Protok OSPF

ukasz Hylicki

Wstp

Otwarty protok typu stanu cza - link-state Uywa algorytmw opartych na alg. Dijkstry Do szybko rozprzestrzenia zmiany w topologii sieci Dobrze funkcjonuje w sieciach z kilkudziesicioma i wiksz liczb routerw (oglnie rednich i duych)

Oszczdno pasmaAby zaoszczdzi du ilo pasma w sieci oraz unikn zbyt czstego przeliczania algorytmw w kadym z routerw wsrd nich wybierany jest jeden (designated router) oraz jego zastpca (backup designated router), ktrego zadaniem jest wymiana informacji o topologii sieci midzy nim a innymi routerami. Inne routery nie komunikuj si bezporednio ze sob.

OSPF - obszary (1)

eby jeszcze bardziej ograniczy wymagania co do mocy procesora i pamici w routerze oraz by uatwi administracj sieci, mona j podzieli na wyodrbnione obszary (areas) Podzia sieci na obszary pozwala na ograniczenie rozmiaru tablic routingu na routerach - sieci z danego obszaru widziane s w innych obszarach tylko w postaci zsumaryzowanej. Niestabilno jakiego linku wewntrz obszaru nie przenosi si na zewntrz.

OSPF - obszary (2)

Przykad sieci podzielonej na obszary

OSPF - obszary (3)Rne funkcje routerw w sieci z OSPF:

Internal router router, ktrego wszystkie interfejsy pracuj w obrbie jednego obszaru. Do routera przypisane s zadania typowe dla routera pojedynczego obszaru. Backbone router - OSPF zakada istnienie specjalnego obszaru (nazywanego area 0 bd backbone area), ktry "spina" inne obszary ze sob. Router pracujcy w tym obszarze to wanie backbone router. Area Border Router (ABR) - router odpowiedzialny za czenie dwch lub wikszej iloci obszarw (jednym z nich musi by backbone area). Autonomous System Border Router (ASBR) - wykorzystywany do opuszczania domeny OSPFa np. po to aby wykorzysta informacj pochodzc z innego protokou routingu (dynamicznego lub statycznego)

Komunikaty

Hello nawizywanie i utrzymywanie relacji ssiedzkich database descriptions opis przechowywanych baz danych requests link-state danie informacji na temat stanw pocze updates link-state aktualizacja stanw pocze acknowledgments links-state potwierdzenia stanw pocze

Algorytm SPF (shortest path first)Na rysunku poniej przedstawiono wze B, na ktrym obliczono najlepsz ciek do wza D. Najlepsza cieka do wza D prowadzi przez wze E i ma koszt rwny 4. Informacja ta jest zapisywana w pozycji trasy w wle B, przez ktry bdzie przekazywany ruch do wza C. W przypadku tej sieci OSPF pakiety z wza B do wza D bd przekazywane z B do C, E i nastpnie do D.

Obliczanie metrykiMetryka uywana przez OSPF opisuje koszt poczenia (cost). Wyznaczany jest on jako 100 (Mb/s) podzielone przez przepustowo danego cza.100 000 000 Koszt = pasmo w bitach na sekundPrzykadowe koszty: 56Kbs - 1785 Ethernet (10Mbs) - 10 Token Ring (16Mbs) - 6 Fast Ethernet (100Mbps) - 1

Etapy dziaania OSPF

Wykrywanie ssiadw Wybr routera desygnowanego Inicjalizacja ssiadw Dystrybucja informacji o stanie cz Wyliczanie tabel trasowania

Dane o topologii sieci (1)

Kady router przechowuje kompletn baz danych o topologii sieci z informacjami o koszcie pojedynczych cieek w obrbie sieci oraz o stanie pocze Informacje te kompletowane s poprzez rozsyanie tzw. pakietw LSA (link-state advertisement) o stanie czy Co pewien czas rozsyane s powiadomienia LSA do wszystkich routerw znajdujcych si w danej strefie.

Dane o topologii sieci (2)

LSA zawiera informacje o dostpnych interfejsach, metrykach (ang. metrics) i innych parametrach sieci. Dziki tym informacjom routery obliczaj efektywne trasy ruchu korzystajc z algorytmu SPF.

Pola pakietu

Numer wersji Identyfikuje wersje OSPF do ktrej przynaley pakiet Typ Definiuje jeden z typw pakietu (hello, ...) Rozmiar pakietu cznie z nagwkiem Router ID definiuje rdo pakietu Area ID przynaleno pakietu do strefy Suma kontrolna zapewnia integralno pakietu Rodzaj autentyfikacji Poszczeglne strefy maj przypisany pojedynczy typ autentyfikacji. Dane Zawarto informacyjna pakietu

Podsumowanie

OSPF charakteryzuje si dobr skalowoci, wyborem optymalnych cieek Przeznaczony jest dla sieci posiadajcych do 50 routerw w obszarze. Uywa hierarchicznej struktury sieci z podziaem na obszary z centralnie umieszczonym obszarem zerowym (ang. area 0), ktry poredniczy w wymianie tras midzy wszystkimi obszarami w domenie OSPF.