Що таке OSPF (Спочатку відкрити найкоротший шлях)?

Домашні мережі – відносно прості речі. Вони, як правило, мають єдиний маршрутизатор, відповідальний за маршрутизацію трафіку по мережі та маршрутизацію трафіку до та з Інтернету. Домашні мережі, як правило, не поділяють на підрозділи, оскільки мобільні пристрої, комп’ютери, пристрої Інтернету речей, файлові сервери тощо, як правило, розташовані в одній мережі. Ця конструкція призначена для того, щоб мережі були максимально простими, враховуючи широкий спектр технічних навичок, які люди можуть мати або не мати для налаштування своєї домашньої мережі.

Деякі маршрутизатори можуть запропонувати функцію запуску другої мережі одночасно, часто для гостьових пристроїв. Це призначено для забезпечення підключення для менш надійних пристроїв, обмежуючи їх здатність спілкуватися з вашими пристроями з міркувань безпеки.

У мережах корпоративного рівня може бути багато менших мереж. Загалом, однак, передбачається, що вони можуть спілкуватися один з одним, хоча деякі мережі з більш конфіденційними даними все ще можуть бути розділеними. Щоб мати можливість маршрутизувати мережевий трафік між різними мережами, потрібен протокол маршрутизації. Протокол маршрутизації працює у фоновому режимі для створення та підтримки карти мережі. Потім він використовує цю карту для оптимального маршрутизації трафіку по мережі.

OSPF

OSPF — це протокол маршрутизації, що означає « Спочатку відкрити найкоротший шлях» . Як і всі протоколи маршрутизації, OSPF намагається визначити та використати найбільш ефективний спосіб маршрутизації трафіку в мережі. OSPF робить це за допомогою кількох різних функцій.

• Маршрутизатори, на яких працює OSPF, автоматично визначають інші підключені маршрутизатори
• Кожному підключенню автоматично призначається «вага»
• Відбувається обмін інформацією про маршрут
• Маршрути можна узагальнити
• Підключення регулярно опитуються, щоб переконатися, що вони все ще активні

Під час підключення до мережі маршрутизатор OSPF надсилатиме пакети «Hello» на кожен фізичний мережевий порт. Підключені маршрутизатори відповідатимуть і стануть сусідами. Щоб обмінюватися інформацією про маршрутизацію, сусіди повинні встановити двонаправлений зв’язок і стати «сусідними». Перебуваючи в цьому стані, маршрутизатори можуть ділитися оголошеннями про стан зв’язку. Доступні маршрути можна надавати у форматі підсумкового CIDR, щоб мінімізувати розмір таблиць маршрутизації у великих мережах.

Після підключення маршрутизатори регулярно надсилають пакети «Hello», щоб підтримувати з’єднання. Якщо протягом настроюваного періоду, який називається мертвим інтервалом, не отримано жодного пакета «Hello», буде вважатися, що зв’язок перервався.

Метрики маршрутизації

У OSPF кожному з’єднанню надається метрика «вартість шляху». Це визначає, які з’єднання перевершують або поступаються іншим, забезпечуючи оптимальну продуктивність маршрутизації. Вартість шляху не перекладається на доларову цифру для дому, скільки коштує використання підключення. Саме число абсолютно без одиниць. Ціна визначається на основі набору показників зв’язку: відстані маршрутизатора ( час проходження в обидві сторони ), пропускної здатності каналу, доступності та надійності каналу.

Вартість шляху розроблено таким чином, щоб не бути жорстко пов’язаною з конкретним показником, таким як швидкість з’єднання. Це дозволяє мережевим архітекторам надавати більш детальні специфікації перевизначення, якщо це необхідно. Це може бути особливо корисно, наприклад, якщо низька пропускна здатність і наднизька затримка є важливою для деяких з’єднань. На практиці, однак, основний показник стосується швидкості. Встановлюється опорна пропускна здатність, а потім фактично налаштована або автоматично налаштована пропускна здатність з’єднання ділиться на опорну пропускну здатність, щоб отримати вартість.

Стандартна пропускна здатність становить 100 Мбіт/с. З’єднання зі смугою пропускання 10 Мбіт/с матиме вартість 10, тоді як з’єднання зі швидкістю 100 Мбіт/с матиме вартість 1. З’єднання з пропускною спроможністю, більшою за стандартну, тобто гігабітне з’єднання, мають вартість округлення до 1. Перевага віддається маршрутам з найменшою вартістю. Якщо доступні два маршрути з точною вартістю, трафік може розподілятися між ними.

Області

Хоча ці показники маршрутизації є критично важливими для маршрутизації, це ще не все. OSPF можна налаштувати за допомогою масиву областей. Маршрути всередині області завжди мають перевагу над маршрутом через іншу область, навіть якщо другий маршрут через іншу область має нижчу метрику. Маршрути через інші зони мають перевагу над маршрутами, які залишають мережу OSPF, тобто через Інтернет, навіть якщо метрика маршрутизації для цього нижча.

Відповідно до домовленості, магістральна область завжди позначається як область 0. Всі інші області мають бути безпосередньо підключені до області 0. Якщо це неможливо, їх можна натомість тунелювати через одну або кілька транзитних областей за допомогою віртуального зв’язку. Технічно області позначаються в тому самому форматі, що й IP-адреси, тобто 1.1.1.1; однак ці мітки не є IP-адресами і можуть без проблем конфліктувати з IP-адресами.

OSPF також можна тунелювати через багатосайтові протоколи VPN, такі як MPLS, щоб створити одну всеосяжну мережу OSPF для ширшої глобальної мережі підприємства.

Висновок

OSPF або Open Shortest Path First — це протокол маршрутизації. Його розроблено, щоб дозволити налаштовувати показники зв’язку на основі передусім, але не виключно пропускної здатності. Він може забезпечити балансування навантаження між лінками з еквівалентною вартістю та забезпечує відмовостійкість. Конвергенція мережі OSPF може бути завершена за лічені секунди, тобто мінімальний час розкручування та простою у разі виникнення проблем. Не забудьте поділитися своїми думками в коментарях нижче.