Med Open Shortest Path First (OSPF) Routing Protocol - dummies

Fordi O penn korteste vei først (O SPF) er en åpen standardprotokoll, mange folk har bidratt til sin utforming og tusenvis av tusen mennesker har vurdert det. I denne seksjonen vil noen funksjonelle komponenter i denne innvendige gateway-protokollen (IGP) og dens bruk i nettverket bli fremhevet.

Fordi hver IGP oppfører seg noe annerledes enn andre IGPer, bør du være kjent med noen OSPF-termer som brukes med protokollen før du hopper inn i konfigurasjonskommandoene. Denne delen forsøker å klargjøre de viktigste begrepene og begrepene du bør være kjent med.

OSPF som en koblingsstat protokoll

I koblingsstat protokoller er delen kobling av protokollen grensesnittet på ruteren, mens er hvordan det relaterer seg til naboene, som vil inkludere adresse- og nettverksinformasjon. Før du kommer i gang, sjekk ut denne korte listen over termer som brukes i denne delen:

Link State (LSA): En enkel oppdatering på en ruters koblingsstatus, så en vil bli sendt når en kobling er koblet fra, koblet fra, eller på annen måte endret
Topologisk database: En tabell i ruterenes minne som inneholder lenkeinformasjon om alle kjente rutere (se kapittel 6 i denne miniboken)
SPF-algoritme: En matematisk beregning som bruker Dijkstra-algoritmen (oppkalt etter en nederlandsk matematiker) for å bestemme den korteste banen til destinasjoner, og det har vært tungt brukt på datanettverk
SPF-tre: En liste over alle ruter til et mål med en preferanseordre

Hver ruter som er konfigurert for et OSPF-område sender ut en LSA-lenke (LSA) med jevne mellomrom. All denne koblingsinformasjonen lagres i en topologisk database, hvoretter en SPF-algoritme blir brukt på dataene i databasen.

Denne prosessen genererer en SPF-treoppføring som viser alle ruter til alle destinasjoner med en preferanseordre. Den foretrukne bestillingen lagres deretter i rutetabellen, og gir ruteren de beste rutefunksjonene til de destinasjonene. Figur 8-1 illustrerer denne prosessen:

Rutere i utveksling av koblingsstatdata starter prosessen.
Hver ruter lagrer lenkeinformasjonen i minnet ved hjelp av en struktur som heter topologi-tabellen eller topologidatabasen.
Ruteren behandler alle data i topologitabellen og benytter Dijkstra-algoritmen for å bestemme alle ruter til alle nettverk, samt de billigste ruter.
All denne informasjonen lagres i SFP-treet, og identifiserer foretrukne og sekundære ruter.
Rutingsinformasjonen blir forplantert til rutingstabellen.

OSPF-pakketyper

OSPF jobber med noen forskjellige typer pakker for å formidle informasjon til omgivende rutere.

Hei pakke: Bytter informasjon om naboer med hverandre.
Database Beskrivelse pakke: Velger en versjon av databasen som skal brukes.
Link-state request-pakke: Be om en bestemt LSA fra en nabo.
Oppdateringspakke for koblingsstatus: Sende en hel LSA til en nabo som har bedt om en oppdatering.
Link-state acknowledge packet: Bekreft kvitteringen for en oppdateringspakke for koblingsstatus.

Standardintervallet for sending av LSA-oppdateringer er 30 minutter, med en 4-minutters tilfeldig forskyvning for å forhindre at alle rutere sender på samme tid. Dette intervallet betyr ikke at når en endring skjer på et grensesnitt, tar det opptil 30 minutter å starte replikasjonsprosessen. I stedet sendes endringer i grensesnittstatus eller konfigurasjon umiddelbart. 30-minutters intervallet brukes til å oppdatere data som allerede finnes på andre rutere.

Fordi en ruteren forventer å motta oppdateringer hvert 30. minutt, kan du kanskje lure på hva som skjer hvis en oppdatering ikke vises etter planen. Hvis en oppdatering ikke mottas innen fire intervaller (120 minutter), er ruteren alderen ut av topologidatabasen. Dette kan skje hvis noe uventet skjer med ruteren, for eksempel strømforsyningsfeil eller unplugging.

Alle rutere som deler en felles områdeidentifikator (eller område-ID) mottar LSA-dataene, ikke bare rutere på samme datalink.

Kjenne områder og autonome systemer

Når du designer OSPF-nettverket, er de to hovedfaktorene du jobber med, områder og hvordan de passer inn i en AS. Områder er funksjonelle områder av nettverket ditt, kanskje en bygning eller etasje i en bygning, og Autonome systemer er samlinger av områder, som vanligvis er hele nettverket ditt.

Det overordnede OSPF-nettverket er delt inn i grupper som heter områder, mens alle rutere i en organisasjon er sannsynligvis en del av en enkelt AS. området er definert som en logisk deling av AS, oppdelt i sammenhengende deler av IP-nettverket.

Med andre ord bryter du området langs grupper av undernett som kan grupperes sammen med en enkelt rutingoppføring. I et typisk stort nettverk kan et område bestå av 30 til 40 rutere.

Hello-pakken

Den raskere, mer vanlige pakken OSPF-administrasjonspakker er multicast OSPF Hello-pakken, som går til adressen 224. 0. 0. 5. Hei-pakken er mekanismen som skaper naboforholdene mellom rutere. Som standard går disse pakkene ut hvert tiende sekund på kringkastingsmedier, varsle omliggende naboer at ruteren fortsatt er oppe.

Det døde intervallet (når en nabo er muligens nede) for Hei-informasjon er fire ganger Hello-intervallet, så hvis en ruter ikke sender fire sett med Hello-pakker, blir den flagget som utilgjengelig og ruter vil bli mistenkt.Det vil senere bli fjernet når fire oppdateringsintervaller har passert.

Når OSPF Hello-pakker sendes ut, inneholder de flere opplysninger. Her er en liste over nøkkelelementene:

Ruter-ID: Funnet i OSPF-overskriften, er ruteren ID en 32-biters numerisk identifikator som som standard er den høyeste IP-adressen blant alle tilgjengelige grensesnitt. Ved å implementere et loopback-grensesnitt, kan du utøve litt kontroll over ruteren ID. Du kan også bruke konfigurasjonsparameteren router-id for å angi router-IDen til en ønsket verdi.
Naboer: På slutten av Hello-pakken er en liste over alle kjente nabo-rutere, som gjør det mulig for hver nabo å vite om alle andre naboer.
Område ID: Naboer må dele et felles segment, og grensesnittene deres må tilhøre det samme OSPF-området på det segmentet. De må også dele samme delnett og maske.
Ruterprioritet: Et 8-biters nummer for prioritet, som brukes til å velge Designert Router (DR) og Backup Designated Router (BDR).
DR og BDR IP-adresser: Adressene til både DR og BDR.
Autentiseringspassord: Autentiseringspassordet. Utførelse av godkjenning er en valgfri sikkerhetsfunksjon med OSPF-protokollen.
Stubflaggflagg: Reduserer oppdateringer ved å enkelt dirigere dem med en standard rute.

Sjekke ut basekostnaden

Etter at ruteren samler all informasjon, beregner den en basiskostnad for hver rute. Kostnaden beregnes med denne formelen:

Kostnad = referansebåndbredde / grensesnittbåndbredde i bps

Referansebåndbredden er den samme som Fast Ethernet, som er 100, 000, 000. Rask Ethernet-koblinger alltid ha en kostnad på 1. Hvis du beregner kostnaden for en Gigabit Ethernet-kobling, bruker du 100, 000, 000/1, 000, 000, 000, som gir deg 0. 1. Kostnaden for et Ethernet lenken er 100, 000, 000/10, 000, 000, som gir deg 10; Kostnaden for en T1-kobling er 100 000, 000/1, 544 000, noe som gir deg en kostnad på 64. Jo langsommere linken, desto høyere koster, og jo mindre er det foretrukket. Den laveste kostnaden koblingen vil alltid være å foretrekke.