Přehled OSPF

OSPF (nejprve otevřít nejkratší cestu) je směrovací protokol stavu odkazu. Protože se jedná o otevřený standard, je implementován řadou síťových dodavatelů. OSPF poběží na většině směrovačů, které nemusí být nutně směrovače Cisco (na rozdíl od EIGRP, které lze spustit pouze na směrovačích Cisco).

Zde jsou nejdůležitější vlastnosti OSPF:

• beztřídní směrovací protokol
• podporuje VLSM, CIDR, manuální trasy souhrnu, výši nákladů zátěže
• inkrementální aktualizace jsou podporovány
• používá pouze jeden parametr, jako metriku – rozhraní cenu.,
• administrativní vzdálenost tras OSPF je ve výchozím nastavení 110.
• používá multicast adresy 224.0.0.5 a 224.0.0.6 pro směrování aktualizací.

směrovače se systémem OSPF musí před výměnou tras navázat sousedské vztahy. Protože OSPF je směrovací protokol stavu spojení, sousedé si nevyměňují směrovací tabulky. Místo toho si vyměňují informace o topologii sítě. Každý směrovač OSFP pak spustí algoritmus SFP pro výpočet nejlepších tras a přidá je do směrovací tabulky., Protože každý směrovač zná celou topologii sítě, je šance, že dojde ke směrovací smyčce, minimální.

Každý OSPF směrovač ukládá směrování a topologii informace ve třech tabulkách:

• Soused tabulka ukládá informace o OSPF sousedy
• Topologie tabulky – ukládá topologie strukturu sítě
• Směrovací tabulka – obsahuje nejlepší cesty

OSPF sousedy

OSPF směrovače je třeba vytvořit soused vztah, než výměnu směrovacích aktualizací., Sousedé OSPF jsou dynamicky objeveni odesláním Hello paketů z každého rozhraní podporujícího OSPF na routeru. Hello pakety jsou odesílány na IP adresu multicast 224.0.0.5.

proces je vysvětlen na následujícím obrázku:

směrovače R1 a R2 jsou přímo připojeny. Po zapnutí OSFP oba směrovače posílají Hellos k sobě, aby vytvořily sousedský vztah. Můžete ověřit,že sousedský vztah byl skutečně vytvořen zadáním příkazu show ip ospf neighbors.,

ve výše uvedeném příkladu můžete vidět, že směrovač-id R2 je 2.2.2.2. Každému routeru OSPF je přiřazeno ID routeru. ID routeru se určuje pomocí jednoho z následujících:

1. pomocí příkazu router-id v procesu OSPF.
2. použití nejvyšší IP adresy Rozhraní loopback routeru.
3. použití nejvyšší IP adresy fyzických rozhraní routeru.,

následující pole v Hello pakety musí být stejné na obou routerů tak, aby pro routery staly sousedy:

ve výchozím nastavení, OSPF odesílá hello pakety každých 10 sekund na síti Ethernet (Hello interval)., Mrtvý časovač je čtyřikrát hodnotu hello interval, takže pokud směrovačů v síti Ethernet nedostane alespoň jeden Hello paket od OSFP soused za 40 sekund, routery prohlašuje, že soused dole.

OSPF soused uvádí

před navázáním sousedního vztahu musí směrovače OSPF projít několika státními změnami. Tyto stavy jsou vysvětleny níže.

1. Init state-router obdržel zprávu Hello od druhého směrovače OSFP
2. 2-way state-soused obdržel zprávu Hello a odpověděl Hello zprávou svého vlastního
3., Exstart state-začátek výměny LSDB mezi oběma směrovači. Směrovače začínají vyměňovat informace o stavu spojení.
4. Exchange state-DBD (Database deskriptor) pakety jsou vyměňovány. DBDs obsahují hlavičky LSAs. Směrovače budou používat tyto informace vidět, co LSA je třeba vyměnit.
5. Loading state – jeden soused odešle Lsrs (Link state Requests) pro každou síť, o které neví. Druhý soused odpoví LSUS (aktualizace stavu odkazů), které obsahují informace o požadovaných sítích., Po obdržení všech požadovaných informací prochází stejným procesem další soused
6. Plný stav – oba směrovače mají synchronizovanou databázi a jsou plně vedle sebe.

oblasti OSPF

OSPF používá koncept oblastí. Oblast je logické seskupení sousedících sítí a směrovačů. Všechny směrovače ve stejné oblasti mají stejnou topologickou tabulku, ale nevědí o směrovačích v jiných oblastech., Hlavní výhody vytváření oblastí je, že velikost topologie a směrovací tabulky na směrovači se snižuje, méně času je nutné spustit SFP algoritmus a směrovací aktualizace jsou také sníženy.

každá oblast v síti OSPF se musí připojit k páteřní oblasti (oblast 0). Všechny směrovače uvnitř oblasti musí mít stejné ID oblasti, aby se staly sousedy OSPF. Směrovač, který má rozhraní ve více než jedné oblasti (například oblast 0 a oblast 1), se nazývá area Border Router (ABR)., Směrovač, který připojuje síť OSPF k jiným směrovacím doménám (například síť EIGRP), se nazývá autonomní systém Border Router (ASBR).

Chcete-li lépe porozumět pojetí oblastí, zvažte následující příklad.

všechny směrovače jsou spuštěny OSPF. Směrovače R1 a R2 jsou uvnitř páteřní oblasti (oblast 0). Router R3 je ABR, protože má rozhraní ve dvou oblastech, jmenovitě oblasti 0 a oblasti 1. Router R4 a R5 jsou uvnitř oblasti 1., Router R6 je ASBR, protože spojuje síť OSFP s jinou směrovací doménou (v tomto případě doména EIGRP). Pokud se přímo připojená podsíť R1 nezdaří, router R1 odešle aktualizaci směrování pouze na R2 a R3, protože všechny směrovací aktualizace jsou lokalizovány uvnitř oblasti.

LSA, LSU a LSR

lsas (link-state Advertisements) používají routery OSPF k výměně topologických informací. Každá LSA obsahuje směrovací a toplogické informace, které popisují část sítě OSPF. Když se dva sousedé rozhodnou vyměnit trasy, pošlou si navzájem seznam všech LSAa ve své příslušné topologické databázi. Každý směrovač poté zkontroluje svou topologickou databázi a odešle zprávu Link State Request (LSR) požadující všechny LSAs, které nebyly nalezeny v topologické tabulce. Jiný směrovač reaguje s aktualizací stavu odkazu (LSU), která obsahuje všechny LSAs požadované druhým sousedem.,

pojem je vysvětlen v následujícím příkladu:

Po nastavení OSPF na obou routerů, směrovačů exchange LSAs popsat jejich topologie databáze. Router R1 odešle hlavičku LSA pro svou přímo připojenou síť 10.0.1.0 / 24. Router R2 zkontroluje topologickou databázi a zjistí, že o této síti nemá informace. Router R2 pak odešle zprávu o požadavku na stav odkazu a požaduje další informace o této síti. Router R1 reaguje s aktualizací stavu odkazu, která obsahuje informace o podsíti 10.0.1.,0/24 (další hop adresa, náklady…).