11. Логіка роботи протоколу ospf. В чому проявляється те, що він є протоколом “стану каналу” на відміну від дистанційно-векторних протоколів?

Корпоративные сети и поставщики услуг Интернета используют протоколы на базе состояния канала, что связано с их иерархической конструкцией и возможностью масштабирования для крупных сетей.

Протокол маршрутизации OSPF (Open Shortest Path First) – открытый протокол предпочтения кратчайшего пути на базе состояния канала (алгоритм Дейкстры, или SPF-алгоритм), разработан инженерной группой по развитию Интернета (IETF) для поддержки IP-трафика. Он является достаточно современной реализацией алгоритма состояния канала (link state) и обладает многими особенностями, ориентированными на применение в больших гетерогенных сетях.

Особенности протокола:

1) протокол OSPF является бесклассовым протоколом внутренних шлюзов (IGP), т.е. в рассылку обновлений включается и маска.

2) делит сеть на разные секции, которые называют областями. Данное разделение дает возможность большего масштабирования. Работа с несколькими областями позволяет администратору сети выборочно включать суммирование маршрутов и изолировать проблемы с маршрутизацией в пределах какой-либо одной области. В одну автономную систему может входить несколько областей

3) Протоколы маршрутизации на базе состояния канала, такие как OSPF, не производят частой периодической рассылки полной таблицы маршрутизации. Вместо этого после объединения сети отправка обновления производится только при каком-либо изменении в топологии сети, например, при отключении канала. Кроме этого каждые 30 минут протокол OSPF выполняет полное обновление.

4) Используется многоадресная рассылка по адресам 224.0.0.5 и 224.0.0.6 (5-й адрес для всех маршрутизаторов, участвующих в работе OSPF, 6-й адрес для специальной рассылки, назначенному или резервному маршрутизатору)

5) Маршрутизаторы, на которых выполняются протоколы RIP, получают обновления от маршрутизаторов-соседей, но без подробной информации обо всей сети. Маршрутизаторы, на которых выполняются протоколы OSPF, создают полную карту всей сети со своей точки обзора, т.е. каждый маршр-р в области создает свою карту. Данная карта позволяет им быстро определять беспетлевые альтернативные маршруты в случае отказа какого-либо сетевого канала.

6) для протоколов по сост.канала требуются большие вычислительные мощности

7. В качестве метрики выступает т.н. «стоимость» канала – cost. Она может вычисляться по-разному: например, для марш-ров фирмы Cisco она рассчитывается на основании пропускной способности по ф-ле:

Cost=100*10^2/bandwidth (бит/с) (Ehernet = 10, FA(GA)=1)

Метрика пути – сумма метрик исходящих интерфейсов.

7. Поддержка QoS: в таблице маршрутизации может храниться несколько маршрутов к одному пункту назначения для разных значений QoS. Также возможна балансировка нагрузки и аутентификация.

Описание работы протокола

1. Маршрутизаторы обмениваются hello-пакетами через все интерфейсы на которых активирован OSPF. Маршрутизаторы, разделяющие общий канал передачи данных, становятся соседями, когда они приходят к договоренности об определенных параметрах указанных в их hello-пакетах: таймеры Hello Interval (интервал рассылки hello-пакетов), Dead Interval (время ожидания до разрыва отношений смежности после получения последнего hello-пакета) и Network Type.

2. Проведение выборов главного «назначенного» роутера – DR, который будет отвечать за рассылку обновлений всем р-рам домена маршр-ции при изменении топологии сети. Также назначается резервный DR – BDR. Проводится только для среды с множественным доступом. Пара маршрутизаторов, находящихся в состоянии соседства синхронизирует между собой базу данных состояния каналов (LSDB).

3. Каждый маршрутизатор посылает объявление о состоянии канала LSA (Link-state Advertisement) маршрутизаторам, с которыми он находится в состоянии соседства.

4. Каждый маршрутизатор получивший объявление от соседа записывает информацию передаваемую в нем, в базу данных состояния каналов маршрутизатора и рассылает копию объявления всем другим своим соседям.

5. Рассылая объявления через зону, все маршрутизаторы строят идентичную базу данных состояния каналов маршрутизатора.

6. Когда база данных построена, каждый маршрутизатор использует алгоритм «кратчайший путь первым» SPF для вычисления графа без петель, который будет описывать кратчайший путь к каждому известному пункту назначения с собой в качестве корня. Этот граф есть дерево кратчайшего пути.

7. Каждый маршрутизатор строит таблицу маршрутизации из своего дерева кратчайшего пути.