Протокол OSPF

Протокол выбора кратчайшего пути OSPF (Open Shortest Path First — OSPF) представляет собой протокол маршрутизации, разработанный для IP-сетей рабочей группой Internet Engineering Task Force (IETF) по протоколам внутреннего шлюза. Эта рабочая группа была образована в 1988 г. для разработки протокола IGP на базе алгоритма в&бора кратчайшего маршрута (Shortest Path First — SPF) в целях ^использования в сети Internet. Как и в случае с протоколом IGRP, причиной соз- s, даний OSPF послужило то, что к середине 1980-х гг. возможности протокола RIP | стали недостаточными для обслуживания крупных гетерогенных объединенных сетей. В настоящей главе описывается среда маршрутизации OSPF, лежащий в ее ц основе алгоритм маршрутизации и основные компоненты протокола OSPF.

. явился результатом научных исследований в нескольких направлениях и его базой являются алгоритм SPF, разработанный для ARPANET в 1978 г. компанией Bolt, Вегапёк и Newman (BBN), исследования д-ра Радиа Перлмана (Dr. Radia Perlman) в области отказоустойчивой широковещательной рассылки маршрутной информации (1988), разработки компании BBN по зональной маршрутизации (1986) и одна из первых версий протокола маршрутизации IS-IS OSI.

имеет две основные характеристики. Первая из них заключается в том, что это открытый протокол, т.е. его спецификация общедоступна. Спецификация OSPF опубликована в RFC 1247. Второй особенностью OSPF яв- ^ ляется то, что в его основе лежит алгоритм SPF, который иногда называют ^ алгоритмом Дейкстра (Dijkstra) по имени автора.

OSPF является протоколом маршрутизации по состоянию канала. Это означает, что "он требует отправйн объявлений о состоянии канала (Link-State Advertisements — LSA) всем остальным маршрутизаторам данной иерархической области. В сообщения LSA протокола OSPF входит информация о подключенных интерфейсах, использованных метриках и других переменных. По мере того как маршрутизаторы OSPF на- !.$;% капливают сведений о состоянии канала, они используют алгоритм SPF для расчета кратчайшего маршрута к каждому узлу.

Г Являясь алгоритмом маршрутизации по состоянию канала, OSPF отличается от протоколов RIP и IGRP, которые являются дистанционно-векторными протоколами маршрутизации (используют маршрутизацию по вектору расстояния). Маршрутизаторы, использующие алгоритм маршрутизации по вектору расстояния, включают |>$1t,B сообщения об обновлении маршрутов, отправляемые соседним маршрутизаторам, свою таблицу маршрутизации — всю или частично.

Иерархия маршрутизации

В отличие от протокола RIP, OSPF может работать в иерархической системе. Самым крупным объектом в этой иерархии является автономная система (Autonomous System — AS). AS представляет собой набор сетей с общим администрированием и единой стратегией маршрутизации. Хотя OSPF является протоколом маршрутизации внутри автономной системы AS (т.е. протоколом внутреннего шлюза), он также может принимать маршруты от других AS и отправлять им свои маршруты.

Автономную систему AS можно разделить на несколько зон (area). Зона представляет собой группу смежных сетей и подключенных к ним узлов. Маршрутизаторы с несколькими интерфейсами могут принадлежать нескольким зонам. На таких маршрутизаторах, называемых граничными (Area Border Router), хранятся отдельные топологические базы данных для каждой зоны.

В топологической базе данных хранится общая схема сети по отношению к маршрутизаторам. В ней также содержится набор сообщений LSA, полученных от всех маршрутизаторов данной зоны. Поскольку маршрутизаторы одной зоны пользуются одной и той же информацией, их топологические базы данных одинаковы.

Доменом иногда называют часть сети, в которой у всех маршрутизаторов топологическая база данных одинакова. Термин "домен" часто употребляется как синоним термина "автономная система".

Топология зоны является невидимой для устройств, находящихся вне этой зоны. Поддерживая отдельные топологии зон, OSPF позволяет уменьшить объем передаваемых данных маршрутизации.

Разделение на зоны приводит к использованию двух различных типов маршрутизации OSPF, в зависимости от того, находятся ли источник и получатель в одной или в разных зонах. В первом случае имеет место внутризонная, во втором — межзонная маршрутизация.

Распространение маршрутной информации между зонами происходит по магистрали OSPF. В состав магистрали OSPF входят все граничные маршрутизаторы, а также сети, которые не принадлежат полностью ни одной из зон, и подключенные к ним маршрутизаторы. На рис. 47.1 представлен пример объединенной сети с несколькими зонами.

На этом рисунке маршрутизаторы 4, 5, 6, 10, 11 и 12 образуют магистраль. Если узел HI зоны 3 отправит пакет узлу Н2 зоны 2, то пакет будет отправлен маршрутизатору 13, который передает его маршрутизатору 12, а тот, в свою очередь, отправляет его маршрутизатору И. Маршрутизатор 11 передает пакет по магистрали граничному маршрутизатору 10, который отправляет пакет через два внутренних маршрутизатора этой зоны (маршрутизаторы 9 и 7), после чего он попадает к узлу Н2.

Сама магистраль также является зоной OSPF, поэтому все магистральные маршрутизаторы используют для обработки маршрутной информации, передаваемой по магистрали, те же процедуры и алгоритмы, которые используются маршрутизаторами других зон. Топология магистрали невидима для внутренних маршрутизаторов обычных зон, точно так же, как топологии зон невидимы для магистрали.

Зоны могут быть определены таким образом, что магистраль не будет непрерывной. В этом случае непрерывность магистрали обеспечивается виртуальными каналами. Такие каналы создаются между любыми магистральными маршрутизаторами, которые одновременно поддерживают соединение с обычными зонами и функционируют так, как если бы были обычными каналами.

Рис. 47.1. Автономная система в сети OSPF состоит из нескольких зон, соединенных маршрутизаторами

Граничные маршрутизаторы AS, использующие OSPF, узнают о внешних маршрутизаторах при помощи протоколов внешнего шлюза, таких как протокол внешнего шлюза (Exterior Gateway Protocol — EGP), протокол граничного шлюза (Border Gateway Protocol — BGP) или через информацию о конфигурации. Более подробно эти протоколы рассматриваются в главе 41, "Протокол BGP".

Литература:

Руководство по технологиям объединенных сетей, 4-е издание. : Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильяме», 2005. — 1040 с.: ил. – Парал. тит. англ.

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100