Установка отношений смежности

На первом этапе функционирования OSPF-маршрутизатор устанавливает отно­шения смежности с соседними устройствами в одной IP-сети (рис. 3.12).

Рис. 3.12. Пример топологии OSPF-сеmu

Для того, чтобы установить отношения смежности с другим маршрутизатором, маршрутизатор RTB рассылает пакеты Hello, объявляя при этом свой идентификатор маршрутизатора (ID). Предполагая что RTB соответствующим образом сконфигури­рован, он выполняет многоадресатную рассылку пакетов Hello со своих обоих интер­фейсов, S0 и Е0. Оба маршрутизатора, RTA и RTC, должны получить эти пакеты Hello. После их получения оба этих маршрутизатора добавляют RTB к полю Neighbor ID своих соответствующих пакетов Hello и переходят в состояние инициализации (Init state) с маршрутизатором RTB.

Маршрутизатор RTB получает пакеты Hello от обоих своих соседних устройств и видит свой идентификатор ID (10.6.0.1) в поле Neighbor ID. Маршрутизатор RTB объявляет о своем состоянии двусторонней связи (Two-Way state) с маршрутизато­ром RTA и об аналогичном состоянии с маршрутизатором RTC.

На этом этапе маршрутизатор RTB определяет, с какими маршрутизаторами сле­дует установить отношения смежности, на основе типа сетей, с которыми связаны его отдельные интерфейсы. Если сеть относится к типу “точка-точка”, то маршрути­затор становится смежным устройством с единственным партнером по каналу. Если сеть относится к сетям множественного доступа, то маршрутизатор RTB начинает процесс выбора назначенного маршрутизатора (DR) или резервного назначенного маршрутизатора (BDR), кроме того случая, когда обе эти роли уже выполняются другими маршрутизаторами (как это указано в заголовке пакета Hello).

Если необходимо выбрать маршрутизатор DR или BDR, то OSPF-маршрутизаторы выполняют действия, описанные в следующем разделе. Однако если такой выбор не яв­ляется необходимым, то маршрутизаторы переходят в состояние ExStart, как это описано в разделе “ Обнаружение маршрутов”.

Выбор назначенного маршрутизатора и резервного назначенного маршрутизатора

Поскольку в сетях множественного доступа возможна поддержка более чем двух маршрутизаторов, протокол OSPF выбирает маршрутизатор DR в качестве фокуса для всех обновлений состояния канала и для объявлений LSA. Роль DR-маршрутизатора является критически важной для работы сети, поэтому выбирается также резервный назначенный маршрутизатор BDR, который играет роль “теневого правительства”. Если маршрутизатор DR выходит из строя, то его функции плавно переходят к мар­шрутизатору BDR. На рис. 3.13 показан процесс выбора маршрутизаторов DR и BDR.

Рис. 3.13. Выбор маршрутизаторов DR и BDR в сети протокола OSPF

Как и любой другой процесс выбора, выбор маршрутизаторов DR/BDR может быть “нечестным”. В качестве “избирательных бюллетеней” выступают пакеты приветствия Hello, содержащие поле идентификатора маршрутизатора и поле приоритета. В группе смежных маршрутизаторов выборы “выигрывает” маршрутизатор с максимальным при­оритетом, который и становится назначенным маршрутизатором. Маршрутизатор со вторым по величине приоритетом становится резервным назначенным маршрутизато­ром BDR. После того, как маршрутизаторы DR и BDR выбраны, они сохраняют свой статус до тех пор, пока какой-либо из них не выйдет из строя, даже если в сети появились новые маршрутизаторы с более высоким приоритетом. Новые маршрутизаторы извеща­ются о том, какие маршрутизаторы в данный момент являются назначенным и резерв­ным назначенным, с помощью пакетов Hello.

По умолчанию все OSPF-маршрутизаторы имеют одинаковое значение приори­тета, равное 1. Однако можно явным образом назначить любому OSPF-интерфейсу любое значение приоритета в интервале от 0 до 255. Присвоение маршрутизатору нулевого значения приоритета полностью исключает возможность того, что этот маршрутизатор станет маршрутизатором DR или BDR. Задание маршрутизатору значения приоритета 255 гарантирует, что он, по крайней мере, окажется в списке маршрутизаторов с одинаковым наивысшим приоритетом. В том случае, когда таких маршрутизаторов более одного, выбор маршрутизатора DR BDR осуществляется по значению поля ID. Если два маршрутизатора имеют одинаковый приоритет, то вы­бирается маршрутизатор, имеющий большее значение ID. Вместо этого должно быть использовано значение приоритета, поскольку каждый интерфейс может иметь свое собственное, уникальное значение приоритета. Легко создать такую конфигу­рацию маршрутизатора, при которой он “выиграет” выборы на одном интерфейсе и “проиграет” на другом.

Рассмотрим процесс выбора DR-маршрутизатора на примере конкретной сети. Как показано на рис. 3.13, маршрутизаторы RTB и RTC соединены каналом типа “точка- точка” протокола РРР (Point-to-Point Protocol — РРР). В сети 10.6.0.0/16 выбор назна­ченного маршрутизатора не является необходимостью, поскольку в этом канале могут существовать только два маршрутизатора.

Поскольку сети 10.4.0.0/16 и 10.5.0.0/16 являются Ethernet-сетями множествен­ного доступа, в них могут присутствовать более двух маршрутизаторов. Даже в том случае, когда к сегменту множественного доступа подсоединен только один маршру­тизатор, DR-маршрутизатор должен быть выбран, поскольку потенциально к сети могут быть добавлены новые маршрутизаторы. DR-маршрутизатор должен быть вы­бран как в сети 10.4.0.0/16, так и в сети 10.5.0.0/16.

ПРИМЕЧАНИЕ

Маршрутизаторы DR и BDR выбираются для каждой отдельной сети. Зона протокола OSPF может включать в себя более одной IP-сети, поэтому в каждой зоне может быть (и, как пра­вило, бывает) несколько маршрутизаторов DR и BDR.

В рассматриваемом примере маршрутизатор RTA играет двойную роль — как назна­ченного (DR), так и резервного (BDR) маршрутизаторов. Поскольку' в сети 10.4.0.0/16 маршрутизатор RTA является единственным маршрутизатором, он сам выбирает себя в качестве DR-маршрутизатора. Сеть 10.4.0.0/ 16 представляет собой Ethernet-сеть мно­жественного доступа, поэтому в ней выбирается DR-маршрутизатор, поскольку потен­циально к этой сети могут быть добавлены новые маршрутизаторы. Маршрутизатор RTA является также претендентом при выборе DR и BDR в сети 10.5.0.0/16, и таким образом, становится BDR-маршрутизатором этой сети. Хотя маршрутизатор RTB имеет одинако­вое с маршрутизатором RTA значение приоритета, именно он выбирается в качестве DR-маршрутизатора для сети 10.5.0.0/16; вопрос решается в его пользу, поскольку он имеет более высокое значение ID (10.5.0.2 в сравнении 10.5.0.1)

Когда процесс выбора DR и BDR заканчивается и устанавливается двустороннее соединение, маршрутизаторы оказываются готовыми к совместному использованию информации маршрутизации со смежными маршрутизаторами и строят свои базы данных состояния канала. Этот процесс обсуждается в следующем разделе.