Šiandien pradėsime mokytis apie OSPF maršrutą. Ši tema, kaip ir EIGRP protokolas, yra pati svarbiausia tema visame CCNA kurse. Kaip matote, 2.4 skyrius pavadintas „OSPFv2 vienos zonos ir kelių zonų IPv4 konfigūravimas, tikrinimas ir trikčių šalinimas (išskyrus autentifikavimą, filtravimą, neautomatinį maršruto apibendrinimą, perskirstymą, skilties sritį, VNet ir LSA).
OSPF tema yra gana plati, todėl prireiks 2, galbūt 3 vaizdo pamokų. Šiandienos pamoka bus skirta teorinei klausimo pusei; aš jums pasakysiu, kas yra šis protokolas apskritai ir kaip jis veikia. Kitame vaizdo įraše pereisime prie OSPF konfigūracijos režimo naudodami Packet Tracer.
Taigi šioje pamokoje apžvelgsime tris dalykus: kas yra OSPF, kaip jis veikia ir kas yra OSPF zonos. Ankstesnėje pamokoje sakėme, kad OSPF yra ryšio būsenos maršruto parinkimo protokolas, kuris tiria ryšio ryšius tarp maršrutizatorių ir priima sprendimus pagal tų nuorodų greitį. Ilgam kanalui su didesniu greičiu, ty didesniu pralaidumu, bus teikiama pirmenybė trumpam kanalui, kurio pralaidumas mažesnis.
RIP protokolas, kaip atstumo vektoriaus protokolas, pasirinks vieno šuolio kelią, net jei ši nuoroda turi mažą greitį, o OSPF protokolas pasirinks ilgą kelių šuolių maršrutą, jei bendras greitis šiame maršrute yra didesnis nei eismo greitis trumpuoju maršrutu.
Sprendimo algoritmą peržiūrėsime vėliau, tačiau kol kas turėtumėte atsiminti, kad OSPF yra nuorodos būsenos protokolas. Šis atviras standartas buvo sukurtas 1988 m., kad juo galėtų naudotis kiekvienas tinklo įrangos gamintojas ir bet kuris tinklo tiekėjas. Todėl OSPF yra daug populiaresnis nei EIGRP.
OSPF 2 versija palaikė tik IPv4, o po metų, 1989 m., kūrėjai paskelbė 3 versiją, kuri palaikė IPv6. Tačiau visiškai funkcionali trečioji OSPF versija, skirta IPv6, pasirodė tik 2008 m. Kodėl pasirinkote OSPF? Paskutinėje pamokoje sužinojome, kad šis vidinis šliuzo protokolas maršruto konvergenciją atlieka daug greičiau nei RIP. Tai beklasis protokolas.
Jei prisimenate, RIP yra klasės protokolas, tai reiškia, kad jis nesiunčia potinklio kaukės informacijos, o jei aptinka A/24 klasės IP adresą, jis jo nepriims. Pavyzdžiui, jei pateiksite IP adresą, pvz., 10.1.1.0/24, jis suvoks jį kaip 10.0.0.0 tinklą, nes nesupranta, kada tinklas yra subtinklas naudojant daugiau nei vieną potinklio kaukę.
OSPF yra saugus protokolas. Pavyzdžiui, jei du maršruto parinktuvai keičiasi OSPF informacija, galite sukonfigūruoti autentifikavimą, kad tik įvedę slaptažodį galėtumėte dalytis informacija su gretimu maršruto parinktuvu. Kaip jau minėjome, tai yra atviras standartas, todėl OSPF naudoja daugelis tinklo įrangos gamintojų.
Pasauline prasme OSPF yra mechanizmas, skirtas keistis nuorodų būsenos skelbimais arba LSA. LSA pranešimus generuoja maršrutizatorius ir juose yra daug informacijos: maršrutizatoriaus unikalus identifikatorius maršrutizatoriaus ID, duomenys apie maršrutizatoriui žinomus tinklus, duomenys apie jų kainą ir pan. Maršrutizatoriui reikia visos šios informacijos, kad galėtų priimti sprendimus dėl maršruto.
Maršrutizatorius R3 siunčia savo LSA informaciją maršrutizatoriui R5, o maršrutizatorius R5 dalijasi LSA informacija su R3. Šios LSA yra duomenų struktūra, kuri sudaro nuorodos būsenos duomenų bazę arba LSDB. Maršrutizatorius surenka visus gautus LSA ir įkelia juos į savo LSDB. Sukūrę savo duomenų bazes abu maršrutizatoriai apsikeičia žinutėmis Hello, kurios padeda surasti kaimynus, ir pradeda savo LSDB palyginimo procedūrą.
Maršrutizatorius R3 siunčia maršrutizatoriui R5 DBD arba „duomenų bazės aprašymo“ pranešimą, o R5 siunčia savo DBD maršrutizatoriui R3. Šiuose pranešimuose yra LSA indeksai, kurie yra kiekvieno maršrutizatoriaus duomenų bazėje. Gavęs DBD, R3 siunčia LSR tinklo būsenos užklausą R5, sakydamas: „Aš jau turiu 3,4, 9 ir 5 pranešimus, todėl atsiųskite man tik 7 ir XNUMX“.
R5 daro tą patį, sakydamas trečiajam maršrutizatoriui: „Turiu informacijos 3,4, 9 ir 1, todėl atsiųskite man 2 ir 5“. Gavę LSR užklausas, maršrutizatoriai siunčia atgal LSU tinklo būsenos atnaujinimo paketus, tai yra, reaguodamas į jo LSR, trečiasis maršrutizatorius gauna LSU iš maršrutizatoriaus R100. Kai maršrutizatoriai atnaujins savo duomenų bazes, visi jie, net jei turite XNUMX maršrutizatorių, turės tuos pačius LSDB. Kai maršrutizatoriuose bus sukurtos LSDB duomenų bazės, kiekviena iš jų žinos apie visą tinklą kaip visumą. OSPF protokolas naudoja trumpiausio kelio pirmas algoritmą maršruto parinkimo lentelei sukurti, todėl svarbiausia teisingo jos veikimo sąlyga – sinchronizuoti visų tinkle esančių įrenginių LSDB.
Aukščiau pateiktoje diagramoje yra 9 maršrutizatoriai, kurių kiekvienas keičiasi LSR, LSU ir tt pranešimais su savo kaimynais. Visi jie yra sujungti vienas su kitu per p2p arba „point-to-point“ sąsajas, kurios palaiko veikimą per OSPF protokolą, ir sąveikauja tarpusavyje, kad sukurtų tą patį LSDB.
Kai tik bazės sinchronizuojamos, kiekvienas maršrutizatorius, naudodamas trumpiausio kelio algoritmą, sudaro savo maršruto lentelę. Šios lentelės skirtingiems maršrutizatoriams skirsis. Tai reiškia, kad visi maršrutizatoriai naudoja tą patį LSDB, bet sukuria maršruto lenteles, atsižvelgdami į savo pačių svarstymus apie trumpiausius maršrutus. Norėdami naudoti šį algoritmą, OSPF turi reguliariai atnaujinti LSDB.
Taigi, kad OSPF veiktų pats, pirmiausia jis turi pateikti 3 sąlygas: surasti kaimynus, sukurti ir atnaujinti LSDB bei suformuoti maršruto lentelę. Kad būtų įvykdyta pirmoji sąlyga, tinklo administratoriui gali tekti rankiniu būdu sukonfigūruoti maršruto parinktuvo ID, laiką arba pakaitos simbolių kaukę. Kitame vaizdo įraše apžvelgsime įrenginio nustatymą dirbti su OSPF, kol kas turėtumėte žinoti, kad šis protokolas naudoja atvirkštinę kaukę ir jei ji nesutampa, jūsų potinkliai nesutampa arba autentifikavimas neatitinka , negalės susidaryti maršrutizatorių kaimynystė. Todėl, šalindami OSPF triktis, turite išsiaiškinti, kodėl nesusidaro būtent ši kaimynystė, tai yra patikrinti, ar aukščiau nurodyti parametrai atitinka.
Jūs, kaip tinklo administratorius, nedalyvaujate LSDB kūrimo procese. Sukūrus maršrutizatorių kaimynystę duomenų bazės atnaujinamos automatiškai, kaip ir maršruto parinkimo lentelių konstravimas. Visa tai atlieka pats įrenginys, sukonfigūruotas dirbti su OSPF protokolu.
Pažiūrėkime į pavyzdį. Turime 2 maršrutizatorius, kuriems dėl paprastumo priskyriau RID 1.1.1.1 ir 2.2.2.2. Kai tik juos sujungsime, nuorodos kanalas iškart pereis į aukštyn būseną, nes pirmiausia šiuos maršrutizatorius sukonfigūravau dirbti su OSPF. Kai tik bus suformuotas ryšio kanalas, maršrutizatorius A iš karto išsiųs „Hello“ paketą į maršrutizatorių A. Šiame pakete bus informacija, kad šis maršrutizatorius dar „nematė“ nieko šiame kanale, nes pirmą kartą siunčia „Hello“, taip pat savo identifikatorių, duomenis apie prie jo prijungtą tinklą ir kitą informaciją, kurią gali pasidalinti su kaimynu.
Gavęs šį paketą, maršrutizatorius B pasakys: „Matau, kad šiame ryšio kanale yra potencialus kandidatas į OSPF kaimyną“ ir pereis į „Init“ būseną. „Hello“ paketas nėra unicast arba transliuojamas pranešimas, tai daugialypės siuntimo paketas, išsiųstas daugialypės siuntimo OSPF IP adresu 224.0.0.5. Kai kurie žmonės klausia, kas yra daugialypės siuntimo potinklio kaukė. Faktas yra tai, kad daugialypės terpės transliacija neturi potinklio kaukės, ji sklinda kaip radijo signalas, kurį girdi visi įrenginiai, suderinti su jo dažniu. Pavyzdžiui, jei norite girdėti FM radiją, transliuojamą 91,0 dažniu, nustatykite radiją pagal tą dažnį.
Lygiai taip pat maršrutizatorius B sukonfigūruotas taip, kad gautų pranešimus daugialypės siuntimo adresu 224.0.0.5. Klausydamas šio kanalo jis gauna maršrutizatoriaus A atsiųstą Hello paketą ir atsako savo žinute.
Šiuo atveju kaimynystė gali būti nustatyta tik tuo atveju, jei atsakymas B atitinka tam tikrus kriterijus. Pirmas kriterijus – „Hello“ žinučių siuntimo dažnis ir atsakymo į šį pranešimą laukimo intervalas Dead Interval turi būti vienodas abiem maršrutizatoriams. Paprastai Dead Interval yra lygus kelioms Hello laikmačio reikšmėms. Taigi, jei maršrutizatoriaus A „Hello“ laikmatis yra 10 s, o maršrutizatorius B siunčia jam pranešimą po 30 s, o „Dead Interval“ yra 20 s, gretimas neįvyks.
Antrasis kriterijus – abu maršrutizatoriai turi naudoti tą patį autentifikavimo tipą. Atitinkamai, autentifikavimo slaptažodžiai taip pat turi atitikti.
Trečiasis kriterijus – Arial ID zonos identifikatorių atitikimas, ketvirtasis – tinklo prefikso ilgio atitikimas. Jei maršrutizatorius A nurodo /24 priešdėlį, tada maršrutizatorius B taip pat turi turėti /24 tinklo priešdėlį. Kitame vaizdo įraše pažvelgsime į tai išsamiau, kol kas pažymėsiu, kad tai nėra potinklio kaukė, čia maršrutizatoriai naudoja atvirkštinę pakaitos kaukę. Ir, žinoma, Stub srities vėliavėlės taip pat turi atitikti, jei maršrutizatoriai yra šioje zonoje.
Patikrinęs šiuos kriterijus, jei jie atitinka, maršrutizatorius B siunčia savo Hello paketą į maršrutizatorių A. Priešingai nei A pranešime, maršrutizatorius B praneša, kad matė maršrutizatorių A ir prisistato.
Atsakydamas į šį pranešimą, maršrutizatorius A vėl siunčia „Hello“ į maršrutizatorių B, kuriame patvirtina, kad matė ir maršrutizatorių B, ryšio kanalą tarp jų sudaro įrenginiai 1.1.1.1 ir 2.2.2.2, o pats įrenginys yra 1.1.1.1 . Tai labai svarbus kaimynystės kūrimo etapas. Šiuo atveju naudojamas dvipusis 2-WAY ryšys, bet kas atsitiks, jei turime jungiklį su paskirstytu 4 maršrutizatorių tinklu? Tokioje "bendrojoje" aplinkoje vienas iš maršrutizatorių turėtų atlikti paskirtojo maršrutizatoriaus DR, o antrasis - atsarginio maršrutizatoriaus, BDR, vaidmenį.
Kiekvienas iš šių įrenginių sudarys pilną ryšį arba visiško gretumo būseną, vėliau pažiūrėsime, kas tai yra, tačiau tokio tipo ryšys bus užmegztas tik su DR ir BDR; du apatiniai maršrutizatoriai D ir B vis dar bendrauja tarpusavyje naudojant dvipusio ryšio schemą „taškas į tašką“.
Tai yra, naudojant DR ir BDR, visi maršrutizatoriai užmezga visišką kaimynystės ryšį, o tarpusavyje - ryšį tarp taško į tašką. Tai labai svarbu, nes dvipusio ryšio tarp gretimų įrenginių metu visi Hello paketo parametrai turi sutapti. Mūsų atveju viskas sutampa, todėl įrenginiai be problemų formuoja kaimynystę.
Kai tik užmezgamas dvipusis ryšys, maršrutizatorius A siunčia maršrutizatoriui B duomenų bazės aprašo paketą arba „duomenų bazės aprašymą“ ir pereina į „ExStart“ būseną – mainų pradžią arba laukia įkėlimo. Duomenų bazės aprašas yra informacija, panaši į knygos turinį – tai visų, kas yra maršrutų duomenų bazėje, sąrašas. Atsakydamas, maršrutizatorius B siunčia savo duomenų bazės aprašą maršrutizatoriui A ir pereina į Exchange kanalo ryšio būseną. Jei „Exchange“ būsenoje maršrutizatorius nustato, kad jo duomenų bazėje trūksta informacijos, jis pereis į įkėlimo būseną LOADING ir pradės keistis LSR, LSU ir LSA pranešimais su savo kaimynu.
Taigi, maršrutizatorius A išsiųs LSR savo kaimynui, kuris atsakys LSU paketu, į kurį maršrutizatorius A atsakys maršrutizatoriui B LSA pranešimu. Šis apsikeitimas įvyks tiek kartų, kiek įrenginiai norės keistis LSA žinutėmis. Būsena LOADING reiškia, kad LSA duomenų bazė dar neatnaujinta. Kai visi duomenys bus atsisiųsti, abu įrenginiai pereis į VISAS gretimų būseną.
Atkreipkite dėmesį, kad naudojant dvipusį ryšį įrenginiai yra tiesiog gretimo būsenoje, o visa gretumo būsena galima tik tarp maršrutizatorių, DR ir BDR. Tai reiškia, kad kiekvienas maršrutizatorius informuoja DR apie pokyčius tinkle, o visi maršrutizatoriai sužinokite apie šiuos pokyčius iš DR
DR ir BDR pasirinkimas yra svarbus klausimas. Pažiūrėkime, kaip DR pasirenkamas bendroje aplinkoje. Tarkime, kad mūsų schemoje yra trys maršrutizatoriai ir jungiklis. OSPF įrenginiai pirmiausia palygina „Hello“ pranešimų prioritetą, tada palygina maršrutizatoriaus ID.
Įrenginys su aukščiausiu prioritetu tampa DR Jei dviejų įrenginių prioritetai sutampa, tada įrenginys su didžiausiu maršruto parinktuvo ID pasirenkamas iš dviejų ir tampa DR
Įrenginys, turintis antrą aukščiausią prioritetą arba antrą pagal dydį maršrutizatoriaus ID, tampa atsarginiu dedikuotu maršrutizatoriumi BDR. Jei DR sugenda, jis nedelsiant bus pakeistas BDR. Jis pradės atlikti DR vaidmenį, o sistema pasirinks kitą BDR
Tikiuosi, kad supratote DR ir BDR pasirinkimą, jei ne, grįšiu prie šios problemos viename iš toliau pateiktų vaizdo įrašų ir paaiškinsiu šį procesą.
Iki šiol žiūrėjome, kas yra Hello, duomenų bazės aprašą ir LSR, LSU ir LSA pranešimus. Prieš pereinant prie kitos temos, šiek tiek pakalbėkime apie OSPF kainą.
„Cisco“ įmonėje maršruto kaina apskaičiuojama naudojant atskaitos pralaidumo, kuris pagal numatytuosius nustatymus nustatytas 100 Mbit/s, santykio su kanalo kaina formulę. Pavyzdžiui, jungiant įrenginius per nuoseklųjį prievadą, greitis yra 1.544 Mbps, o kaina bus 64. Naudojant Ethernet ryšį, kurio greitis yra 10 Mbps, kaina bus 10, o FastEthernet ryšio kaina su 100 Mbps greitis bus 1.
Naudodami Gigabit Ethernet, turime 1000 Mbps greitį, tačiau šiuo atveju greitis visada laikomas 1. Taigi, jei jūsų tinkle yra Gigabit Ethernet, turite pakeisti numatytąją Ref reikšmę. BW 1000. Šiuo atveju kaina bus 1, o visa lentelė bus perskaičiuota, kai sąnaudų vertės padidės 10 kartų. Sukūrę gretimybę ir pastatę LSDB, pereiname prie maršruto lentelės kūrimo.
Gavęs LSDB, kiekvienas maršrutizatorius savarankiškai pradeda generuoti maršrutų sąrašą naudodamas SPF algoritmą. Mūsų schemoje maršrutizatorius A sukurs tokią lentelę sau. Pavyzdžiui, jis apskaičiuoja maršruto A-R1 kainą ir nustato, kad ji yra 10. Kad diagrama būtų lengviau suprantama, tarkime, kad maršrutizatorius A nustato optimalų maršrutą į maršrutizatorių B. Nuorodos A-R1 kaina yra 10 , nuoroda A-R2 yra 100, o maršruto A-R3 kaina lygi 11, tai yra maršruto A-R1(10) ir R1-R3(1) suma.
Jei maršrutizatorius A nori patekti į maršrutizatorių R4, jis gali tai padaryti arba maršrutu A-R1-R4, arba A-R2-R4, ir abiem atvejais maršrutų kaina bus tokia pati: 10+100 =100+10=110. Maršrutas A-R6 kainuos 100+1= 101, tai jau geriau. Toliau apsvarstysime kelią į maršrutizatorių R5 maršrutu A-R1-R3-R5, kurio kaina bus 10+1+100 = 111.
Kelią į maršrutizatorių R7 galima nutiesti dviem maršrutais: A-R1-R4-R7 arba A-R2-R6-R7. Pirmojo kaina bus 210, antrojo - 201, vadinasi, reikėtų rinktis 201. Taigi, kad pasiektų maršrutizatorių B, maršrutizatorius A gali naudoti 4 maršrutus.
Maršruto A-R1-R3-R5-B kaina bus 121. Maršrutas A-R1-R4-R7-B kainuos 220. Maršrutas A-R2-R4-R7-B kainuos 210, o A-R2- R6-R7- B kaina yra 211. Remdamasis tuo, maršrutizatorius A parinks maršrutą su mažiausia kaina, lygiu 121, ir įtrauks jį į maršruto lentelę. Tai labai supaprastinta SPF algoritmo veikimo schema. Tiesą sakant, lentelėje yra ne tik maršrutizatorių, per kuriuos eina optimalus maršrutas, pavadinimai, bet ir juos jungiančių prievadų pavadinimai bei visa kita reikalinga informacija.
Pažvelkime į kitą temą, susijusią su maršruto zonomis. Paprastai, nustatant įmonės OSPF įrenginius, jie visi yra vienoje bendroje zonoje.
Kas atsitiks, jei staiga sugenda įrenginys, prijungtas prie R3 maršrutizatoriaus? Maršrutizatorius R3 iš karto pradės siųsti pranešimą maršrutizatoriams R5 ir R1, kad kanalas su šiuo įrenginiu nebeveikia, ir visi maršrutizatoriai pradės keistis naujienomis apie šį įvykį.
Jei turite 100 maršrutizatorių, jie visi atnaujins nuorodos būsenos informaciją, nes yra toje pačioje bendroje zonoje. Tas pats nutiks, jei vienas iš gretimų maršrutizatorių suges – visi zonoje esantys įrenginiai keisis LSA atnaujinimais. Po apsikeitimo tokiais pranešimais pasikeis pati tinklo topologija. Kai tai įvyks, SPF perskaičiuos maršruto lenteles pagal pasikeitusias sąlygas. Tai labai didelis procesas, ir jei vienoje zonoje yra tūkstantis įrenginių, reikia kontroliuoti maršrutizatorių atminties dydį, kad užtektų saugoti visus LSA ir didžiulę LSDB nuorodų būsenų duomenų bazę. Kai tik įvyksta pasikeitimai kurioje nors zonos dalyje, SPF algoritmas iš karto perskaičiuoja maršrutus. Pagal numatytuosius nustatymus LSA atnaujinama kas 30 minučių. Šis procesas nevyksta visuose įrenginiuose vienu metu, tačiau bet kokiu atveju atnaujinimus atlieka kiekvienas maršrutizatorius kas 30 minučių. Kuo daugiau tinklo įrenginių. Kuo daugiau atminties ir laiko reikia atnaujinti LSDB.
Šią problemą galima išspręsti padalijus vieną bendrą zoną į kelias atskiras zonas, tai yra, naudojant daugiazoniškumą. Norėdami tai padaryti, turite turėti viso valdomo tinklo planą arba schemą. AREA 0 yra jūsų pagrindinė sritis. Tai vieta, kur užmezgamas ryšys su išoriniu tinklu, pavyzdžiui, prieiga prie interneto. Kurdami naujas zonas, turite vadovautis taisykle: kiekviena zona turi turėti vieną ABR, Area Border Router. Kraštinis maršrutizatorius turi vieną sąsają vienoje zonoje ir antrą sąsają kitoje zonoje. Pavyzdžiui, R5 maršrutizatorius turi sąsajas zonose 1 ir zonose 0. Kaip jau sakiau, kiekviena iš zonų turi būti prijungta prie zonos zero, tai yra turėti kraštinį maršrutizatorių, kurio viena sąsaja yra prijungta prie AREA 0.
Tarkime, kad R6-R7 ryšys nepavyko. Tokiu atveju LSA naujinimas bus platinamas tik per 1 zoną ir turės įtakos tik šiai zonai. 2 ir 0 zonos įrenginiai apie tai net nežinos. Edge maršrutizatorius R5 apibendrina informaciją apie tai, kas vyksta jo zonoje, ir siunčia suvestinę informaciją apie tinklo būseną į pagrindinę zoną AREA 0. Vienoje zonoje esantys įrenginiai neturi žinoti apie visus LSA pakeitimus kitose zonose, nes ABR maršrutizatorius perduos suvestinę maršruto informaciją iš vienos zonos į kitą.
Jei nesate visiškai aiškus zonų samprata, galite sužinoti daugiau kitose pamokose, kai pradėsime konfigūruoti OSPF maršrutą ir pažvelgsime į keletą pavyzdžių.
Dėkojame, kad likote su mumis. Ar jums patinka mūsų straipsniai? Norite pamatyti įdomesnio turinio? Palaikykite mus pateikdami užsakymą ar rekomenduodami draugams, 30% nuolaida Habr vartotojams unikaliam pradinio lygio serverių analogui, kurį mes sugalvojome jums: (galima su RAID1 ir RAID10, iki 24 branduolių ir iki 40 GB DDR4).
Dell R730xd 2 kartus pigiau? Tik čia Olandijoje! „Dell R420“ – 2 x E5-2430 2.2 GHz 6C 128 GB DDR3 2 x 960 GB SSD 1 Gbps 100 TB – nuo 99 USD! Skaityti apie
Šaltinis: www.habr.com