Ospf marshrutlash protokoli Smart Soft jamoasi

BLOG
OSPF marshrutlash protokoli

Smart Soft jamoasi
31.08.2020
Ulashish

296859
OSPF protokoli IS-IS bilan bir qatorda Link State marshrutlash protokollari sinfiga kiradi. Ushbu klassning printsiplari shundan iboratki, masofaviy tarmoqlarga barcha optimal marshrutlarga qo'shimcha ravishda, marshrutizatorning xotirasi to'liq tarmoq xaritasini, shu jumladan boshqa marshrutizatorlar o'rtasidagi faol aloqalarni o'z ichiga olishi kerak. OSPF dastlab ochiq protokol sifatida yaratilgan bo'lib, uni eng ko'p ishlatiladigan marshrutlash protokoliga aylantirdi. Uning algoritmi OSPF uchun protokollar to'plamini yaratishni juda oson qiladi. Shuning uchun, tarmoqlar bilan bog'liq bo'lgan mutaxassislar uchun , hech bo'lmaganda, uning ishlashining umumiy tamoyillarini tushunish muhimdir.

Keling, dummilar uchun OSPF tarmoq protokoli nima ekanligini tahlil qilaylik.

OSPF qanday ishlaydi

OSPF protokolining ishlashi quyidagi algoritmga asoslanadi:

Routerlar kichik HELLO paketlarini almashadilar.

Ayirboshlash tugagandan so'ng, ular o'rtasida qo'shnilar o'rnatiladi. Routerlarning har biri qo'shnilarni maxsus mahalliy jadvalga qo'shadi.
Routerlar qo'shnilar (bog'lanishlar) bilan bog'lanish holatlarini to'playdi. Havolalarga yoʻriqnoma va qoʻshni identifikator, tarmoq va prefiks, tarmoq turi va koʻrsatkich (bogʻlanish narxi) kiradi. Davlatlarni to'plagandan so'ng, yo'riqnoma LSA (Link State Advertisement) paketini yaratadi.
LSA paketni tarmoqqa yo'naltiradigan har bir qo'shniga yuboriladi.
LSA paketini olgandan so'ng, har bir router o'z ichiga olgan ma'lumotlarni mahalliy LSDB (Link State Database) jadvaliga qo'shadi.
LSDB jadvali tarmoq ichidagi barcha marshrutizatorlar juftligi bo'yicha ma'lumotlarni to'playdi.
To'plangan ma'lumotlarga asoslanib, barcha mavjud marshrutizatorlar va ular o'rtasida tuzilgan ulanishlarni o'z ichiga olgan to'liq tarmoq xaritasi tuziladi.
Xaritani ishlatib, har bir marshrutizator barcha tarmoqlarga eng qisqa marshrutlarni qidiradi va ulardan marshrutlash jadvalini tuzadi.
OSPF ning resurs talab qiladigan va murakkab ishlash printsipini hisobga olgan holda, har bir yo'riqnoma etarlicha yuqori ishlash va katta hajmdagi operativ xotirani talab qiladi.

Routerlardan birida qo'shni bilan aloqa uzilib qolsa, u tarmoq orqali yangi LCA paketlarini yuboradi va marshrutlash jadvalini yaratishning butun tartibi takrorlanadi. Ko'p sonli marshrutizatorlarga ega bo'lgan yirik tarmoqlarda doimiy qayta hisob-kitoblarga yo'l qo'ymaslik uchun ular alohida zonalarga bo'linishdan foydalanadilar. Ularning har birida avtonom hisob-kitoblar amalga oshiriladi, faqat yakuniy natija zonalar o'rtasida o'tkaziladi. Har qanday OSPF konfiguratsiyasida indeks 0 bo'lgan ildiz zonasi bo'lishi kerak. Kichik tarmoqlar odatda uning ichiga sig'adi, kattaroqlari esa qo'shimcha zonalarni shakllantirishni talab qiladi.

OSPF paketi ko'p tarmoqli manzilli IP-paketga o'ralgan. Undagi jo'natuvchi router manziliga mos keladi. Paket Ethernet kabi multicast ramkaga joylashtirilgan. Kirishni boshqarish ro'yxatlarini shakllantirishda siz OSPF UDP yoki TCP-da emas, balki to'g'ridan-to'g'ri IP-da inkapsullanganligini hisobga olishingiz kerak.

OSPF xabarlarining turlari

OSPF marshrutlash protokoli 5 ta xabar turini qo'llab-quvvatlaydi:

Salom - vaqti-vaqti bilan qo'shnilarni qidirish uchun yuboriladi.

Ma'lumotlar bazasi tavsifi DBD - LSDB ning qo'shnilar bilan sinxronizatsiyasini boshqarish uchun ishlatiladi.
LSR bog'lanish holati so'rovi - yo'riqnomada LSA dan majburiy so'rov. U marshrutizator endigina yoqilgan va tarmoqda ishlaydigan aloqalarni aniqlashi kerak bo'lgan hollarda, shuningdek, agar u o'z tarmog'ini yo'qotib qo'ygan bo'lsa va muqobil marshrutlarni topishi kerak bo'lgan hollarda qo'llaniladi.
Bog'lanish holatini yangilash LSU - yo'riqnoma havolalarining holati haqida ma'lumotni o'z ichiga oladi.
Bog'lanish holatini tasdiqlovchi LSAck - bu boshqa turdagi xabarlarga javob sifatida yuboriladigan tasdiq paketi.
Salom paketlar belgilangan chastotada yuboriladi. Odatiy bo'lib, BMA va nuqtadan nuqtaga tarmoqlar uchun 10 soniyada 1 marta va NBMA tarmoqlari uchun 40 soniyada 1 marta. O'lik interval tushunchasi ham mavjud bo'lib, u sukut bo'yicha 4 Salom intervalni tashkil qiladi. Agar ushbu davrda yo'riqnoma bitta paketni olmagan bo'lsa, u qo'shni aloqani uzgan deb hisoblaydi. Shundan so'ng jadval marshrutizatorlarini qayta hisoblash va yangilash amalga oshiriladi.

OSPF da marshrutizator identifikatori

Tarmoq xaritasini yaratishda marshrutizatorlar boshqa marshrutizatorlarning tugunlari vazifasini bajarishini hisobga olsak, ularning har biri o'ziga xos nomga ega bo'lishi katta ahamiyatga ega. Router ID maydoni ushbu nomni aniqlash uchun ishlatiladi.

Identifikator IPv4 IP manzili sifatida yozilgan. Ushbu tarmoq ichida noyob bo'lsa, u qanday qiymatga ega bo'lishi muhim emas. OSPF-dagi router identifikatori qo'lda o'rnatilishi mumkin. Agar u o'rnatilmagan bo'lsa, u avtomatik ravishda tayinlanadi.

OSPF protokolining ishlash printsipi router identifikatorini tayinlash uchun quyidagi algoritmni nazarda tutadi:

Agar identifikator router-id buyrug'i bilan aniq o'rnatilgan bo'lsa, qo'lda tayinlangan ID ishlatiladi.

Agar marshrutizator identifikatori kiritilmagan bo'lsa, yuqoriroq manzil yo'riqnoma yo'riqnomasida konfiguratsiya qilingan interfeyslardan tayinlanadi.
Agar orqaga qaytish interfeyslari bo'lmasa, marshrutizatorda yoqilgan barcha interfeyslardan yuqoriroq manzil qabul qilinadi.
Kattaroq manzilni aniqlash uchun chapdan o'ngga to'g'ridan-to'g'ri oktet taqqoslash ishlatiladi.

Ko'p kirishli tarmoqlarda OSPF ning ishlashi

OSPF ning asosiy muammolari protokolning ko'p kirishli tarmoqlarda ishlashini o'z ichiga oladi. Umumiy topologiya - bu ko'plab marshrutizatorlar bir-biriga ketma-ket ulanish orqali emas, balki umumiy tarmoq orqali ulanganda. Nazariy jihatdan, OSPF umumiy tarmoq ichida mahallalarni yakka tartibda qurishi kerak. Biroq, bu juda katta jadvallarni shakllantirishni talab qiladi, ular bilan ishlash protsessor va xotirani haddan tashqari yuklaydi.

Ushbu muammoni hal qilish marshrutizatorlarning roli bo'lgan Belgilangan Router (DR) va Zaxira Belgilangan Router (BDR) ni tanlash mexanizmi orqali erishiladi. 2 dan ortiq marshrutizator ulangan ko'p kirishli tarmoqda ulardan biri DR roliga, ikkinchisi esa BDR roliga tayinlanadi. Har qanday yo'riqnoma paketni jo'natganda, u tarmoqdagi barcha qurilmalarga etib bormaydi, lekin faqat DR va BDR uchun mavjud bo'lgan alohida multicast manzilga yuboriladi. O'z navbatida, DR paketni tarmoqdagi barcha routerlarga uzatadi. Ushbu vositachilik yukni sezilarli darajada kamaytiradi. BDR zaxira funksiyasini bajaradi va u o'chirilganida darhol DR rolini o'z zimmasiga oladi. Shundan so'ng, boshqa marshrutizatorlar orasida darhol yangi BDR tanlanadi.

OSPFdagi ko'rsatkich
Ochiq marshrutlash protokoli metrik hisoblash va marshrutni baholash uchun alohida talablarni o'rnatmaydi. Uning standarti har bir havolaning narxini belgilaydi. Agar marshrut bir nechta yo'nalishlardan o'tsa, ularning narxi umumlashtiriladi. Eng past narxga ega marshrut optimal hisoblanadi. Shu bilan birga, aloqaning narxini hisoblash tamoyillari tarmoq uskunasining ma'lum bir ishlab chiqaruvchisi tomonidan qo'llaniladigan tamoyillarga bog'liq.

Misol uchun, Cisco ikkita narxlash variantiga ega.

Birinchi holda, havolaning narxi uning tezligining o'zaro nisbati sifatida hisoblanadi (1 Mbit / s uchun 1000, 10 Mbit / s uchun 100, 100 Mbit / s uchun 10, 1 Gbit / s uchun 1 va hokazo). Ushbu parametr, agar barcha marshrutizatorlar ushbu algoritmga muvofiq narxni hisoblab chiqsalar, mos keladi va bu faqat Cisco qurilmalaridan foydalanishni talab qiladi.

Ikkinchi usul ma'mur tomonidan havola sifatini o'zi aniqlashi asosida narxni belgilashni o'z ichiga oladi. Ushbu parametr havolaning sifati nafaqat uning tezligi bilan belgilanadigan hollarda qo'llaniladi. Xususan, xatolar boshqalarga qaraganda tez-tez ko'rinadigan yoki trafik to'lanadigan havola uchun ko'rsatkichni ortiqcha baholash mumkin. Ushbu usul turli ishlab chiqaruvchilarning routerlari o'rnatilgan tarmoqlarda qo'llaniladi.

OSPF marshrutizatorlarining turlari
OSPF protokolining ishlash printsipi quyidagi turdagi marshrutizatorlardan foydalanishni o'z ichiga oladi:

IR (Internal Router) ichki router bo'lib, unda barcha interfeyslar faqat bitta ma'lum hudud bilan bog'langan.

ABR (Area Border Router) - boshqa zonalar bilan aloqani ta'minlash uchun null zonaga o'rnatiladi.
ASBR (Autonomous System Boundary Router) - marshrutlarni almashish uchun avtonom tizimlar assotsiatsiyasini ta'minlaydi.
Alohida-alohida, yuqorida tavsiflangan DR, BDR marshrutizatorlarining turlarini ajratib ko'rsatish kerak, ular uskunaga minimal yuk bilan ko'p kirish imkoniyatiga ega tarmoqda protokolning ishlashini ta'minlaydi. Ushbu juftlikdagi marshrutizator DR asosiy, BDR esa zaxira hisoblanadi