Open Shortest Path First
Тип: Link-State Routing Protocol
По отношению к AS (Autonomous System): Interior Gateway Protocol (IGP)
OSFP устанавливает соседство с другими OSFP маршрутизаторами (neighbors) и обмениваются информацией о присоединенных сетях и состоянии (загруженности) интерфейсов с помощью Link-State Advertisements (LSAs) сообщений.
Таким образом, Link-State Information передается между маршрутизаторами и каждый маршрутизатор заполняет свою Link-State (or topological) Database. Расчет лучших маршрутов происходит с помощью алгоритма Shortest-Path First (SPF), или другое название - алгоритм Дейкстры (англ. Dijkstra’s algorithm).
LSDB - Link-State Database, вся информация принимаемая от Link-State Advertisements (LSAs) сообщений помещается в LSDB (advertising router’s ID, attached networks and neighboring routers, cost associated with those networks). Согласно RFC, каждый маршрутизатор в одной Area должен обладать идентичной LSDB.
Для работы с ipv6 необходимо использовать ospf3.
Различают следующие понятия сосед и отношения соседства:
Сосед (neighbor) — два маршрутизатора, которые находятся в одном широковещательном сегменте и у которых совпали нужные поля в hello-пакетах.
Отношения соседства (adjacency или full adjacency) — два соседа, которые завершили процесс синхронизации LSDB между собой.
Типы пакетов OSPF
Состоит из:
• Network mask: This field is evaluated only on broadcast media links (that is, Ethernet). All routers on the segment must agree on the subnet mask of the link.
• Hello interval: The two routers must agree on how often to send hello packets, which this field determines.
• Dead interval: Also referred to as the keepalive, this timer states how long to wait before removing the adjacency for a neighbor. The two routers must agree on this timer. Обычно это 4 интервала Hello — 40 секунд.
• Options: This 8-bit field represents such things as the ability to be a stub area. These options are critical for correct OSPF operation, so they, too, must match between neighbors.
 |
| OSPF Header |
 |
| Hello Message Format |
Database Description Packet - пакет используемый только при установки соседства. Эти пакеты позволяют маршрутизаторам обменяться информацией о том, что они знают и чего недостает в их LSDB. Используется для синхронизации LSDB. Маршрутизатор с высшим числом router ID (RID) стает master router, другой считается slave. Когда процесс синхронизации LSDB закончен, данные отношения (master/slave) разрушаются. Первым начинает обмен данным PDU маршрутизатор, у которого выше RID.
Link-State Request Packet отправляет OSPF маршрутизатором, когда он считает, что его LSDB находится не в актуальном состоянии. Запрос информации о состоянии канала. Этот тип пакетов запрашивает отдельные фрагменты базы данных состояния каналов маршрутизатора.
Link-State Update Packet - базовый информационный пакет в OSPF. Отправляется в 2-х случаях: в ответ на Link-State Request Packet в процессе синхронизации LSDB и при смене состояния каналов связи. Отправляется на адрес 224.0.0.5 или на 224.0.0.6 в случаи наличия выделенного маршрутизатора designated router (DR).
Link-State Acknowledgment Packet - Данный пакет является ответом на Link-State Update Packet, отправляется на unicast адрес. Может содержать подтверждение на один или несколько Link-State Update.
Процес установления соседства
1. Down: This initial state indicates that OSPF is waiting for a start event.
2. Init: This state indicates that a hello packet has been sent, but bidirectional communication has not
been established.
3. 2Way: This state indicates that a hello packet has been received with the router’s RID listed in the
neighbor section. Bidirectional communication has been achieved.
4. ExStart: This state indicates that the routers negotiate between themselves to determine which router is in charge of the database synchronization process. На этом этапе процесс может зависнуть, если MTU на маршрутизаторах не совпадает.
5. Exchange: This state indicates that the routers exchange LSA headers describing their own databases.
If a router does not know about a received LSA header, it can transmit a link-state request for the
complete information.
6. Loading: This state indicates a router has finished transmitting its database to its peer but is still
receiving database information.
7. Full: This state indicates that the databases are now fully synchronized. The network link now can be advertised to the OSPF network.
 |
| Adjacency states in OSPF |
При использовании OSPF, как уже оговаривалось выше, каждый маршрутизатор должен установить соседство (adjacency) со всеми OSPF маршрутизаторами, получается full-mesh топология. При таком раскладе генерируется большое количество служебной информации, что негативно влияет на работу каналов связи и аппаратные мощности маршрутизаторов.
Поэтому, логичным решением есть введения DR и BDR (Designated Router и Backup Designated Router). В случае использования выделенных маршрутизаторов, они строят соседство со всеми остальными маршрутизаторами участвующими в работе OSPF и весь процесс обновления LSDB проходит непосредственно через них.
Добавления на интерфейсе параметра interface-type p2p говорит о том, что маршрутизатор не будет ждать на этом интерфейсе отклика от DR/BDR маршрутизатора, это сократит время установки связности.
В случае присутствия в сети DR маршрутизатора, остальне маршрутизатор сети устанавливают с ним full adjacency соседство, между маршрутизаторами, которые не являются DR устанавливается two-way соседство.
Как пример, если у нас сеть из 4х маршрутизаторов: DR, BDR и 2 обычных маршрутизатора, у нас будет 1 2Way сессия соседства.
Процесс выбора DR состоит из 2 этапов:
1. Приоритет DR, от 0 - 255. Если 0 - маршрутизатор не принимает участие в конкурсе на DR. По умолчанию в Junos установлено значение - 128. Маршрутизатор с большим приоритет имеет больше шанс стать DR.
2. Значение RID. Выше значение - больше шанс.
Важное замечание, если в сеть подключается маршрутизатор с высшим приоритетами, он не заменяет существующего DR-а.
Процесс выбора DR-а занимает примерно 40 сек. с момента отправки первого сообщения Hello.
Процесс выбора, BDR имеет такой же алгоритм. В процессе работы OSFP BR и BDR постоянно обмениваться служебными сообщениями.
Для управления нагрузкой на маршрутизаторы рекомендуется сегментировать OSPF домен на отдельные Area. Каждая Area имеет собственную LSDB. Также, не стоит забывать, что на размер LSDB влияет еще и количество префиксов, поэтому, логично использовать суммаризацию маршрутов.
Area 0.0.0.0 используется как магистральная (backbone) area, она объединяет все остальные area между собой. Золотое правило - все area должны примыкать к area0.
Какие бывают Area:
Комментариев нет:
Отправить комментарий