4-2маршрутизация (1086222), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

1. (201.106.15.0)

Рис. 3. Граф сети, построенный протоколом OSPF

Протокол OSPF в своих объявлениях распространяет информацию о связях двух типов: маршрутизатор—маршрутизатор и маршрутизатор—сеть. Примером связи первого типа служит связь «R3—R4», а второго — связь «R4—195.46.17.0». Если каналам «точка-точка» дать IP-адреса, то они станут дополнительными верши­нами графа, как и локальные сети. Вместе с IP-адресом сети передается также информация о маске сети.

После инициализации OSPF-маршрутизаторы знают только о связях с непо­средственно подключенными сетями, как и RIP-маршрутизаторы. Они начина­ют распространять эту информацию своим соседям. Одновременно они посыла­ют сообщения HELLO по всем своим интерфейсам, так что почти сразу же каждый маршрутизатор узнает идентификаторы своих ближайших соседей, что пополняет его топологическую базу новой информацией, которую он узнал не­посредственно. Далее топологическая информация начинает распространяться по сети от соседа к соседу и через некоторое время достигает самых удаленных маршрутизаторов.

Каждая связь характеризуется метрикой. Протокол OSPF поддерживает стан­дартные для многих протоколов (например, для протокола Spanning Tree) зна­чения расстояний для метрики, отражающей производительность сетей: Ether­net — 10 единиц, Fast Ethernet — 1 единица, канал Т1 — 65 единиц, канал 56 кбит/с — 1785 единиц и т. д.

При выборе оптимального пути на графе с каждым ребром графа связана метри­ка, которая добавляется к пути, если данное ребро в него входит. Пусть на при­веденном примере маршрутизатор R5 связан с R6 и R7 каналами Т1, a R6 и R7 связаны между собой каналом 56 кбит/с. Тогда R7 определит оптимальный мар­шрут до сети 201.106,14.0 как составной, проходящий сначала через маршрутиза­тор R5, а затем через R6, поскольку у этого маршрута метрика равна 65 + 65 = 130 единиц. Непосредственный маршрут через R6 не будет оптимальным, так как его метрика равна 1785. При использовании хопов был бы выбран маршрут через R6, который не является оптимальным.

Протокол OSPF разрешает хранить в таблице маршрутизации несколько мар­шрутов к одной сети, если они обладают равными метриками. Если такие записи образуются в таблице маршрутизации, то маршрутизатор реализует режим ба­ланса загрузки маршрутов (load balancing), отправляя пакеты попеременно по каждому из маршрутов.

Стабильность OSPF

У каждой записи в топологической базе данных имеется срок жизни, как и у маршрутных записей протокола RIP. С каждой записью о связях связан таймер, который используется для контроля времени жизни записи. Если какая-либо за­пись топологической базы маршрутизатора, полученная от другого маршрутиза­тора, устаревает, то маршрутизатор может запросить ее новую копию с помощью специального сообщения Link-State Request протокола OSPF, на которое дол­жен поступить ответ Link-State Update от маршрутизатора, непосредственно тес­тирующего запрошенную связь.

Для инициализации маршрутизаторов и более надежной синхронизации тополо­гических баз маршрутизаторы периодически обмениваются всеми записями базы, но этот период существенно больше, чем у RIP-маршрутизаторов.

Так как информация о некоторой связи изначально генерируется только тем маршрутизатором, который выяснил фактическое состояние этой связи путем тестирования с помощью сообщений HELLO, а остальные маршрутизаторы только ретранслируют эту информацию без преобразования, то недостоверная информация о достижимости сетей, которая может появляться в RIP-маршрутизаторах, в OSPF-маршрутизаторах появиться не может, а устаревшая информа­ция быстро заменяется новой, так как при изменении состояния связи новое со­общение генерируется сразу же.

В OSPF-сетях могут возникать периоды нестабильной работы. Например, при отказе связи, когда информация об этом не дошла до какого-либо маршрутизато­ра, он продолжает отправлять пакеты сети назначения, считая эту связь работо­способной. Однако эти периоды продолжаются недолго, причем пакеты не «зацикливаются» в маршрутных петлях, а просто отбрасываются при невозможности их передать через неработоспособную связь.

К недостаткам протокола OSPF следует отнести его вычислительную сложность, которая быстро растет с увеличением размерности сети, то есть количества се­тей, маршрутизаторов и связей между ними. Для преодоления этого недостатка в протоколе OSPF вводится понятие области сети (area), которую не нужно путать с автономной системой Интернета. Маршрутизаторы, принадлежащие не­которой области, строят граф связей только для этой области, что сокращает размерность сети. Между областями информация о связях не передается, а по­граничные для областей маршрутизаторы обмениваются только информацией об адресах сетей, имеющихся в каждой из областей, и расстоянием от погранич­ного маршрутизатора до каждой сети. При передаче пакетов между областями выбирается один из пограничных маршрутизаторов области, а именно тот, у ко­торого расстояние до нужной сети меньше. Этот стиль напоминает стиль работы протокола RIP, но нестабильность здесь устраняется тем, что петлевидные связи между областями запрещены. При передаче адресов в другую область OSPF-маршрутизаторы агрегируют несколько адресов в один, если обнаруживают у них общий префикс.

OSPF-маршрутизаторы могут принимать адресную информацию от других про­токолов маршрутизации, например от протокола RIP, что полезно для работы в гетерогенных сетях. Такая адресная информация обрабатывается так же, как и внешняя информация между разными областями.

Выводы

• Протокол OSPF был разработан для эффективной маршрутизации IP-паке­тов в больших сетях со сложной топологией, включающей петли. Он основан на алгоритме состояния связей, который обладает высокой устойчивостью к изменениям топологии сети.

• Периоды нестабильной работы в OSPF-сетях продолжаются недолго, причем пакеты не «зацикливаются» в маршрутных петлях, а просто отбрасываются при невозможности их передать через неработоспособную связь.

• При выборе маршрута OSPF-маршрутизаторы используют метрику, учиты­вающую пропускную способность составных сетей.

• Протокол OSPF является первым протоколом маршрутизации для IP-сетей, который учитывает биты качества обслуживания (пропускная способность, задержка и надежность) в заголовке IP-пакета. Для каждого типа качества об­служивания строится отдельная таблица маршрутизации.

• Протокол OSPF разрешает хранить в таблице маршрутизации несколько мар­шрутов к одной сети, если они обладают равными метриками, что дает воз­можность маршрутизатору работать в режиме баланса загрузки маршрутов.

• Протокол OSPF обладает высокой вычислительной сложностью, поэтому чаще всего работает на мощных аппаратных маршрутизаторах.

8

Характеристики

Список файлов лекций