Που εργάζονται με το πρωτόκολλο δρομολόγησης ανοικτής διαδρομής πιο σύντομης διαδρομής (OSPF)

Επειδή το O είναι το ανοικτό πρότυπο πρωτόκολλο, πολλά οι άνθρωποι συνέβαλαν στο σχεδιασμό του και χιλιάδες και χιλιάδες άνθρωποι το έχουν αναθεωρήσει. Σε αυτή την ενότητα θα επισημανθούν ορισμένα λειτουργικά στοιχεία αυτού του πρωτοκόλλου εσωτερικής πύλης (IGP) και η χρήση του στα δίκτυά σας. Επειδή κάθε IGP συμπεριφέρεται ελαφρώς διαφορετικά από άλλα IGPs, θα πρέπει να εξοικειωθείτε με λίγους όρους OSPF που χρησιμοποιούνται με το πρωτόκολλο πριν μεταβείτε στις εντολές διαμόρφωσης. Αυτή η ενότητα επιχειρεί να διευκρινίσει τους βασικούς όρους και τις έννοιες που πρέπει να γνωρίζετε. OSPF ως πρωτόκολλο σύνδεσης κατάστασης

Στα πρωτόκολλα σύνδεσης-σύνδεσης, το

link

μέρος του πρωτοκόλλου είναι η διασύνδεση στο δρομολογητή, ενώ η κατάσταση

είναι ο τρόπος με τον οποίο σχετίζεται με τους γείτονές του, ο οποίος θα περιλαμβάνει τη διεύθυνση και τις πληροφορίες δικτύου. Πριν ξεκινήσετε, ανατρέξτε σε αυτή τη σύντομη λίστα όρων που χρησιμοποιούνται σε αυτήν την ενότητα: Κατάσταση σύνδεσης (LSA): Μια απλή ενημέρωση σχετικά με την κατάσταση σύνδεσης του δρομολογητή, οπότε κάποιος θα σταλεί όταν συνδέεται ένας σύνδεσμος, αποσυνδεθεί, ή αλλιώς άλλαξε

Τοπολογική βάση δεδομένων: Ένας πίνακας στη μνήμη του δρομολογητή που περιέχει πληροφορίες συνδέσμων για όλους τους γνωστούς δρομολογητές
Αλγόριθμος SPF:
χρησιμοποιεί τον αλγόριθμο Dijkstra (ονομάζεται από έναν Ολλανδό μαθηματικό) για να καθορίσει τη συντομότερη διαδρομή προς προορισμούς και έχει εφαρμοστεί σε δίκτυα υπολογιστών
Δέντρο SPF: Λίστα όλων των διαδρομών σε οποιοδήποτε προορισμό με σειρά προτιμήσεων
Κάθε δρομολογητής που έχει ρυθμιστεί για μια περιοχή OSPF στέλνει μια κατάσταση σύνδεσης (LSA) σε τακτά χρονικά διαστήματα. Όλες αυτές οι πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση σύνδεσης αποθηκεύονται σε μια τοπολογική βάση δεδομένων, μετά την οποία εφαρμόζεται ένας αλγόριθμος SPF στα δεδομένα της βάσης δεδομένων.
Αυτή η διαδικασία δημιουργεί ένα δέντρο SPF που καταγράφει όλες τις διαδρομές σε οποιοδήποτε προορισμό με μια σειρά προτιμήσεων. Η προτιμώμενη σειρά αποθηκεύεται στη συνέχεια στον πίνακα δρομολόγησης, δίνοντας στον δρομολογητή τις καλύτερες επιλογές δρομολόγησης σε αυτούς τους προορισμούς. Το Σχήμα 8-1 απεικονίζει αυτή τη διαδικασία: Οι δρομολογητές σε δεδομένα σχέσης σχέσης ανταλλαγής ξεκινούν τη διαδικασία.

Κάθε δρομολογητής αποθηκεύει τις πληροφορίες κατάστασης σύνδεσης στη μνήμη χρησιμοποιώντας μια δομή που ονομάζεται βάση δεδομένων τοπολογίας

ή
. Ο δρομολογητής επεξεργάζεται όλα τα δεδομένα στον πίνακα τοπολογίας και χρησιμοποιεί τον αλγόριθμο Dijkstra για να καθορίσει όλες τις διαδρομές σε όλα τα δίκτυα, καθώς και τις διαδρομές με το λιγότερο κόστος. Όλες αυτές οι πληροφορίες αποθηκεύονται στο SFP δέντρο, προσδιορίζοντας τις προτιμώμενες και δευτερεύουσες διαδρομές. Οι πληροφορίες δρομολόγησης μεταδίδονται στον πίνακα δρομολόγησης.
Τύποι πακέτων OSPF
Το OSPF λειτουργεί με μερικούς διαφορετικούς τύπους πακέτων για τη μετάδοση πληροφοριών σε περιβάλλοντες δρομολογητές.
Hello packet:

Ανταλλάσσει πληροφορίες για τους γείτονες μεταξύ τους.

Πακέτο περιγραφής βάσης δεδομένων:

Επιλέγει μια έκδοση της βάσης δεδομένων που θα χρησιμοποιηθεί. Πακέτο αίτησης σύνδεσης:
Ζητεί ένα συγκεκριμένο LSA από έναν γείτονα. Πακέτο ενημέρωσης κατάστασης σύνδεσης:
Στείλει ένα ολόκληρο LSA σε έναν γείτονα ο οποίος ζήτησε μια ενημέρωση. Πακέτο αναγνώρισης κατάστασης σύνδεσης:
Αναγνωρίζει τη λήψη ενός πακέτου ενημέρωσης κατάστασης σύνδεσης. Το προεπιλεγμένο διάστημα για την αποστολή ενημερώσεων LSA είναι 30 λεπτά, με τυχαία μετατόπιση 4 λεπτών για να αποτρέπεται η ταυτόχρονη αποστολή όλων των δρομολογητών. Αυτό το διάστημα δεν σημαίνει ότι όταν συμβαίνει μια αλλαγή σε μια διεπαφή, η διαδικασία αντιγραφής ξεκινάει με 30 λεπτά. Αντίθετα, οι αλλαγές στην κατάσταση διεπαφής ή στη διαμόρφωση στέλνονται αμέσως. Το διάστημα των 30 λεπτών χρησιμοποιείται για την ανανέωση των δεδομένων που υπάρχουν ήδη σε άλλους δρομολογητές.
Επειδή ένας δρομολογητής αναμένει να λαμβάνει ενημερώσεις κάθε 30 λεπτά, μπορεί να αναρωτιέστε τι συμβαίνει εάν μια ενημέρωση δεν εμφανιστεί εγκαίρως. Εάν μια ενημέρωση δεν έχει ληφθεί μέσα σε τέσσερα διαστήματα (120 λεπτά), ο δρομολογητής είναι ηλικίας εκτός της βάσης δεδομένων τοπολογίας. Αυτό μπορεί να συμβεί αν συμβεί κάτι απροσδόκητο στον δρομολογητή, όπως διακοπή τροφοδοσίας ή αποσύνδεση. Όλοι οι δρομολογητές που μοιράζονται κοινό αναγνωριστικό περιοχής (ή

ID περιοχής) λαμβάνουν τα δεδομένα LSA, όχι μόνο τους δρομολογητές στον ίδιο σύνδεσμο δεδομένων.

Περιοχές γνώσης και αυτόνομα συστήματα Όταν σχεδιάζετε το δίκτυό σας OSPF, οι δύο κύριοι παράγοντες με τους οποίους εργάζεστε είναι οι περιοχές και ο τρόπος με τον οποίο ταιριάζουν μέσα σε ένα AS. Περιοχές

είναι λειτουργικές περιοχές του δικτύου σας, ίσως ένα κτίριο ή το πάτωμα ενός κτιρίου, και

Αυτόνομα Συστήματα είναι συλλογές περιοχών, οι οποίες τυπικά είναι ολόκληρο το δίκτυό σας. Το συνολικό δίκτυο OSPF χωρίζεται σε ομάδες που ονομάζονται περιοχές, ενώ όλοι οι δρομολογητές σε έναν οργανισμό είναι πιθανώς μέρος ενός μόνο AS. Η περιοχή ορίζεται ως λογική διαίρεση του AS, κατανεμημένη σε συνεχόμενα τμήματα του δικτύου IP.

Με άλλα λόγια, σπάστε την περιοχή κατά ομάδες υποδεκτών που μπορούν να ομαδοποιηθούν μαζί με μία εγγραφή δρομολόγησης. Σε ένα τυπικό μεγάλο δίκτυο, μια περιοχή μπορεί να αποτελείται από 30 έως 40 δρομολογητές. Το πακέτο Hello Το γρηγορότερο και συνηθέστερο πακέτο πακέτων διαχείρισης OSPF είναι το πακέτο OSPF Hello multicast, το οποίο πηγαίνει στη διεύθυνση 224. 0. 0. 5. Το

πακέτο Hello

είναι ο μηχανισμός που δημιουργεί τις γειτονικές σχέσεις μεταξύ των δρομολογητών. Από προεπιλογή, αυτά τα πακέτα εξέρχονται κάθε δέκα δευτερόλεπτα στα μέσα εκπομπής, προειδοποιώντας τους γύρω γείτονες ότι ο δρομολογητής είναι ακόμα σε λειτουργία.

Το νεκρό διάστημα (ο χρόνος που ένας γείτονας είναι πιθανώς κάτω) για τις πληροφορίες Hello είναι τέσσερις φορές το διάστημα Hello, οπότε αν ένας δρομολογητής αποτύχει να στείλει τέσσερα σύνολα πακέτων Hello, θα επισημανθεί ως μη διαθέσιμη και οι διαδρομές του θα είναι ύποπτος.Στη συνέχεια θα αφαιρεθεί όταν έχουν περάσει τέσσερα διαστήματα ενημέρωσης. Όταν αποστέλλονται τα πακέτα OSPF Hello, περιέχουν διάφορα στοιχεία. Εδώ είναι μια λίστα με τα βασικά στοιχεία: Αναγνωριστικό δρομολογητή:

Βρίσκεται στην κεφαλίδα OSPF, το αναγνωριστικό δρομολογητή είναι ένα αριθμητικό αναγνωριστικό 32-bit το οποίο, από προεπιλογή, είναι η υψηλότερη διεύθυνση IP μεταξύ όλων των διαθέσιμων διεπαφών. Με την εφαρμογή διασύνδεσης loopback, μπορείτε να ασκήσετε κάποιο έλεγχο του αναγνωριστικού δρομολογητή. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε την παράμετρο διαμόρφωσης

router-id

για να ορίσετε το αναγνωριστικό δρομολογητή σε μια προτιμώμενη τιμή. Γείτονες: Στο τέλος του πακέτου Hello είναι ένας κατάλογος όλων των γνωστών δρομολογητών γειτόνων, που επιτρέπει σε κάθε γείτονα να γνωρίζει για όλους τους άλλους γείτονες. Περιοχή ID:
Οι γείτονες πρέπει να μοιράζονται ένα κοινό τμήμα και οι διεπαφές τους πρέπει να ανήκουν στην ίδια περιοχή OSPF σε αυτόν τον τομέα. Πρέπει επίσης να μοιράζονται το ίδιο υποδίκτυο και μάσκα. Προτεραιότητα δρομολογητή:
Ένας αριθμός 8-bit για προτεραιότητα, που χρησιμοποιείται για την επιλογή Router Designated Router (DR) και Router Designed Router (BDR). Διευθύνσεις IP DR και BDR:
Οι διευθύνσεις των DR και BDR. Κωδικός πρόσβασης ελέγχου ταυτότητας:
Ο κωδικός επαλήθευσης ταυτότητας. Ο έλεγχος ταυτότητας είναι μια προαιρετική δυνατότητα ασφαλείας με το πρωτόκολλο OSPF. Σημαία περιοχής στύλου:
Μειώνει τις ενημερώσεις με ξεχωριστή δρομολόγηση με προεπιλεγμένη διαδρομή. Ελέγξτε το κόστος βάσης
Αφού ο δρομολογητής συγκεντρώσει όλες τις πληροφορίες, υπολογίζει ένα βασικό κόστος για κάθε διαδρομή. Το κόστος υπολογίζεται με τον ακόλουθο τύπο: Κόστος = εύρος ζώνης αναφοράς / εύρος ζώνης διασύνδεσης σε bps

Το εύρος ζώνης αναφοράς

είναι το ίδιο με το Fast Ethernet, το οποίο είναι 100 000 000. έχουν πάντα κόστος 1. Αν υπολογίζετε το κόστος μιας σύνδεσης Gigabit Ethernet, χρησιμοποιείτε 100, 000, 000/1, 000, 000, 000, που σας δίνει 0. 1.

Το κόστος ενός Ethernet σύνδεσμος είναι 100, 000, 000/10, 000, 000, που σας δίνει 10? το κόστος ενός συνδέσμου Τ1 είναι 100, 000, 000/1, 544, 000, το οποίο σας δίνει κόστος 64. Όσο πιο αργή είναι η σύνδεση, τόσο υψηλότερο είναι το κόστος και τόσο λιγότερο προτιμάται. Ο σύνδεσμος με το χαμηλότερο κόστος θα προτιμάται πάντα.