OSPF (Open Shortest Path First) とは何ですか?

ホームネットワークは比較的単純なものです。ネットワーク全体のトラフィックのルーティングと、インターネットとの間のトラフィックのルーティングを担当する単一のルーターを使用する傾向があります。ホームネットワークは、モバイルデバイス、コンピューター、IoT デバイス、ファイルサーバーなど、一般的にすべて 1 つのネットワーク上に配置されているため、さらに細分化されることはありません。この設計は、人々がホームネットワークを構成する必要がある場合とそうでない場合がある幅広い技術的スキルを考慮して、ネットワークを可能な限りシンプルに保つことを目的としています。

一部のルーターは、2 番目のネットワークを同時に実行する機能を提供する場合があり、多くの場合、ゲストデバイス用です。これは、セキュリティ上の理由からデバイスとの通信機能を制限しながら、信頼性の低いデバイスに接続を提供することを目的としています。

エンタープライズレベルのネットワークでは、多数の小規模なネットワークが存在する場合があります。ただし、一般的に、これらは相互に通信できると想定されていますが、より機密性の高いデータを含む一部のネットワークは依然として分離されている場合があります. 異なるネットワーク間でネットワークトラフィックをルーティングできるようにするには、ルーティングプロトコルが必要です。ルーティングプロトコルはバックグラウンドで動作し、ネットワークマップを生成および維持します。次に、このマップを使用して、トラフィックをネットワーク上で最適にルーティングします。

OSPF

OSPF は、 Open Shortest Path Firstを表すルーティングプロトコルです。すべてのルーティングプロトコルと同様に、OSPF は、ネットワーク上でトラフィックをルーティングする最も効率的な方法を特定して利用しようとします。OSPF は、いくつかの異なる機能でこれを行います。

OSPF を実行しているルーターは、接続されている他のルーターを自動的に識別します。
各接続には自動的に「重み」が割り当てられます
ルーティング情報が交換される
ルートをまとめることができます
接続は定期的にポーリングされ、アクティブであることを確認します

ネットワークに接続すると、OSPF ルーターは各物理ネットワークポートで「Hello」パケットを送信します。接続されたルーターは応答し、ネイバーになります。ルーティング情報を共有するには、ネイバーが双方向通信を確立して「隣接」する必要があります。この状態になると、ルーターはリンク状態アドバタイズメントを共有できます。大規模なネットワークでルーティングテーブルのサイズを最小限に抑えるために、使用可能なルートを要約された CIDR 形式で提供できます。

接続が確立されると、ルーターは定期的に「Hello」パケットを再送信して、接続を維持します。デッドインターバルと呼ばれる構成可能な期間に「Hello」パケットが受信されない場合、リンクがダウンしたと見なされます。

ルーティングメトリック

OSPF では、各接続に「パスコスト」メトリックが与えられます。これにより、どの接続が他の接続よりも優れているか劣っているかが判断され、最適なルーティングパフォーマンスが可能になります。パスコストは、接続を使用するためにかかる家庭の金額に換算されません。数自体は完全に無単位です。料金は、一連のリンクメトリック (ルーターの距離 (往復時間)、リンクのデータスループット、リンクの可用性、およびリンクの信頼性) から導き出されます。

パスコストは、接続速度などの特定のメトリックにハードリンクされないように設計されています。これにより、ネットワークアーキテクトは、必要に応じて、より微妙なオーバーライド仕様を提供できます。これは、たとえば、一部の接続で低スループットの超低遅延が不可欠な場合に特に役立ちます。ただし、実際には、主要な指標は速度に関連しています。参照帯域幅が設定され、接続の実際の構成済みまたは自動構成済みの帯域幅が参照帯域幅で除算されて、コストが取得されます。

デフォルトの参照帯域幅は 100Mb/s です。帯域幅が 10Mb/s の接続のコストは 10 ですが、100MB/s の接続のコストは 1 です。帯域幅がデフォルトよりも重要な接続、つまりギガビット接続のコストは、切り上げられて1. コストが最も低いルートが優先されます。正確なコストを持つ 2 つのルートが利用可能な場合、トラフィックはそれらの間で負荷分散される可能性があります。

エリア

これらのルーティングメトリックはルーティングにとって重要ですが、すべてではありません。OSPF は、一連のエリアで構成できます。別のエリアを経由する 2 番目のルートのメトリックが低い場合でも、エリア内のルートは常に別のエリアを経由するルートよりも優先されます。他のエリアを経由するルートは、OSPF ネットワークを出るルート、つまりインターネット経由のルートよりも優先されます。これは、そのルーティングメトリックが低くても可能です。

慣例により、バックボーンエリアは常にエリア 0 としてラベル付けされます。他のエリアはすべてエリア 0 に直接接続する必要があります。これが不可能な場合は、代わりに、仮想リンクを使用して 1 つまたは複数のトランジットエリアをトンネリングできます。技術的には、エリアは IP アドレスと同じ形式、つまり 1.1.1.1 でラベル付けされます。ただし、これらのラベルは IP アドレスではないため、問題なく IP アドレスと競合する可能性があります。

OSPF は、MPLS などのマルチサイト VPN プロトコルを介してトンネリングして、より広範なエンタープライズ WAN に 1 つの包括的な OSPF ネットワークを提供することもできます。

結論

OSPF、または Open Shortest Path First は、ルーティングプロトコルです。主に帯域幅に基づいて構成可能なリンクメトリックを許可するように設計されていますが、排他的ではありません。等価コストリンク間のロードバランシングを提供し、フォールトトレランスを提供します。OSPF ネットワークのコンバージは数秒で完了するため、問題が発生した場合のスピンアップ時間とダウンタイムが最小限に抑えられます。以下のコメントであなたの考えを共有することを忘れないでください.