Локальные сети - типовые задачи администрирования



Протокол OSPF



Протокол OSPF


Протокол OSPF (Open Shortest Path First) разрабатывался как механизм, посредством которого маршрутизаторы могут обмениваться информацией о содержимом таблиц маршрутизации в большой межсетевой среде. Протокол OSPF является протоколом маршрутизации с объявлением состояния канала связи. В основе функционирования протокола OSPF лежит алгоритм "первоочередного обнаружения кратчайшего пути" (Shortest Path First, SPF), который используется для вычисления маршрутов в таблице маршрутизации. Используя алгоритм SPF, маршрутизатор вычисляет кратчайший (т. е. обладающий наименьшей стоимостью) путь ко всем подсетям в межсетевой среде. В маршрутах, рассчитанных при помощи алгоритма SPF, всегда отсутствуют циклы.
В отличие от протокола RIP, протокол OSPF поддерживает "карту" корпоративной сети. Эта карта модифицируется каждый раз, когда происходит какое-либо изменение в структуре сети. Эта карта, называемая базой данных состоянии связей (link state database), синхронизирована для всех OSPF-маршрутизаторов и используется, чтобы вычислить маршруты в таблице маршрутизации. Изменения в структуре сети приводят к немедленному распространению сведений об этих изменениях на все маршрутизаторы, которые, в свою очередь, обновляют собственный экземпляр базы данных состояния связей. Обновление базы данных состояний связей приводит к повторному пересчету таблицы маршрутизации.
Начиная свою работу, каждый маршрутизатор извещает другие маршрутизаторы о своем существовании, отправляя специальное сообщение во все доступные подсети. Другие маршрутизаторы получают это сообщение и обновляют свой экземпляр базы данных о состоянии связей. Фактически указанная база данных и формируется на основании этих сообщений.
Поскольку размер базы данных состояний связей растет, требования к объему памяти и время на вычисление маршрута увеличиваются. Чтобы решить эту проблему, OSPF рассматривает межсетевую среду как совокупность областей (под областью в данном случае понимается совокупность непрерывных сетей), соединенных друг с другом через некоторую базовую область (backbone area). Все маршрутизаторы, принадлежащие к одной области, обладают идентичными репликами базы данных состояния связей.
С целью идентификации областей каждой из них выделяется специальный идентификатор (area ID), представляющий собой 32-разрядное число. Этот идентификатор записывается так же как и IP-адрес — в десятично-точечном формате (т. е. в виде четырех однобайтовых чисел, разделенных точками). Идентификатор области никак не связан с IP-адресацией. Администратор может присваивать идентификаторы областям по своему усмотрению, не оглядываясь на используемые в сети IP-адреса. При этом одна область OSPF может включать в свой состав неограниченное количество подсетей (размер области ограничивается исключительно размером базы данных состояния связей).
Каждый маршрутизатор хранит базу данных состояний связей только для тех областей, которые подсоединены к маршрутизатору непосредственно. Маршрутизаторы, соединяющие базовую область с другими областями, называются пограничными маршрутизаторами областей (Area Border Router, ABR). Пограничные маршрутизаторы накапливают изменения, полученные от остальных маршрутизаторов области, и передают их разом маршрутизаторам, расположенным в других областях.
На Рисунок 15.1 показан пример разделения сети на области в случае использования протокола OSPF.