Co to jest OSPF (najpierw otwórz najkrótszą ścieżkę)?

Sieci domowe to stosunkowo proste rzeczy. Zwykle mają jeden router odpowiedzialny za kierowanie ruchu w sieci i kierowanie ruchu do iz Internetu. Sieci domowe zwykle nie są dalej dzielone, a urządzenia mobilne, komputery, urządzenia IoT, serwery plików i inne urządzenia są ogólnie zlokalizowane w jednej sieci. Ten projekt ma na celu utrzymanie sieci tak prostych, jak to tylko możliwe, biorąc pod uwagę szeroki zakres umiejętności technicznych, które ludzie mogą lub nie muszą mieć, aby skonfigurować swoją sieć domową.

Niektóre routery mogą oferować funkcję równoczesnego uruchamiania drugiej sieci, często dla urządzeń-gości. Ma to na celu zapewnienie łączności mniej zaufanym urządzeniom przy jednoczesnym ograniczeniu ich możliwości komunikowania się z Twoimi urządzeniami ze względów bezpieczeństwa.

W sieciach klasy korporacyjnej może istnieć wiele mniejszych sieci. Generalnie jednak powinny one być w stanie komunikować się ze sobą, chociaż niektóre sieci z bardziej wrażliwymi danymi mogą nadal być rozdzielone. Aby móc kierować ruchem sieciowym między różnymi sieciami, potrzebny jest protokół routingu. Protokół routingu działa w tle, generując i utrzymując mapę sieci. Następnie wykorzystuje tę mapę do optymalnego kierowania ruchem w sieci.

OSPF

OSPF to protokół routingu, który oznacza Open Shortest Path First . Podobnie jak wszystkie protokoły routingu, OSPF stara się zidentyfikować i wykorzystać najbardziej efektywny sposób kierowania ruchem w sieci. OSPF robi to za pomocą kilku różnych funkcji.

• Routery obsługujące protokół OSPF automatycznie identyfikują inne podłączone routery
• Każdemu połączeniu automatycznie przypisywana jest „waga”
• Informacje o routingu są wymieniane
• Trasy można podsumować
• Połączenia są regularnie sprawdzane, aby upewnić się, że są nadal aktywne

Po podłączeniu do sieci router OSPF wysyła pakiety „Hello” na każdy fizyczny port sieciowy. Połączone routery odpowiedzą i staną się sąsiadami. Aby udostępniać informacje o trasach, sąsiedzi muszą ustanowić komunikację dwukierunkową i stać się „sąsiednimi”. W tym stanie routery mogą udostępniać swoje ogłoszenia o stanie łącza. Dostępne trasy mogą być dostarczane w podsumowanym formacie CIDR, aby zminimalizować rozmiar tablic routingu w dużych sieciach.

Po nawiązaniu połączenia routery regularnie wysyłają ponownie pakiety „Hello”, aby utrzymać połączenie. Jeśli żaden pakiet „Hello” nie zostanie odebrany przez konfigurowalny okres zwany interwałem martwym, zakłada się, że łącze zostało przerwane.

Metryki routingu

W protokole OSPF każdemu połączeniu przypisywana jest metryka „kosztu ścieżki”. Określa to, które połączenia są lepsze lub gorsze od innych, umożliwiając optymalną wydajność routingu. Koszt ścieżki nie przekłada się na wartość dolara dla domu, ile kosztuje korzystanie z połączenia. Sama liczba jest całkowicie bez jednostek. Cena jest ustalana na podstawie zestawu metryk łącza: odległości routera ( czas podróży w obie strony ), przepustowości łącza, dostępności łącza i niezawodności łącza.

Koszt ścieżki został zaprojektowany tak, aby nie był sztywno powiązany z określoną metryką, taką jak szybkość połączenia. Dzięki temu architekci sieci mogą w razie potrzeby zapewnić bardziej szczegółowe specyfikacje zastępowania. Może to być szczególnie przydatne, jeśli na przykład dla niektórych połączeń niezbędna jest niska przepustowość i bardzo małe opóźnienia. W praktyce jednak podstawowa metryka odnosi się do prędkości. Ustawiona jest referencyjna przepustowość, a następnie rzeczywista skonfigurowana lub automatycznie skonfigurowana przepustowość połączenia jest dzielona przez referencyjną przepustowość, aby uzyskać koszt.

Domyślna przepustowość referencyjna to 100 Mb/s. Połączenie o przepustowości 10 Mb/s kosztowałoby 10, podczas gdy połączenie o przepustowości 100 MB/s kosztowałoby 1. Koszt połączeń o przepustowości większej niż domyślna, tj. połączenia gigabitowego, jest zaokrąglany w górę do 1. Preferowane są trasy o najniższym koszcie. Gdy dostępne są dwie trasy z dokładnymi kosztami, ruch na nich może być zrównoważony pod względem obciążenia.

Obszary

Chociaż te metryki routingu są krytyczne dla routingu, to nie wszystko. Protokół OSPF można skonfigurować z tablicą obszarów. Trasy wewnątrz obszaru są zawsze preferowane w stosunku do trasy przez inny obszar, nawet jeśli ta druga trasa przez inny obszar ma niższą metrykę. Trasy przez inne obszary są preferowane w stosunku do tras wychodzących z sieci OSPF, tj. przez Internet, nawet jeśli metryka tras jest dla nich niższa.

Zgodnie z konwencją obszar szkieletowy jest zawsze oznaczony jako obszar 0. Wszystkie inne obszary muszą być bezpośrednio połączone z obszarem 0. Jeśli nie jest to wykonalne, można zamiast tego tunelować je przez jeden lub więcej obszarów tranzytowych za pomocą łącza wirtualnego. Technicznie rzecz biorąc, obszary są oznaczane w tym samym formacie co adresy IP, tj. 1.1.1.1; jednak te etykiety nie są adresami IP i mogą bez problemu powodować konflikty z adresami IP.

Protokół OSPF można również tunelować za pośrednictwem protokołów VPN obejmujących wiele lokalizacji, takich jak MPLS, aby zapewnić jedną nadrzędną sieć OSPF dla szerszej sieci WAN przedsiębiorstwa.

Wniosek

OSPF, czyli Open Shortest Path First, to protokół routingu. Został zaprojektowany, aby umożliwić konfigurowalne metryki łącza oparte przede wszystkim, ale nie wyłącznie, na przepustowości. Może zapewnić równoważenie obciążenia między równoważnymi łączami kosztowymi i zapewnia odporność na awarie. Konwergencję sieci OSPF można przeprowadzić w ciągu kilku sekund, co oznacza minimalny czas uruchamiania i przestojów w przypadku problemów. Nie zapomnij podzielić się swoimi przemyśleniami w komentarzach poniżej.