OSPF inledning

Detta avsnitt ger en kort översikt av Open Shortest Path First (OSPF), som inkluderar singel- och multi-areor. OSPFv2 används för IPv4-nätverk, medan OSPFv3 används för IPv6-nätverk. Huvudfokuset för hela avsnittet är OSPFv2 för singelarean.

Obs: Termen ”area” används för att referera olika segment av ett nätverk som delas in för att effektivisera hanteringen av routing-information.

OSPF är ett länkstatusbaserat routing-protokoll som utvecklades som ett alternativ till distansvektor-protokollet RIP. Routing Information Protocol var acceptabelt i de tidiga dagarna av nätverk och internet, men dess användning av hoppantal som enda mått för att bestämma bästa rutten blev problematisk. Användningen av hoppantal fungerar inte bra i större nätverk med flera rutter av varierande hastigheter. OSPF har betydande fördelar jämfört med RIP, inklusive snabbare konvergens och bättre skalbarhet för stora nätverksimplementationer.

Obs: I sammanhangen av nätverk och datorer, kan man tänka på en väg som den faktiska fysiska banan som data tar över nätverket, medan en rutt är den planerade vägen som bestämmer hur data ska gå från en punkt till en annan genom nätverket.

OSPF är strukturerat kring användningen av areor. En nätverksadministratör kan dela upp routing-domänen i distinkta areor för att bättre hantera uppdateringar av routing-information. En ”länk” kan vara ett interface på en router eller ett nätverkssegment som ansluter två routrar eller en enskild router till ett Ethernet LAN. Informationen om tillståndet för varje länk kallas länkstatus och inkluderar nätverksprefix, prefixlängd och kostnad.

OSPF komponenter

Alla routing-protokoll delar liknande komponenter. De använder olika meddelande för att utbyta ruttinformation. Meddelandena hjälper till att bygga databaser, som sedan bearbetas med hjälp av en routing-algoritm.

OSPF meddelande

Routrar som kör OSPF utbyter meddelanden för att överföra routing-information med hjälp av fem typer av paket:

    1. Hello
    2. Database description – DBD
    3. Link-state request – LSR
    4. Link-state update – LSU
    5. Link-state acknowledgment – LSAck

Dessa paket används för att upptäcka närliggande routrar och även för att utbyta routing-information för att upprätthålla korrekt information om nätverket.

OSPF Databaser

OSPF-meddelanden används för att skapa och upprätthålla tre OSPF-databaser enligt följande:

Database Table Description
 Adjacency  Neighbor
  • Lista över alla grannroutrar till vilka en router har etablerat tvåvägskommunikation.
  • Denna tabell är unik för varje router.
  • Kan ses med hjälp av kommandot show ip ospf neighbor.
 Link-state  Topology
  • Listor med information om alla andra routrar i nätverket.
  • Denna databas representerar nätverkets topologi.
  • Alla routrar inom en area har identiska LSDB.
  • Kan ses med hjälp av kommandot show ip ospf database.
 Forwarding  Routing
  • Lista över rutter som genereras när en algoritm körs på länkstatus-databasen.
  • Varje routers routing-tabell är unik och innehåller information om hur och varifrån paket ska skickas till andra routrar.
  • Kan ses med hjälp av kommandot show ip route.

OSPF Algoritmen

Routern bygger topologi-tabellen med hjälp av resultat från beräkningar baserade på Dijkstras shortetst-path first (SPF) algoritm. SPF-algoritmen baseras på den ackumulerade kostnaden för att nå en destination.

SPF-algoritmen skapar en SPF-träd genom att placera varje router vid roten av trädet och beräkna den kortaste vägen till varje nod. SPF-trädet används sedan för att beräkna de bästa ruterna. OSPF placerar de bästa rutterna i Forwarding-databasen, vilket används för att skapa routing-tabellen.