Hari ini kita akan mulai belajar tentang routing OSPF. Topik ini, seperti protokol EIGRP, adalah topik terpenting dalam keseluruhan kursus CCNA. Seperti yang Anda lihat, Bagian 2.4 berjudul “Mengonfigurasi, Menguji, dan Mengatasi Masalah OSPFv2 Zona Tunggal dan Multi-Zona untuk IPv4 (Tidak Termasuk Otentikasi, Pemfilteran, Peringkasan Rute Manual, Redistribusi, Area Stub, VNet, dan LSA).”
Topik OSPF cukup luas, sehingga membutuhkan 2, mungkin 3 video pelajaran. Pelajaran hari ini akan dikhususkan untuk sisi teoretis dari masalah ini; Saya akan memberi tahu Anda apa protokol ini secara umum dan cara kerjanya. Di video berikutnya, kita akan beralih ke mode konfigurasi OSPF menggunakan Packet Tracer.
Jadi dalam pelajaran ini kita akan membahas tiga hal: apa itu OSPF, bagaimana cara kerjanya, dan apa itu zona OSPF. Pada pelajaran sebelumnya, kita telah mengatakan bahwa OSPF adalah protokol routing Link State yang memeriksa link komunikasi antar router dan membuat keputusan berdasarkan kecepatan link tersebut. Saluran panjang dengan kecepatan lebih tinggi, yaitu dengan throughput lebih banyak, akan diprioritaskan dibandingkan saluran pendek dengan throughput lebih sedikit.
Protokol RIP, sebagai protokol vektor jarak, akan memilih jalur lompatan tunggal, meskipun tautan ini memiliki kecepatan rendah, dan protokol OSPF akan memilih rute panjang yang terdiri dari beberapa lompatan jika kecepatan total pada rute ini lebih tinggi daripada kecepatan total pada rute ini. kecepatan lalu lintas pada rute pendek.
Kita akan melihat algoritma keputusannya nanti, tapi untuk saat ini Anda harus ingat bahwa OSPF adalah Link State Protocol. Standar terbuka ini dibuat pada tahun 1988 sehingga setiap produsen peralatan jaringan dan penyedia jaringan mana pun dapat menggunakannya. Oleh karena itu OSPF jauh lebih populer dibandingkan EIGRP.
OSPF versi 2 hanya mendukung IPv4, dan setahun kemudian, pada tahun 1989, pengembang mengumumkan versi 3, yang mendukung IPv6. Namun, versi ketiga OSPF untuk IPv6 yang berfungsi penuh baru muncul pada tahun 2008. Mengapa Anda memilih OSPF? Pada pelajaran terakhir, kita mempelajari bahwa protokol gateway internal ini melakukan konvergensi rute jauh lebih cepat daripada RIP. Ini adalah protokol tanpa kelas.
Jika Anda ingat, RIP adalah protokol classful, artinya RIP tidak mengirimkan informasi subnet mask, dan jika menemukan alamat IP kelas A/24, RIP tidak akan menerimanya. Misalnya, jika Anda menyajikannya dengan alamat IP seperti 10.1.1.0/24, ia akan menganggapnya sebagai jaringan 10.0.0.0 karena ia tidak memahami kapan suatu jaringan disubnet menggunakan lebih dari satu subnet mask.
OSPF adalah protokol yang aman. Misalnya, jika dua router bertukar informasi OSPF, Anda dapat mengkonfigurasi otentikasi sehingga Anda hanya dapat berbagi informasi dengan router tetangga setelah memasukkan kata sandi. Seperti yang telah kami katakan, ini adalah standar terbuka, sehingga OSPF digunakan oleh banyak produsen peralatan jaringan.
Dalam pengertian global, OSPF adalah mekanisme untuk pertukaran Iklan Link State, atau LSA. Pesan LSA dihasilkan oleh router dan berisi banyak informasi: pengidentifikasi unik router-id, data tentang jaringan yang diketahui router, data tentang biayanya, dan sebagainya. Router memerlukan semua informasi ini untuk membuat keputusan routing.
Router R3 mengirimkan informasi LSA-nya ke router R5, dan router R5 membagikan informasi LSA-nya dengan R3. LSA ini mewakili struktur data yang membentuk Link State Data Base, atau LSDB. Router mengumpulkan semua LSA yang diterima dan menempatkannya di LSDB-nya. Setelah kedua router membuat database, mereka bertukar pesan Hello, yang berfungsi untuk menemukan tetangga, dan memulai prosedur membandingkan LSDB mereka.
Router R3 mengirimkan DBD ke router R5, atau pesan “deskripsi database”, dan R5 mengirimkan DBD-nya ke router R3. Pesan-pesan ini berisi indeks LSA yang tersedia di database setiap router. Setelah menerima DBD, R3 mengirimkan permintaan status jaringan LSR ke R5 yang mengatakan “Saya sudah mendapat pesan 3,4 dan 9, jadi kirimkan saya hanya 5 dan 7.”
R5 melakukan hal yang sama, memberi tahu router ketiga: “Saya punya informasi 3,4 dan 9, jadi kirimkan saya 1 dan 2.” Setelah menerima permintaan LSR, router mengirim kembali paket pembaruan status jaringan LSU, yaitu, sebagai respons terhadap LSR-nya, router ketiga menerima LSU dari router R5. Setelah router memperbarui databasenya, semuanya, meskipun Anda memiliki 100 router, akan memiliki LSDB yang sama. Setelah database LSDB dibuat di router, masing-masing router akan mengetahui tentang keseluruhan jaringan secara keseluruhan. Protokol OSPF menggunakan algoritma Shortest Path First untuk membuat tabel routing, jadi kondisi terpenting agar berfungsi dengan benar adalah LSDB semua perangkat di jaringan disinkronkan.
Pada diagram di atas, terdapat 9 router yang masing-masing bertukar pesan LSR, LSU, dan seterusnya dengan tetangganya. Semuanya terhubung satu sama lain melalui p2p, atau antarmuka “point-to-point” yang mendukung operasi melalui protokol OSPF, dan berinteraksi satu sama lain untuk membuat LSDB yang sama.
Segera setelah basis disinkronkan, setiap router, menggunakan algoritma jalur terpendek, membentuk tabel peruteannya sendiri. Tabel-tabel ini akan berbeda untuk router yang berbeda. Artinya, semua router menggunakan LSDB yang sama, tetapi membuat tabel routing berdasarkan pertimbangannya sendiri tentang rute terpendek. Untuk menggunakan algoritma ini, OSPF perlu memperbarui LSDB secara berkala.
Jadi, agar OSPF dapat berfungsi sendiri, pertama-tama harus menyediakan 3 syarat: menemukan tetangga, membuat dan memperbarui LSDB, dan membentuk tabel routing. Untuk memenuhi kondisi pertama, administrator jaringan mungkin perlu mengkonfigurasi router-id, timing, atau wildcard mask secara manual. Di video berikutnya kita akan melihat pengaturan perangkat agar berfungsi dengan OSPF, untuk saat ini Anda harus tahu bahwa protokol ini menggunakan masker terbalik, dan jika tidak cocok, jika subnet Anda tidak cocok, atau otentikasi tidak cocok , lingkungan router tidak akan dapat terbentuk. Oleh karena itu, ketika memecahkan masalah OSPF, Anda harus mencari tahu mengapa lingkungan ini tidak terbentuk, yaitu memeriksa apakah parameter di atas cocok.
Sebagai administrator jaringan, Anda tidak terlibat dalam proses pembuatan LSDB. Basis data diperbarui secara otomatis setelah pembuatan lingkungan router, seperti halnya pembuatan tabel perutean. Semua ini dilakukan oleh perangkat itu sendiri, dikonfigurasi untuk bekerja dengan protokol OSPF.
Mari kita lihat sebuah contoh. Kami memiliki 2 router, yang saya tetapkan RID 1.1.1.1 dan 2.2.2.2 untuk kesederhanaan. Segera setelah kita menghubungkannya, saluran tautan akan segera masuk ke status atas, karena saya pertama kali mengkonfigurasi router ini untuk bekerja dengan OSPF. Begitu saluran komunikasi terbentuk, router A akan segera mengirimkan paket Hello ke router A. Paket ini akan berisi informasi bahwa router ini belum “melihat” siapa pun di saluran ini, karena ia mengirimkan Hello untuk pertama kalinya, serta pengenalnya sendiri, data tentang jaringan yang terhubung dengannya, dan informasi lain yang dapat digunakannya. berbagi dengan tetangga.
Setelah menerima paket ini, router B akan berkata: “Saya melihat ada calon potensial tetangga OSPF di saluran komunikasi ini” dan akan masuk ke status Init. Paket Hello bukan pesan unicast atau siaran, melainkan paket multicast yang dikirim ke alamat IP OSPF multicast 224.0.0.5. Beberapa orang bertanya apa itu subnet mask untuk multicast. Faktanya adalah multicast tidak memiliki subnet mask; ia merambat sebagai sinyal radio, yang didengar oleh semua perangkat yang disetel ke frekuensinya. Misalnya, jika Anda ingin mendengarkan siaran radio FM di frekuensi 91,0, setel radio Anda ke frekuensi tersebut.
Dengan cara yang sama, router B dikonfigurasi untuk menerima pesan untuk alamat multicast 224.0.0.5. Saat mendengarkan saluran ini, ia menerima paket Hello yang dikirim oleh Router A dan merespons dengan pesannya sendiri.
Dalam hal ini, suatu lingkungan hanya dapat terbentuk jika jawaban B memenuhi serangkaian kriteria. Kriteria pertama adalah frekuensi pengiriman pesan Hello dan interval tunggu respons pesan ini Dead Interval harus sama untuk kedua router. Biasanya Dead Interval sama dengan beberapa nilai pengatur waktu Hello. Jadi, jika Hello Timer dari router A adalah 10 detik, dan router B mengirimkan pesan setelah 30 detik, sedangkan Dead Interval adalah 20 detik, maka kedekatan tidak akan terjadi.
Kriteria kedua adalah kedua router harus menggunakan jenis otentikasi yang sama. Oleh karena itu, kata sandi otentikasi juga harus cocok.
Kriteria ketiga adalah kecocokan pengidentifikasi zona ID Arial, kriteria keempat adalah kecocokan panjang awalan jaringan. Jika Router A melaporkan awalan /24, maka Router B juga harus memiliki awalan jaringan /24. Di video selanjutnya kita akan melihatnya lebih detail, untuk saat ini saya perhatikan bahwa ini bukan subnet mask, di sini router menggunakan reverse Wildcard mask. Dan tentunya flag area Stub juga harus cocok jika router berada di zona ini.
Setelah memeriksa kriteria ini, jika cocok, router B mengirimkan paket Hello ke router A. Berbeda dengan pesan A, Router B melaporkan bahwa ia melihat Router A dan memperkenalkan dirinya.
Menanggapi pesan ini, router A kembali mengirimkan Hello ke router B, yang mengonfirmasi bahwa ia juga melihat router B, saluran komunikasi di antara keduanya terdiri dari perangkat 1.1.1.1 dan 2.2.2.2, dan itu sendiri adalah perangkat 1.1.1.1 . Ini adalah tahap yang sangat penting dalam membangun suatu lingkungan. Dalam hal ini, koneksi dua arah 2 arah digunakan, tetapi apa yang terjadi jika kita memiliki switch dengan jaringan terdistribusi 4 router? Dalam lingkungan “bersama” seperti itu, salah satu router harus berperan sebagai DR router yang ditunjuk, dan router kedua harus berperan sebagai router cadangan yang ditunjuk, BDR.
Masing-masing perangkat ini akan membentuk koneksi Penuh, atau keadaan bersebelahan lengkap, nanti kita akan melihat apa itu, namun koneksi jenis ini hanya akan dibuat dengan DR dan BDR; dua router yang lebih rendah D dan B akan membentuk koneksi penuh. tetap berkomunikasi satu sama lain menggunakan skema koneksi dua arah “point-to-point”.
Artinya, dengan DR dan BDR, semua router membangun hubungan lingkungan penuh, dan satu sama lain - koneksi point-to-point. Hal ini sangat penting karena selama koneksi dua arah antara perangkat yang berdekatan, semua parameter paket Hello harus cocok. Dalam kasus kami, semuanya cocok, sehingga perangkat membentuk lingkungan tanpa masalah.
Segera setelah komunikasi dua arah terjalin, router A mengirimkan paket Deskripsi Basis Data ke router B, atau "deskripsi basis data", dan masuk ke status ExStart - awal pertukaran, atau menunggu pemuatan. Deskriptor Basis Data adalah informasi yang mirip dengan daftar isi buku - ini adalah daftar segala sesuatu yang ada di basis data perutean. Sebagai tanggapan, Router B mengirimkan deskripsi databasenya ke Router A dan memasuki status komunikasi saluran Exchange. Jika dalam keadaan Exchange router mendeteksi bahwa ada informasi yang hilang dalam database-nya, ia akan masuk ke keadaan memuat LOADING dan mulai bertukar pesan LSR, LSU dan LSA dengan tetangganya.
Jadi, router A akan mengirimkan LSR ke tetangganya, yang akan merespons dengan paket LSU, yang mana router A akan merespons ke router B dengan pesan LSA. Pertukaran ini akan terjadi sebanyak perangkat ingin bertukar pesan LSA. Status LOADING berarti pembaruan lengkap database LSA belum terjadi. Setelah semua data diunduh, kedua perangkat akan memasuki status kedekatan LENGKAP.
Perhatikan bahwa dengan koneksi dua arah, perangkat berada dalam status kedekatan, dan status kedekatan penuh hanya dimungkinkan antara router, DR dan BDR. Ini berarti bahwa setiap router memberi tahu DR tentang perubahan dalam jaringan, dan semua router pelajari perubahan ini dari DR
Pemilihan DR dan BDR merupakan isu penting. Mari kita lihat bagaimana DR dipilih dalam lingkungan umum. Mari kita asumsikan bahwa skema kita memiliki tiga router dan sebuah switch. Perangkat OSPF terlebih dahulu membandingkan prioritas dalam pesan Hello, kemudian membandingkan Router ID.
Perangkat dengan prioritas tertinggi menjadi DR. Jika prioritas kedua perangkat bertepatan, maka perangkat dengan Router ID tertinggi dipilih dari keduanya dan menjadi DR
Perangkat dengan prioritas tertinggi kedua atau ID Router tertinggi kedua menjadi router khusus cadangan BDR. Jika DR gagal, maka akan segera digantikan oleh BDR. Ini akan mulai memainkan peran DR, dan sistem akan memilih yang lain BDR
Saya harap Anda sudah mengetahui pilihan DR dan BDR, jika belum, saya akan kembali ke masalah ini di salah satu video berikut dan menjelaskan prosesnya.
Sejauh ini kita telah melihat apa itu Hello, Deskriptor Basis Data, dan pesan LSR, LSU, dan LSA. Sebelum beralih ke topik berikutnya, mari kita bahas sedikit tentang biaya OSPF.
Di Cisco, biaya sebuah rute dihitung menggunakan rumus rasio bandwidth Referensi, yang diatur ke 100 Mbit/s secara default, terhadap biaya saluran. Misalnya, saat menghubungkan perangkat melalui port serial, kecepatannya adalah 1.544 Mbps, dan biayanya adalah 64. Saat menggunakan koneksi Ethernet dengan kecepatan 10 Mbps, biayanya adalah 10, dan biaya koneksi FastEthernet dengan kecepatan 100 Mbps akan menjadi 1.
Saat menggunakan Gigabit Ethernet kami memiliki kecepatan 1000 Mbps, namun dalam hal ini kecepatan selalu diasumsikan 1. Jadi, jika Anda memiliki Gigabit Ethernet di jaringan Anda, Anda harus mengubah nilai default Ref. BW sebesar 1000. Dalam hal ini, biayanya akan menjadi 1, dan seluruh tabel akan dihitung ulang dengan nilai biaya meningkat 10 kali lipat. Setelah kita membentuk kedekatan dan membangun LSDB, kita melanjutkan ke pembuatan tabel perutean.
Setelah menerima LSDB, setiap router secara mandiri mulai membuat daftar rute menggunakan algoritma SPF. Dalam skema kami, router A akan membuat tabel seperti itu untuk dirinya sendiri. Misalnya, menghitung biaya rute A-R1 dan menentukannya menjadi 10. Untuk membuat diagram lebih mudah dipahami, misalkan router A menentukan rute optimal ke router B. Biaya link A-R1 adalah 10 , link A-R2 adalah 100, dan biaya rute A-R3 sama dengan 11, yaitu jumlah dari rute A-R1(10) dan R1-R3(1).
Jika router A ingin sampai ke router R4, ia dapat melakukannya di sepanjang rute A-R1-R4 atau di sepanjang rute A-R2-R4, dan dalam kedua kasus, biaya rutenya akan sama: 10+100 =100+10=110. Rute A-R6 akan dikenakan biaya 100+1= 101, yang mana sudah lebih baik. Selanjutnya, kita pertimbangkan jalur ke router R5 sepanjang rute A-R1-R3-R5, yang biayanya adalah 10+1+100 = 111.
Jalur ke router R7 dapat dilalui melalui dua rute: A-R1-R4-R7 atau A-R2-R6-R7. Biaya yang pertama adalah 210, yang kedua - 201, yang berarti Anda harus memilih 201. Jadi, untuk mencapai router B, router A dapat menggunakan 4 rute.
Biaya rute A-R1-R3-R5-B adalah 121. Rute A-R1-R4-R7-B akan dikenakan biaya 220. Rute A-R2-R4-R7-B akan dikenakan biaya 210, dan A-R2- R6-R7- B memiliki biaya sebesar 211. Berdasarkan hal tersebut, router A akan memilih rute dengan biaya terendah, sebesar 121, dan menempatkannya pada tabel routing. Ini adalah diagram yang sangat sederhana tentang cara kerja algoritma SPF. Faktanya, tabel tersebut tidak hanya berisi penunjukan router yang dilalui rute optimal, tetapi juga penunjukan port yang menghubungkannya dan semua informasi lain yang diperlukan.
Mari kita lihat topik lain yang menyangkut zona perutean. Biasanya, saat menyiapkan perangkat OSPF perusahaan, semuanya ditempatkan di satu zona umum.
Apa yang terjadi jika perangkat yang terhubung ke router R3 tiba-tiba mati? Router R3 akan segera mulai mengirimkan pesan ke router R5 dan R1 bahwa saluran dengan perangkat ini tidak lagi berfungsi, dan semua router akan mulai bertukar pembaruan tentang kejadian ini.
Jika Anda memiliki 100 router, semuanya akan memperbarui informasi status tautan karena mereka berada di zona umum yang sama. Hal yang sama akan terjadi jika salah satu router tetangga gagal - semua perangkat di zona tersebut akan bertukar pembaruan LSA. Setelah pertukaran pesan tersebut, topologi jaringan itu sendiri akan berubah. Setelah ini terjadi, SPF akan menghitung ulang tabel perutean sesuai dengan kondisi yang diubah. Ini adalah proses yang sangat besar, dan jika Anda memiliki seribu perangkat dalam satu zona, Anda perlu mengontrol ukuran memori router agar cukup untuk menyimpan semua LSA dan database link state LSDB yang besar. Segera setelah perubahan terjadi di beberapa bagian zona, algoritma SPF segera menghitung ulang rutenya. Secara default, LSA diperbarui setiap 30 menit. Proses ini tidak terjadi pada semua perangkat secara bersamaan, namun bagaimanapun juga, pembaruan dilakukan oleh setiap router setiap 30 menit. Semakin banyak perangkat jaringan. Semakin banyak memori dan waktu yang diperlukan untuk memperbarui LSDB.
Masalah ini dapat diatasi dengan membagi satu zona umum menjadi beberapa zona terpisah, yaitu dengan menggunakan multizoning. Untuk melakukan ini, Anda harus memiliki rencana atau diagram seluruh jaringan yang Anda kelola. AREA 0 adalah area Utama Anda. Ini adalah tempat di mana koneksi ke jaringan eksternal dibuat, misalnya akses ke Internet. Saat membuat zona baru, Anda harus mengikuti aturan: setiap zona harus memiliki satu ABR, Area Border Router. Router tepi memiliki satu antarmuka di satu zona dan antarmuka kedua di zona lain. Misal router R5 mempunyai interface di zona 1 dan zona 0. Seperti yang saya katakan, masing-masing zona harus terhubung ke zona nol, yaitu memiliki router edge yang salah satu antarmukanya terhubung ke AREA 0.
Anggap saja koneksi R6-R7 gagal. Dalam hal ini, pembaruan LSA hanya akan menyebar melalui AREA 1 dan hanya akan mempengaruhi zona ini. Perangkat di zona 2 dan zona 0 bahkan tidak akan mengetahuinya. Edge router R5 merangkum informasi tentang apa yang terjadi di zonanya dan mengirimkan informasi ringkasan tentang keadaan jaringan ke zona utama AREA 0. Perangkat di satu zona tidak perlu menyadari semua perubahan LSA di zona lain karena router ABR akan meneruskan ringkasan informasi rute dari satu zona ke zona lainnya.
Jika Anda belum sepenuhnya memahami konsep zona, Anda dapat mempelajari lebih lanjut di pelajaran berikutnya saat kita mulai mengonfigurasi perutean OSPF dan melihat beberapa contoh.
Terima kasih untuk tetap bersama kami. Apakah Anda menyukai artikel kami? Ingin melihat konten yang lebih menarik? Dukung kami dengan melakukan pemesanan atau merekomendasikan kepada teman, Diskon 30% untuk pengguna Habr pada analog unik dari server level awal, yang kami ciptakan untuk Anda: (tersedia dengan RAID1 dan RAID10, hingga 24 core dan hingga 40GB DDR4).
Dell R730xd 2 kali lebih murah? Hanya disini di Belanda! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - mulai $99! Membaca tentang
Sumber: www.habr.com