OSPF (kortste pad eerst openen) is een routeringsprotocol voor de status van een link. Omdat het een open standaard is, wordt het geïmplementeerd door een verscheidenheid aan netwerkleveranciers. OSPF draait op de meeste routers die niet per se Cisco-routers hoeven te zijn (in tegenstelling tot EIGRP die alleen op Cisco-routers kan worden uitgevoerd).
Hier zijn de belangrijkste kenmerken van OSPF:
- een classless routeringsprotocol
- ondersteunt VLSM, CIDR, handmatige routesamenvatting, gelijke kosten load balancing
- incrementele updates worden ondersteund
- gebruikt slechts één parameter als metriek – de interfacekosten.,
- de administratieve afstand van OSPF-routes is standaard 110.
- gebruikt multicast-adressen 224.0.0.5 en 224.0.0.6 voor het routeren van updates.
Routers die OSPF draaien moeten relaties met buren hebben voordat ze routes uitwisselen. Omdat OSPF een routeringsprotocol is, wisselen buren geen routeringstabellen uit. In plaats daarvan wisselen ze informatie uit over netwerktopologie. Elke OSFP router draait dan SFP algoritme om de beste routes te berekenen en voegt die toe aan de routing tabel., Omdat elke router de gehele topologie van een netwerk kent, is de kans dat een routing loop optreedt minimaal.
elke OSPF – router slaat routing – en topologie – informatie op in drie tabellen:
- Neighbor table-slaat informatie op over OSPF-buren
- topologie-slaat de topologiestructuur van een netwerk op
- Routing table-slaat de beste routes op
OSPF-buren
OSPF-routers moeten een neighbor-relatie opbouwen voordat routing-updates worden uitgewisseld., OSPF buren worden dynamisch ontdekt door het verzenden van Hello pakketten uit elke OSPF-enabled interface op een router. Hello pakketten worden verzonden naar het multicast IP adres van 224.0.0.5.
het proces wordt uitgelegd in de volgende figuur:
Routers R1 en R2 zijn direct verbonden. Nadat OSFP is ingeschakeld, sturen beide routers Hallo ‘ s naar elkaar om een relatie met de buren tot stand te brengen. U kunt controleren of de buur relatie inderdaad is vastgesteld door het intikken van de show ip OSPF neighbors Commando.,
in het voorbeeld hierboven kunt u zien dat de router-id van R2 2.2.2.2 is. Elke OSPF-router krijgt een router-ID toegewezen. Een router-ID wordt bepaald met behulp van een van de volgende methoden:
1. het gebruik van het router-id commando onder het OSPF proces.
2. het hoogste IP-adres van de loopback interfaces van de router gebruiken.
3. het hoogste IP-adres van de fysieke interfaces van de router gebruiken.,
de volgende velden in de Hello-pakketten moeten op beide routers hetzelfde zijn om buren te worden:
- subnet
- area id
- hallo en dode intervaltimers
- authenticatie
- area stub flag
- MTU
standaard stuurt OSPF hello-pakketten elke 10 seconden op een Ethernet-netwerk (Hallo interval)., Een dode timer is vier keer de waarde van het hello-interval, dus als een router op een Ethernet-netwerk niet minstens één Hello-pakket ontvangt van een OSFP-buurman gedurende 40 seconden, verklaart de router dat die buurman down is.
OSPF-buurstaten
voordat een buurrelatie tot stand wordt gebracht, moeten OSPF-routers verschillende statuswijzigingen ondergaan. Deze staten worden hieronder toegelicht.
1. Init-status – een router heeft een Hello-bericht ontvangen van de andere OSFP-router
2. 2-weg status – de buurman heeft het Hello bericht ontvangen en geantwoord met een Hello bericht van zijn eigen
3., Exstart state-begin van de lsdb uitwisseling tussen beide routers. Routers beginnen informatie over de status van de link uit te wisselen.
4. Exchange state-DBD (Database Descriptor) pakketten worden uitgewisseld. DBDs bevatten lsas headers. Routers zullen deze informatie gebruiken om te zien welke LSA ‘ s moeten worden uitgewisseld.
5. Status laden – een buurman stuurt LSRs (Link State Requests) voor elk netwerk dat het niet kent. De andere buurman antwoordt met de Lsus (Link State Updates) die informatie bevatten over aangevraagde netwerken., Nadat alle gevraagde informatie is ontvangen, gaat andere buurman door hetzelfde proces
6. Volledige staat – beide routers hebben de gesynchroniseerde database en zijn volledig naast elkaar.
OSPF-gebieden
OSPF gebruikt het begrip gebieden. Een gebied is een logische groepering van aaneengesloten netwerken en routers. Alle routers in hetzelfde gebied hebben dezelfde topologie tabel, maar ze weten niet over routers in de andere gebieden., De belangrijkste voordelen van het creëren van gebieden is dat de grootte van de topologie en de routing tabel op een router wordt verminderd, minder tijd nodig is om het SFP-algoritme uit te voeren en routing updates worden ook verminderd.
elk gebied in het OSPF-netwerk moet verbinding maken met het backbone-gebied (area 0). Alle routers binnen een gebied moeten dezelfde area ID hebben om OSPF buren te worden. Een router met interfaces in meer dan één gebied (bijvoorbeeld gebied 0 en Gebied 1) wordt Area Border Router (ABR) genoemd., Een router die een OSPF-netwerk verbindt met andere routeringsdomeinen (bijvoorbeeld het EIGRP-netwerk) wordt Autonomous System Border Router (ASBR) genoemd.
In OSPF is handmatige routesamenvatting alleen mogelijk op ABRs en ASBRs.
om het begrip gebieden beter te begrijpen, neem het volgende voorbeeld.
alle routers draaien OSPF. Routers R1 en R2 bevinden zich in het backbone gebied (area 0). Router R3 is een ABR, omdat het interfaces heeft in twee gebieden, namelijk area 0 en area 1. Router R4 en R5 bevinden zich in Gebied 1., Router R6 is een ASBR, omdat het OSFP netwerk verbindt met een ander routing domein (een EIGENRP domein in dit geval). Als het direct verbonden subnet van de R1 uitvalt, verzendt router R1 de routeringsupdate alleen naar R2 en R3, omdat alle routering wordt bijgewerkt in het gebied.
De rol van een ABR is het adverteren van adresoverzichten naar naburige gebieden. De rol van een vzw is om een OSPF-routeringsdomein aan te sluiten op een ander extern netwerk (bijvoorbeeld Internet, EIGRP-netwerk…).,
LSA, LSU en LSR
de LSA ‘ s (Link-State Advertisements) worden door OSPF-routers gebruikt om topologische informatie uit te wisselen. Elke LSA bevat routing-en toplogy-informatie om een deel van een OSPF-netwerk te beschrijven. Wanneer twee buren besluiten om routes uit te wisselen, sturen ze elkaar een lijst van alle LSAa in hun respectievelijke topologie database. Elke router controleert vervolgens de topologiedatabase en verzendt een LSR-bericht (Link State Request) waarin alle LSA ‘ s worden gevraagd die niet in de topologietabel zijn gevonden. Andere router reageert met de Link State Update (LSU) die alle LSA ‘ s bevat die door de andere buurman worden aangevraagd.,
Het concept wordt uitgelegd in het volgende voorbeeld:
na het configureren van OSPF op beide routers wisselen routers LSA ‘ s uit om hun respectievelijke topologiedatabase te beschrijven. Router R1 stuurt een LSA header voor zijn direct aangesloten netwerk 10.0.1.0 / 24. Router R2 controleert de topologie database en bepaalt dat het geen informatie over dat netwerk heeft. Router R2 verzendt vervolgens een Linkstatusverzoek met het verzoek om meer informatie over dat netwerk. Router R1 reageert met Link State Update die informatie bevat over subnet 10.0.1.,0/24 (volgend hop adres, kosten…).