbticu.

Pridanie sietí na chrbticu

Prečo chrbtica? Backbone v preklade z angličtiny znamená hrebeň, chrbtica. OSPF funguje v podmienkach Area (area), Autonomous System (AS, autonómny systém). AS - všetky siete, ktoré vám patria a medzi ktorými môže fungovať váš dynamický smerovací protokol. Oblasť je súčasťou tejto siete. Obrázok nižšie zobrazuje jeden AS s tromi oblasťami, z ktorých jedna je chrbticová (oblasť 0 s ID 0.0.0.0). Každá oblasť má svoje vlastné ID, podobné IP adrese. Chrbtica má vždy ID 0.0.0.0. Všetky oblasti v OSPF musia mať prepojenie na chrbticu. Inak nebude fungovať nič.

V našom príklade sme sa rozhodli dlho nerozmýšľať a dať všetko na chrbticu. Celkovo to nič neohrozuje a bude fungovať. Ak však poskytovateľ poskytne jednej z vašich pobočiek súkromnú adresu z 192.168.0.0/16 (napríklad 192.168.18.27/29), sieť poskytovateľa sa zobrazí vo vašej smerovacej tabuľke. A ak niekto na druhej strane poskytovateľa používa rovnaké nastavenia (alebo jednoducho uviedol cestu do vašich sietí), bude sa môcť ľahko dostať do vašej siete. Ak ste to urobili náhodou alebo úmyselne, zistíte to, keď sa údaje z vašej databázy objavia na internete.

Alebo uveďte, že rozhranie smerované k poskytovateľovi bude v pasívnom režime.

Manuálna konfigurácia OSPF

Teraz sa porozprávajme o tom, ako to urobiť „správne“ - nevysielajte svoje siete nikam a dovoľte, aby OSPF správne narušil.
Ako sme uviedli vyššie, každá oblasť má svoje vlastné ID. Každý účastník OSPF má tiež svoje vlastné ID. Štandardne sa nastavuje automaticky a vyberá sa z adries IP priradených rozhraniam smerovača. Musíme to ale vložiť ručne, aby v pomenovaní bola nejaká logika a vždy sme vedeli, odkiaľ prišla požiadavka. Toto sa nastavuje v Smerovanie - OSPF - Inštancie - ID smerovača.

V našom diagrame je niekoľko oblastí. Ako sme zistili, hlavnou oblasťou, ktorá spája všetky ostatné, je chrbtica. Práve v tejto oblasti lietajú pakety z jedného smerovača na druhý, čo umožňuje výmenu smerovacích informácií. To znamená, že touto oblasťou by mali byť tunely spájajúce SP a DC, ako je možné vidieť na obrázku nižšie.

Na každom routeri teda musíme prideliť dve zóny – chrbticu a vlastnú lokálnu sieť. Použitie príkladu CO:
routing ospf area add name=Area0 area-id=192.168.0.0
smerovanie ospf network add area=Area0 network=192.168.0.0/24
routing ospf network add area=backbone network=192.168.255.0/24

A urobte to isté na iných smerovačoch, iba nahraďte ID oblasti, názov oblasti a sieť svojimi vlastnými.

Teraz na každom routeri vidíme trasy do všetkých ostatných sietí s písmenami D a o v popise, čo znamená, že tieto trasy D sú dynamické (prišli ako výsledok práce dynamických smerovacích protokolov) a o sú z protokolu OSPF .

Takto sme získali jednoduché a spoľahlivé nastavenie dynamického smerovacieho protokolu. OSPF má tiež množstvo ďalších nastavení, ako je priorita smerovača, náklady na rozhranie, čas detekcie stavu a oveľa, oveľa viac. To vám umožňuje veľmi flexibilne konfigurovať smerovanie podľa vašich potrieb.

Otvorený protokol založený na vyhľadávacom algoritme najkratšia cesta Open Shortest Path Fisrt (OSPF) je smerovací protokol vyvinutý pre IP siete organizáciou Internet Engineering Task Force (IETF), ktorá vyvíja protokoly pre protokol vnútornej brány (IGP).

Ako už názov napovedá, OSPF má dve hlavné charakteristiky. Prvým je, že protokol je otvorený, t.j. jeho špecifikácia je vo verejnej sfére. Jeho druhý hlavná charakteristika je, že je založený na algoritme SPF. Algoritmus SPF sa niekedy nazýva Dijkstrov algoritmus podľa autora, ktorý ho vyvinul.

Základy technológie

OSPF je link-state smerovací protokol, čo znamená, že vyžaduje posielanie link-state ads (LSA) všetkým smerovačom, ktoré sú v rámci rovnakej hierarchickej siete. OSPF LSA obsahujú informácie o pripojených rozhraniach, použitých metrikách a iných premenných. Keďže smerovače OSPF zhromažďujú informácie o stave spojenia, používajú algoritmus SPF na výpočet najkratšej cesty ku každému uzlu.

Ako reklamný algoritmus link-state sa OSPF líši od RIP a IGRP, čo sú protokoly smerovania vektorov vzdialenosti. Smerovače používajúce algoritmus vektora vzdialenosti posielajú celú alebo časť svojej smerovacej tabuľky v správach o úprave smerovania, ale iba svojim susedom.

Na rozdiel od RIP môže OSPF fungovať v rámci hierarchického systému. Najväčšou entitou v tejto hierarchii je autonómny systém (AS). AS je kolekcia sietí, ktoré sú pod spoločným riadením a zdieľajú spoločnú smerovaciu stratégiu. OSPF je intra-AS smerovací protokol, aj keď je schopný prijímať trasy z ostatné AS a posielať trasy do iných AS.

Každý AS môže byť rozdelený do niekoľkých zón alebo oblastí. Zóna je skupina susediacich sietí a k nim pripojených hostiteľov. Smerovače s viacerými rozhraniami môžu byť súčasťou viacerých zón. Tieto smerovače, nazývané hraničné smerovače oblasti, udržiavajú samostatné topologické databázy pre každú oblasť.

Topologická databáza v skutočnosti predstavuje celkový obraz siete vo vzťahu k smerovačom. Databáza topológie obsahuje súbor LSA prijatých zo všetkých smerovačov umiestnených v rovnakej oblasti. Pretože Smerovače v rovnakej oblasti spoločne používajú rovnaké informácie, majú identické topologické databázy.

Pojem „doména“ sa používa na označenie časti siete, v ktorej majú všetky smerovače identickú topologickú databázu. Namiesto AS sa často používa výraz „doména“.

Topológia oblasti je pre entity mimo oblasti neviditeľná. Oddeleným ukladaním topológií oblasti OSPF dosahuje menšiu smerovaciu prevádzku, ako by sa vyskytlo, keby AS nebol rozdelený na oblasti.

Oddelenie oblastí vedie k dvom rôznym typom smerovania OSPF v závislosti od toho, či sa zdroj a cieľ nachádzajú v rovnakých alebo rôznych oblastiach. Smerovanie v rámci oblasti nastáva, keď sú zdroj a cieľ v rovnakej oblasti; smerovanie medzi oblasťami – keď sú v rôznych oblastiach.

Chrbtica OSPF je zodpovedná za distribúciu smerovacích informácií medzi oblasťami. Zahŕňa všetky hraničné smerovače oblasti, siete, ktoré nepatria úplne do žiadnej oblasti, a smerovače, ktoré sú k nim pripojené. Obrázok 1 zobrazuje príklad prepojenej siete s niekoľkými oblasťami.

Na tomto obrázku tvoria smerovače 4, 5, 6, 10, 11 a 12 chrbticu. Ak chce hostiteľ H1 oblasti 3 poslať paket hostiteľovi H2 oblasti 2, potom sa paket odošle do smerovača 13, ktorý ho prepošle smerovaču 12, ktorý ho následne prepošle smerovaču 11. Smerovač 11 pošle paket ďalej spine to area okrajový smerovač 10, ktorý posiela paket cez dva interné smerovače tejto oblasti (smerovače 9 a 7), kým nie je preposlaný hostiteľovi H2.

Samotné jadro je jednou z oblastí OSPF, takže všetky jadrové smerovače používajú rovnaké postupy a algoritmy na udržiavanie smerovacích informácií v základnej oblasti, ktoré používa akýkoľvek iný smerovač. Topológia jadra je neviditeľná pre všetky interné smerovače, rovnako ako topológie jednotlivých oblastí sú pre jadro neviditeľné.

Oblasť môže byť definovaná tak, že jadrová časť s ňou nesusedí. V tomto prípade musí byť konektivita základnej časti obnovená prostredníctvom virtuálnych spojení. Virtuálne spojenia sa vytvárajú medzi akýmikoľvek smerovačmi základnej oblasti, ktoré zdieľajú akékoľvek spojenie s ktoroukoľvek z oblastí mimo hlavnej oblasti; fungujú, ako keby to boli priame spojenia.

Okrajové smerovače AS využívajúce OSPF sa učia o externých trasách prostredníctvom protokolov externých smerovačov (EGP), ako je protokol Exterior Gateway Protocol (EGP) alebo Border Gateway Protocol (BGP), alebo prostredníctvom konfigurácie.

Anotácia: Zohľadňujú sa princípy fungovania dynamického smerovacieho protokolu založeného na stave kanála. Sú uvedené hlavné charakteristiky protokolu OSPF. Uvažuje sa o základoch konfigurácie dynamického smerovania na základe smerovacích protokolov OSPF2 v sieťach IPv4 a OSPF3 v sieťach IPv6. Boli analyzované smerovacie tabuľky.

4.1. Pochopenie OSPF

Link-state protokol Najprv otvorte najkratšiu cestu (OSPF) Navrhnuté pre prácu vo veľkých, flexibilných, kompozitných sieťach, kde by výmena smerovacích informácií medzi viacerými smerovačmi vyžadovala značné výpočtové zdroje a šírku pásma siete. Preto je veľká sieť rozdelená na regiónu alebo zóny, v rámci ktorej prebieha zasielanie aktualizácie (úpravy) keď dôjde k zmenám v topológii siete. Použitie OSPF v rámci definovanej oblasti, v ktorej smerovače medzi sebou zdieľajú informácie o smerovaní (obrázok 4.1), znižuje zaťaženie siete.


Ryža. 4.1.

Môže existovať niekoľko oblastí (zón), vrátane nulová oblasť (oblasť 0) je hlavný alebo jediný. Zostávajúce zóny interagujú s nulovou oblasťou, ale neinteragujú spolu priamo. Interakcia periférnych oblastí s hlavnou ( oblasť 0) sa vykonáva cez hraničné smerovače ABR(obr. 4.1). Ďalej zvážime prípad jedného regiónu, oblasti 0.

Protokol OSPF rýchlo reaguje na zmeny v sieti a zabezpečuje rýchlu konvergenciu. Dá sa s tým pracovať zariadenia od rôznych spoločností výrobcov, a preto sa rozšírili. Administratívna vzdialenosť protokolu OSPF je 110 (pozri tabuľku 1.1).

Protokol OSPF generuje tri databázy, na základe ktorých vytvára zodpovedajúce tabuľky:

  1. Databáza susedstva(databáza susedstva) umožňuje vytvárať susedský stôl(tabuľka susedov), ktorej obsah je možné zobraziť pomocou príkazu show ip ospf sused.
  2. Na základe databázy stavu kanálov(Link-State Data Base - LSDB) je formovaný tabuľka topológie siete (tabuľka topológie), skontrolované pomocou databázového príkazu show ip ospf. Po konvergovaní siete Databáza o stave kanála LSDB musí byť sú rovnaké
  3. Na základe databázy LSDB a databázy priľahlosti, a špedičná základňa a je vytvorený smerovacia tabuľka, ktorý je možné zobraziť pomocou príkazu show ip route.

Protokol OSPF je založený na Dijkstrovom algoritme, ktorý poskytuje možnosť voľby najkratšia cesta(najkratšia cesta) do cieľa. Protokol OSPF si pravidelne nevymieňa hromadné aktualizácie(aktualizácia) smerovacích informácií na zníženie zaťaženia siete a je charakterizovaná rýchla konvergencia.

Konvergencia alebo konvergencia siete je dosiahnutá, keď je stav prepojenia databázy LSDB sú rovnaké všetky smerovače v oblasti.

Protokol OSPF používa päť typov paketov na výmenu smerovacích informácií medzi zariadeniami:

  1. Uvítací balíček Ahoj.
  2. Balík s popisom databázy - DBD.
  3. Paket žiadosti o stav spojenia - LSR.
  4. Aktualizačný balík stavu odkazu - LSU.
  5. Balík potvrdenia stavu spojenia - LSAck.

Balíčky Ahoj smerovač posiela zo všetkých svojich rozhraní do objaviť susedné zariadenia. Na rozdiel od iných, Hello pakety sa posielajú pravidelne a pomerne často nepretržite monitorovať výkon susedných zariadení. Po výmene paketov Hello medzi susednými zariadeniami sú nainštalované a podporované susedské vzťahy(priľahlosť) a tvoria sa tabuľky susedných zariadení.

Existujú tri typy sietí:

  1. Vysielajte viacnásobný prístup, napríklad Ethernet.
  2. Point-to-point siete.
  3. Non-broadcast multi-access (NBMA), napríklad Frame Relay, siete ATM.

V sieťach prvých dvoch typov Dobrý deň, obdobie distribúcie paketov- 10 sekúnd av sieťach NBMA - 30 sekúnd. Prestoje(Mŕtvy interval) - štyrikrát viac. Ak počas doby nečinnosti neprijímajú žiadne Hello pakety zo susedného zariadenia, zariadenie sa považuje za nefunkčné. OSPF odstráni nereagujúceho suseda z databázy LSDB. Pri odosielaní paketov Hello v sieťach IPv4 sa používa adresa Režim multicast 224.0.0.5 bez potvrdenia o doručení. V sieťach IPv6 sa na distribúciu používa adresa FF02::5.

Plastový sáčok DBD obsahuje skrátený zoznam databázy odosielajúceho smerovača a používa ho prijímajúci smerovač synchronizácia (kontrola) vašu databázu. Databázy musia byť identické. Prijímajúci smerovač si môže vyžiadať úplné informácie o záznamoch databázy vysielačov pomocou paketu Link-State Request - LSR.

Používa sa na výmenu oznámení o stave kanála aktualizačný balík Link-StateUpdate - LSU. Balík LSU môže obsahovať rôzne typy oznámení alebo reklám (Link-State Advertisements - LSA). Výmena LSA reklamné balíčky vyrábané pri počiatočná fáza vytvorenie siete po založení susedské vzťahy, ako aj keď nastanú zmeny v topológii siete.

Keď dôjde k zmene v akomkoľvek pripojení v sieti, smerovač, ktorý ako prvý zaznamená zmenu, vytvorí oznámenie LSA o stave tohto pripojenia, ktoré sa odošle susedným zariadeniam. Každé zariadenie po prijatí aktualizácie LSA vysiela kópie LSA do všetkých susedných smerovačov v danej oblasti a potom upravuje svoju databázu topológie. Takáto lavínovitá distribúcia oznámení o stave kanálov urýchľuje proces konvergencie.

Na potvrdenie prijatej aktualizácie LSU sa používa balík potvrdzovací balík(Link-Stat Acknowledgement - LSAck), ktorý sa odosiela v režime unicast.

Stav kanála(spojenia) je popis rozhrania, ktorá zahŕňa IP adresu rozhrania, masku podsiete, typ siete a ďalšie parametre. Prijaté pakety LSA umožňujú OSPF vybudovať na smerovači databázu stavu spojenia. LSDB. Poznanie databázy Dijkstrov algoritmus(algoritmus najkratšej cesty - SPF) vypočíta najkratšie cesty do cieľových sietí. V tomto prípade je vybudovaná stromová topológia najkratších ciest SPF do všetkých dostupných sietí, bez smerovacích slučiek. Koreňom stromu je samotný router. Prvá vypočítaná najkratšia cesta sa zapíše do smerovacej tabuľky.

Paket OSPF sa umiestni do paketu IP hneď za hlavičku IP ( ryža. 4.2).


Ryža. 4.2.

Pri prenose správy OSPF hlavička rámca obsahuje cieľovú MAC adresu multicast (01-00-5E-00-00-05 alebo 01-00-5E-00-00-06) a zdrojovú MAC adresu unicast.

Hlavička IP paketu obsahuje cieľovú multicast adresu (224.0.0.5 alebo 224.0.0.6) a zdrojovú IP adresu Pole protokolu paketu je nastavené na 89, čo indikuje použitie OSPF.

Obsahuje:

  • typ balíka;
  • ID smerovača;
  • ID oblasti (oblasť 0);
  • iné parametre.

ID zariadenia(Router ID) je v podstate IP adresa jedného z rozhraní smerovača.

paketové dáta OSPF závisí od typu balíka. Takže balíček Hello obsahuje:

  • maska ​​siete alebo podsiete;
  • časové intervaly pre odosielanie paketov (Hello Interval), interval nečinnosti (Dead Interval);
  • priorita smerovača;
  • identifikátory menovaný(hlavný, určujúci) router(Určený smerovač - DR.) A rezervný určený smerovač (záložný určený smerovač - BDR) tento priestor;
  • zoznam susedných zariadení obsahujúci identifikátory susedov.

Na vytvorenie susedstva je potrebné, aby smerovače fungovali v sieti rovnakého typu a aby susedné zariadenia mali rovnaké:

  1. Časové obdobie na výmenu paketov Hello (Hello Interval).
  2. Dead Interval, po ktorom sa spojenie považuje za stratené, ak počas tejto doby neboli prijaté žiadne Hello pakety.

Voľba menovaný(hlavný) smerovač sieťovej oblasti (určený - DR.) a náhradný určený sieťový smerovač ( BDR), vyrábané v sieťach s viacnásobným prístupom. Point-to-point siete tento mechanizmus nepoužívajú. V segmente siete s viacerými prístupmi je niekoľko smerovačov navzájom prepojených. Pretože každý smerovač musí vytvoriť úplný susediaci vzťah so všetkými susednými smerovačmi a vymieňať si informácie o stave spojenia všetkých spojení, napríklad s 5 smerovačmi, musí sa vymeniť desať stavov spojenia. IN všeobecný prípad pre n smerovačov by malo existovať n*(n-1)/2 výmen, pre ktoré by sa mali prideliť dodatočné zdroje, predovšetkým, šírku pásma.

Ak je v sieti vybratý smerovač určenej oblasti ( DR.), potom smerovač, ktorý ako prvý zistí zmenu v sieti, odošle informáciu o zmenách iba smerovaču DR. a to následne pošle LSA do všetkých ostatných smerovačov OSPF v oblasti na adresu 224.0.0.5. To znižuje počet výmen zmien v sieti. Ak smerovač DR. zlyhá, potom záložný určený smerovač sieťovej oblasti začne vykonávať svoje funkcie BDR.

Voľba DR. A BDR dochádza na základe porovnania priorít smerovača. Predvolené prioritou všetky smerovače sú 1. Hodnota priority môže byť od 0 do 255. Smerovač s prioritou 0 nemožno vybrať DR. alebo BDR. Smerovač s najvyššou prioritou OSPF sa vyberie ako smerovač DR. Druhý prioritný smerovač bude BDR.

Keď nie sú zadané žiadne ďalšie parametre a priorita je rovnaká, vyberte DR. A BDR sa vyskytuje na základe identifikátorov ( ID) smerovače.

Identifikátor smerovača (ID) môže byť nastavený administrátorom pomocou príkazu:

Router(config)#router ospf Proces č. Router(config-router)#router-id IP-address

Tento tím má najvyššie prioritou Priradenia ID smerovača.

Ak administrátor neuvedie identifikátor, automaticky vyberie protokol OSPF ID adresa jedného z rozhraní s najvyššia hodnota. Smerovač s najvyššou hodnotou ID ID sa stáva DR.. Router s druhou najvyššou hodnotou ID sa stane BDR.

Keďže rozhrania používajú konektory, ide o nespoľahlivé sieťové prvky. Na zlepšenie prevádzkovej spoľahlivosti DR. formulár na smerovačoch virtuálne logické rozhrania spätnej slučky. OSPF používa adresu rozhrania spätnej slučky ako ID smerovača bez ohľadu na hodnotu adries ostatných rozhraní. Smerovač, ktorý má viacero rozhraní spätnej slučky, využíva najviac veľký význam adresy rozhrania spätnej slučky ako ID smerovača. Takže výber DR. A BDR dochádza na základe porovnania adries rozhrania spätnej slučky.

Po výbere, DR a BDR si zachovávajú svoje úlohy, aj keď sa do siete pridajú smerovače s vyššou prioritou, kým sa smerovače neprekonfigurujú.

Rozhranie spätnej slučky sa vytvorí pomocou príkazu spätnej slučky rozhrania, napríklad:

Router(config)#interface loopback 0 Router(config-if)#ip address10.1.1.1 255.255.255.255

Rozhranie spätnej slučky musí byť nakonfigurované s 32-bitovou maskou podsiete - 255.255.255.255 . Takéto

V roku 1988. Najnovšia verzia Protokol je uvedený v RFC 2328 (1998). Protokol OSPF je protokol vnútornej brány (IGP). Protokol OSPF distribuuje informácie o dostupných trasách medzi smerovačmi v rovnakom autonómnom systéme.

OSPF má nasledujúce výhody:

  • Vysoká rýchlosť konvergencie v porovnaní s protokolmi smerovania vektorov vzdialenosti;
  • Podpora sieťových masiek s premenlivou dĺžkou (VLSM);
  • Optimálne využitie šírky pásma s konštrukciou stromu najkratšej cesty;

Encyklopedický YouTube

  • 1 / 5

    Potvrdzuje prijatie paketu aktualizácie stavu spojenia.

    kapacita kanála.

    Zároveň do pozitívne vlastnosti protokolu možno pripísať relatívnej jednoduchosti praktickej implementácie algoritmu.

    Oktet 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
    0-3 Verzia Typ = 5 Dĺžka balíka
    4-7 ID smerovača

    Úvod.

    Protokol OSPF (Open Shortest Path First) možno preložiť do ruštiny ako
    protokol najkratšej cesty (trasy).

    OSPF je priemyselný protokol, ktorý je opísaný v príslušnom RFC 2328

    Smerovacie protokoly sú rozdelené do troch typov:

    1. Protokoly vektorov vzdialenosti
    2. Protokoly založené na stave kanála
    3. Zmiešané protokoly.

    OSPF je link-state protokol.

    Ak chcete začať vymieňať informácie o smerovaní medzi
    smerovačov, je potrebné nadviazať komunikáciu medzi susednými
    smerovačov.

    OSPF je škálovateľný smerovací protokol a možno ho použiť
    ako v samostatnej jednej zóne v malých sieťach, tak aj vo viacerých
    učenia veľkej siete. Niektoré smerovače môžete zoskupiť do jedného
    Oblasť a ďalšie do inej. Teda zmeny v smerovacích informáciách v
    jedna zóna neovplyvní výkon druhej. Pre interakciu
    viaceré zóny využívajú Area0, t.j. táto zóna je diaľnica
    (chrbtica).

    stavy protokolu OSPF.

    Pri nastavovaní komunikácie medzi smerovačmi má protokol OSPF nasledovné
    stave. Stojí za to dôkladne pochopiť prácu týchto štátov, pretože... toto je
    základom pre pochopenie OSPF.

    Existuje 5 štátov:

    1. Stav dole
    2. Stav inicializácie (stav inicializácie)
    3. Obojsmerné pripojenie
    4. Spustite
    5. Výmena
    6. Načítavanie
    7. Nastavenie plnej priľahlosti

    Aby sme analyzovali všetky tieto stavy, musíme tiež vedieť, aké typy
    pakety sa používajú v protokole OSPF.

    Typy paketov v protokole OSPF:
    - Hello packet - tento typ paketu je určený na vytváranie a udržiavanie tabuľky susedných zariadení.
    — balík DBD (balík s popisom databázy), ako už názov napovedá, ide o balík popisujúci obsah databázy

    stav kanálov smerovača.
    — LSR (Link State Request) — požiadavka o stave kanálov určená na vyžiadanie
    samostatný fragment databázy

    stavy kanálov.
    — LSU (Aktualizácia stavu spojenia) — aktualizácia stavu kanála. Tento paket vysiela
    obsahuje aktualizáciu stavu

    kanály.
    — LSAck (Potvrdenie stavu spojenia) — Potvrdenie o prijatí od suseda
    Zariadenia LSA (Link State Advertisement).

    Teraz sa pozrime na stavy a prechody medzi stavmi podrobnejšie.

    Najjednoduchší stav a nevyžaduje Detailný popis. V dvoch
    slovami, ide o stav, v ktorom nedošlo k výmene medzi susednými
    smerovačov, smerovač čaká na prechod do nasledujúceho stavu −
    Stav inicializácie, stav inicializácie.

    V inicializačnom stave OSPF router posiela Hello pakety na
    nadviazanie komunikácie medzi susednými zariadeniami, štandardne každých 10
    sekúnd Keď rozhranie prijme paket Hello, smerovač prejde na
    inicializačný stav, inými slovami, router tomu „rozumie“.
    na tomto rozhraní je susedné zariadenie.

    3. Stav obojsmernej komunikácie.

    Každý smerovač OSPF sa snaží komunikovať so všetkými svojimi
    susedia, toto sa deje pomocou balíka Hello. V balíčku Hello
    prenáša sa zoznam všetkých známych susedných smerovačov. Ak
    smerovač prijme paket Hello a „vidí“ sa v tomto pakete
    Stav obojsmernej komunikácie sa považuje za vytvorený.

    Tento stav je základný, ale na zdieľanie
    informácie o smerovaní nestačia.

    4. Stav ExStart.

    Na nastavenie stavu ExStart použite balík DBD (popis databázy
    údaje). Aj v tomto stave „zisťuje“, ktorý zo smerovačov
    ktorý je pán a ktorý je otrok. Výber je urobený
    podľa ID smerovača. Smerovač, ktorého ID sa zväčší
    majster. Po zadefinovaní rolí smerovačov sú smerovače
    presun do ďalšieho stavu - výmena.

    V stave Exchange, ako už názov napovedá, dochádza k výmene informácií
    o stave kanálov. Keď router dostane tieto informácie,
    router porovnáva so svojou databázou a ak takéto informácie
    chýba, smerovač o tom požaduje úplné informácie
    kanál. Úplná výmena informácií nastáva v nasledujúcom stave −

    V stave Exchange router našiel informácie, ktoré neboli v
    vlastnú databázu pre kompletné informácie o tomto kanáli
    router odošle paket požiadavky LSR (Link State Request).
    zodpovedajúci sused. Sused odpovie paketom LSU (Link State Update),
    ktorý obsahuje úplné informácie o požadovanom kanáli. Po
    prijímanie paketu LSU, smerovač to musí potvrdiť
    s príslušným balíkom (LSAck).

    7. Úplná susednosť – Stav úplnej susednosti.

    Po načítaní všetkých údajov sú smerovače v stave Loading
    sa považujú za úplne susediace. Každý router má svoju vlastnú tabuľku
    susedné smerovače.

    Keď prejdú všetky tieto stavy, vytvorí sa smerovač
    tri databázy.

    1. Databáza linkovej vrstvy. — táto databáza obsahuje všetky
    informácie o stave kanálov všetkých smerovačov, t.j. túto databázu
    obsahuje všeobecnú topológiu celej siete. Treba poznamenať, že všetky
    smerovače majú rovnakú databázu na úrovni prepojenia.

    2. Databáza súvisiacich zariadení. — Zoznam všetkých zariadení s
    s ktorým sa vytvorí obojsmerné spojenie.

    3. Smerovacia tabuľka. — Zoznam trás, ktorý generuje každá z nich
    router pomocou algoritmu SPF.

    Trasy sa vypočítavajú z databázy spojovacej vrstvy. A sú vypočítané
    každý router samostatne!

    Protokol OSPF podporuje nasledujúce typy sietí:

    1. Vysielanie sietí s viacerými prístupmi (vysielací viacnásobný prístup)
    2. Nevysielané siete s viacerými prístupmi (NBMA)
    3. Point - to - Point. "Bod k bodu."
    4. Point - to - multipoint. "point-to-multipoint"

    Vo vysielacích sieťach s mnohými smerovačmi sa objaví
    príliš veľa réžie pri spustení všetkých smerovačov
    výmena údajov, vašich trás atď.

    Ak chcete obmedziť snooping prevádzku, vyberte určený a
    záložný smerovač (DR - určený smerovač a BDR - záložný
    určený smerovač), ktorý odošle všetky potrebné trasy
    zvyšok smerovača. Ide o to, že všetky smerovače
    vytvoriť stav úplného susedstva s a iba DR/BDR
    odosielať informácie o stave svojich kanálov, čím spôsobujú
    zníženie prevádzkovej prevádzky v sieti.

    „Komunikácia“ medzi smerovačmi a DR/BDR sa vykonáva pomocou
    multicast - 224.0.0.5. „Komunikácia“ medzi DR a BDR prebieha vlastným spôsobom
    adresa multicast - 224.0.0.6

    V sieťach typu point-to-point existujú iba dva smerovače,
    Preto nemusíte vyberať ani DR, ani BDR.