(T) Wstęp do protokołu OSPF

Wstęp do protokołu OSPF

Podstawowe informacje dotyczące protokołu OSPF

Właściwości protokołu OSPF

  • Domyślna wartość administracyjna (AD) dla:
    • Trasy wewnętrznej (Internal Route): AD 110.
    • Trasy zewnętrznej (External Route): AD 110.
  • Domyślne ustawienia komunikacji:
    • Wykorzystywany port: IP protocol 89.
    • Wykorzystywany adres IP (ALL SPF Routers): IPv4 224.0.0.5 (MAC: 01:00:5E:00:00:05) bądź IPv6 FF02::5.
    • Wykorzystywany adres IP (ALL DR Routers): IPv4 224.0.0.6 (MAC: 01:00:5E:00:00:06).

Standaryzacja protokołu OSPF

  • Protokół OSPF został stworzony prze konsorcjum IETF.
  • Protokół OSPF w wersji pierwszej został opisany w referencji (RFC 1131).
  • Protokół OSPF w wersji drugiej został opisany w referencji (RFC 1247).
  • Protokół OSPF w wersji trzeciej (obecnie wykorzystywanej) został opisany w referencji (RFC 2328).

Cechy protokołu OSPF

  • Link-State – Należy do grupy protokołów stanu łącza (Link State).
  • VLSM/Classless (Bezklasowość) – Wspiera bezklasową adresację sieci, względem protokołu IPv4.
  • Fast convergence (Szybka zbieżność) – Szybko reaguje na zmiany zachodzące w topologii sieciowej.
  • Scalable (Skalowalność) – Działa dobrze zarówno w małych jak i dużych sieciach.
  • Authentication (Uwierzytelnianie) – Wykorzystuje wiadomości uwierzytelniane kluczem (MD5).
  • Efficient (Wydajność) – Wykorzystuje algorytm SFP (Shortest Path First) w procesie poszukiwania najkrótszej trasy.

Pojęcia dotyczące protokołu OSPF

  • LSDB (Link-State Database) – Baza tworzona na podstawie danych zawartych w wiadomościach LSA. Jej zawartość jest taka sama względem wszystkich ruterów należących do tej samej strefy (Area), protokołu OSPF.
  • SPF (Shortes Path First) – Algorytm analizujący zawartość bazy LSDB, w celu znalezienia najkrótszej trasy.
  • SPT (Shortest path tree) – Zawartość bazy LSDB względem lokalnego urządzenia, jako root-a.
  • Area – Strefa zawierająca rutery posiadające tę samą zawartość bazy LSDB.
  • Backbone Area – Główna strefa, z którą muszą graniczyć inne strefy (Area).
  • Intra-area route – Trasa do sieci znajdującej się w tej samej strefie (Area).
  • Interarea route – Trasa do sieci znajdującej się w innej strefie (Area).
  • Internal Router – Ruter, którego wszystkie interfejsy należą do tej samej strefy (Area).
  • Metric – Wartość kosztu trasy, wyliczona na podstawie wzoru Cost = (Reference / Bandwidth).
  • Periodic Update – Każdy pojedynczy wpis LSA w bazie LSDB, posiada własny licznik wieku (Age), który po przekroczeniu wartości (1800 sekund, 30 minut) wymusza aktualizację danej struktury LSA. W przypadku nie otrzymania aktualizacji od urządzenia które ją rozgłasza, do momentu upłynięcia czasu Max age (3600 sekund / 1 godzina), struktura LSA zostanie usunięta (Flushed).
  • Triggered Update – Protokół OSPF wysyła wiadomości aktualizacyjne w przypadku wystąpienia zmiany w topologii sieciowej, bądź też po przekroczeniu czasu (Age) względem każdej struktury LSA z osobna.
  • Route tags – Protokół OSFP umożliwia dodatkowe oznaczane (Tagowanie) tras routingu.

Zasada działania protokołu OSPF

  1. Wykrywanie aktywnych sąsiadów wspierających protokół OSPF, za pomocą wiadomości powitalnych (Hello messages).
  2. Nawiązanie relacji sąsiedztwa z urządzeniami spełniającymi wymagania dotyczące procesu nawiązywania relacji sąsiedztwa.
  3. Wymiana informacji na temat posiadanych tras za pomocą struktur LSAs, pomiędzy sąsiadami.
  4. Obliczenie tras dotarcia do sieci docelowych względem lokalnego rutera (SPF).

Proces określania wartości RID (Router ID)

  • W przypadku protokołu OSPF, 32-bitowa wartość Router ID jest określana na podstawie:
    • Wartości skonfigurowanej za pomocą komendy [router-id 0-255.0-255.0-255.0-255] w trybie konfiguracji OSPF.
    • Największej wartości adresu IPv4 dla aktywnego (up/up) interfejsu LoopBack, którego wartość nie jest wykorzystywana (Nie została przypisana do innej instancji protokołu OSPF).
    • Największej wartości adresu IPv4 dla aktywnego (up/up) interfejsu Non-LoopBack, którego wartość nie jest wykorzystywana (Nie została przypisana do innej instancji protokołu OSPF).
  • W przypadku wystąpienia duplikacji wartości RID w obrębie jednej strefy (Area):
    • Ruter wygeneruje komunikaty systemowy ostrzegający przed duplikacją wartości RID.
  • W przypadku wystąpienia duplikacji wartości RID poza obrębem jednej strefy (Area):
    • Rutery będą ze sobą rywalizowały (OSPF Flood War).
  • Weryfikację wartości RID można przeprowadzić za pomocą następujących komend Show:
    • [show ip ospf] – Wyświetla konfigurację protokołu OSPF.
    • [show ip ospf database] – Wyświetla bazę LSDB protokołu OSPF.
    • [show ip protocols] – Wyświetla podstawową konfigurację wszystkich aktywnych protokołów routingu.
Instancja protokołu OSPF nie może zostać aktywowana bez określenia wartości RID (W sposób statyczny bądź też dynamiczny).

Pozostałe tematy związane z protokołem OSPF

Struktury LSA

OSPFv3

PDFPRINT

Robert T Kucharski

Cisco Network Engineer in GPW.

Dodaj komentarz