Обнаружение маршрутов

В сети множественного доступа обмен информацией о маршрутизации происхо­дит между одним из маршрутизаторов: DR или BDR и всеми остальными маршрути­заторами сети. В качестве маршрутизаторов DR и BDR сети 10.5.0.0 /16 маршрутиза­торы RTA и RTB обмениваются информацией о состоянии канала.

В этом процессе обмена информацией также участвуют канальные партнеры по сети типа “точка-точка” или “точка — несколько точек”. Поэтому, в частности, маршрутизаторы RTB и RTC также совместно используют информацию о состоянии канала. Однако возникает вопрос о том, какой из них первым получает информа­цию. Ответ на этот вопрос дается на первом этапе процесса обмена информацией. Целью первого этапа ExStart является установка отношения “ведущий/ведомый” между этими двумя маршрутизаторами.

Маршрутизатор, идентификатор 1D которого, объявленный в пакете Hello, имеет большее значение, становится ведущим, как показано на рис. 3.7. ведущий маршру­тизатор руководит обменом информацией о состоянии канала, а ведомый маршру­тизатор отвечает на запросы ведущего. Маршрутизатор RTB участвует в этом про­цесс вместе с маршрутизаторами RTA и RTC.

После того, как эти маршрутизаторы определили свои роли как ведомого и веду­щего, они переходят в состояние Exchange. Как показано на рис. 3.7, ведущий маршру­тизатор проводит ведомый через процесс обмена описаниями DBD, описывающими с определенной степенью подробности базы данных состоянии канала каждого маршру­тизатора. Эти описания включают в себя тип состояния канала, адрес анонсирующего маршрутизатора, оценку канала и номер последовательности. Маршрутизаторы под­тверждают получение описания DBD отправляя пакет LSAck (типа 5), в котором дуб­лируется номер последовательности DBD. Каждый маршрутизатор сравнивает ин­формацию, полученную в описании DBD, с уже имеющейся у него информацией. Ес­ли в описании DBD анонсируется новая или более поздняя информация о состоянии канала, то маршрутизатор переходит в состояние загрузки (Loading) и посылает пакет LSR (типа 3) относительно этой позиции базы (рис. 3.7). В ответ на LSR-сообщение маршрутизатор, посылающий полную информацию о состоянии канала, отправляет пакет LSU (типа 4). Пересылаемые сообщения LSU содержат подтверждения LSA.

После окончания этапа загрузки (Loading) маршрутизаторы достигают состоя­ния полной смежности (переходят в состояние Full). Как показано на рис. 3.7, маршрутизатор RTB в этом состоянии является смежным для маршрутизаторов RTA и RTC (рис. 3.7).

К моменту создания таблиц маршрутизации и пересылки данных смежные мар­шрутизаторы должны находится в состоянии Full. На этом этапе все соседние мар­шрутизаторы должны иметь идентичные базы данных состояния канала.

Выбор наилучшего маршрута

Когда база данных состояния канала для маршрутизатора сформирована, он стано­вится готовым к созданию таблицы маршрутизации и, соответственно, к пересылке дан­ных. Как уже говорилось в настоящей главе, для определения наилучшего маршрута к пункту назначения в протоколе OSPF используется оценка, представляющая собой значение метрики (рис. 3.14). По умолчанию оценка базируется на ширине полосы про­пускания передающей среды. В целом оценка уменьшается при возрастании скорости передачи данных по каналу. Например, Ethernet-интерфейс (ЕО) маршрутизатора RTB с пропускной способностью 10 Мбит/с имеет меньшую оценку чем последовательный Т1-интерфейс (S0), поскольку скорость передачи 10 Мбит/с больше, чем 1,544 Мбит/с. Для вычисления маршрута к пункту назначения с наименьшей оценкой маршрутизатор RTB использует алгоритм SPF. Упрощенно говоря, алгоритм SPF складывает оценки от­дельных участков маршрута от локального маршрутизатора (называемого корневым) до сети пункта назначения. Если к пункту назначения существует несколько маршрутов, то предпочтение отдается маршруту с наименьшей оценкой. Это процесс показан на рис. 3.14. По умолчанию протокол OSPF хранит в таблице маршрутизации до четырех позиций маршрутов с равными оценками для балансирования нагрузки.

Рис. 3.14. Выбор протоколом OSPF наилучшего маршрута

Иногда каналы, такие как последовательные линии, начинают быстро колебаться между рабочим и нерабочим состоянием (такое явление называется флэппингом).

Если флэппинг канала вызывает генерирование сообщений LSU, то маршрутиза­торы, получающие такие обновления маршрутов, должны вновь выполнять алго­ритм SPF для вычисления новых маршрутов. Продолжительный флэппинг может серьезно снизить производительность работы сети. Повторные вычисления, выпол­няемые алгоритмом SPF могут вызвать истощение мощности центрального процес­сора; более того, постоянные обновления могут препятствовать сходимости баз дан­ных состояния канала. Для борьбы с этим явлением в IOS Cisco используется таймер удержания алгоритма SPF. После получения сообщения LSU таймер удержания оп­ределяет, в течение какого времени маршрутизатор будет ожидать перед выполнени­ем алгоритма SPF. Команда timers spf позволяет задать время удержания тайме­ра, которое по умолчанию равно 10 секундам.

После того, как маршрутизатор RTB с помощью алгоритма SPF выбрал наилучшие маршруты, он переходит в финальную стадию функционирования протокола OSPF.