OSPF – Open Shortest Path First

Содержание

Слайд 2

Petrozavodsk State University

NET TECHNOLOGIES

OSPF – Open Shortest Path First

Преимущества использования протокола OSPF:
Иерархическая 

Petrozavodsk State University NET TECHNOLOGIES OSPF – Open Shortest Path First Преимущества
маршрутизация
Использование иерархической маршрутизации позволяет существенно повысить эффективность использования каналов передачи данных за счет сокращения доли передаваемого по ним служебного трафика.

Слайд 3

Petrozavodsk State University

NET TECHNOLOGIES

OSPF – Open Shortest Path First

Распределение нагрузки между параллельными

Petrozavodsk State University NET TECHNOLOGIES OSPF – Open Shortest Path First Распределение
каналами
(Load balancing)
При использовании протокола маршрутизации OSPF допускается существование нескольких маршрутов в направлении некоторого узла сети. В том случае, если эти маршруты обеспечивают  одинаковое качество передачи данных, информационный поток в адрес данного узла  может быть направлен по всем этим каналам одновременно, что обеспечит существенное увеличение скорости передачи данных.
Динамическое перераспределение трафика между параллельными каналами, которое выполняется пропорционально  степени загруженности этих каналов, называется Load balancing. 

Слайд 4

Petrozavodsk State University

NET TECHNOLOGIES

OSPF – Open Shortest Path First

Процедура установления подлинности источника

Petrozavodsk State University NET TECHNOLOGIES OSPF – Open Shortest Path First Процедура
информации
Использование процедуры установления подлинности целесообразно в тех информационных системах, в которых большое внимание уделяется информационной безопасности. В таких системах маршрутизаторы, которые участвуют в процессе определения маршрута, должны выполнить совокупность действий, которая необходима для установления приемником подлинности источника передаваемых данных (authentication procedure). Только в том случае, если источник передаваемых данных успешно выполнил процедуру аутентификации,  те данные о маршрутах, которые были от него получены,  принимаются для обработки.

Слайд 5

Petrozavodsk State University

NET TECHNOLOGIES

OSPF – Open Shortest Path First

Бесклассовость и суммаризация
В условиях

Petrozavodsk State University NET TECHNOLOGIES OSPF – Open Shortest Path First Бесклассовость
глобального дефицита адресного пространства широко используется технология VLSM, позволяющая администраторам сети очень гибко использовать имеющееся адресное пространство. Однако, появление в сети большого количества маршрутов на бесклассовые «кусочки» сети приводит к росту таблиц маршрутизации, что, в свою очередь, приводит к дополнительным затратам вычислительных мощностей. OSPF позволяет аггрегировать маршруты в более крупные. Тем самым экономить память и процессорное время маршрутизаторов.

A

10.0.1.0/26
(10.0.1.0-
10.0.1.63)

10.0.1.64/26
(10.0.1.64-
10.0.1.127)

B

Internet

info on routing to
net with 24-bit mask
10.0.1.0/24
(10.0.1.0-
10.0.1.255)

Слайд 6

Petrozavodsk State University

NET TECHNOLOGIES

OSPF – Open Shortest Path First

Способы организации обмена информацией

Petrozavodsk State University NET TECHNOLOGIES OSPF – Open Shortest Path First Способы
о маршрутах
Примечательной особенностью протокола маршрутизации OSPF является использование адресов типа multicast для информационного обмена между маршрутизаторами в процессе определения маршрута. Использование таких адресов позволяет отказаться от использования адресов типа broadcast, что в свою очередь приводит к повышению эффективности использования вычислительных ресурсов сети.
Еще одной важной особенностью процесса организации информационного обмена у протокола маршрутизации OSPF является также использование аппарата «назначенных» (designated) маршрутизаторов. Использование этой возможности позволяет существенно сократить объем служебного трафика в том случае, когда несколько маршрутизаторов подключены к одной сети. 

Слайд 7

Petrozavodsk State University

NET TECHNOLOGIES

OSPF – Open Shortest Path First

Назначенный (designated) маршрутизатор 

В

Petrozavodsk State University NET TECHNOLOGIES OSPF – Open Shortest Path First Назначенный
широковещательной (multiaccess) сети (например Ethernet или Token Ring), несколько маршрутизаторов могут быть подключены к одному сегменту сети (соседи). В этом случае производится процедура выбора назначенного маршрутизатора (DR – Designated router) и резервного назначенного маршрутизатора (BDR – Backup Designated Router). На DR возлагаются функции общения с маршрутизаторами других областей, остальные маршрутизаторы в данном сегменте получают информацию от DR. Таким образом решается проблема формирования связей между всеми маршрутизаторами – которая могла бы привести к возникновению большого количества ненужных связей. В случае отказа DR – BDR становится на его место и производятся выборы нового BDR

Слайд 8

Petrozavodsk State University

NET TECHNOLOGIES

OSPF – Open Shortest Path First

Назначенный (designated) маршрутизатор 

Area

Petrozavodsk State University NET TECHNOLOGIES OSPF – Open Shortest Path First Назначенный
X

R X

R Y0

R Y1
DR

R Y2
BDR

R Yn

Коммутатор

Area Y

Слайд 9

Petrozavodsk State University

NET TECHNOLOGIES

OSPF – Open Shortest Path First

Назначенный (designated) маршрутизатор 

Area

Petrozavodsk State University NET TECHNOLOGIES OSPF – Open Shortest Path First Назначенный
X

R X

R Y0
BDR

R Y1

R Y2
DR

R Yn

Коммутатор

Area Y

Слайд 10

Petrozavodsk State University

NET TECHNOLOGIES

OSPF – Open Shortest Path First

Multicast

Для общения в пределах

Petrozavodsk State University NET TECHNOLOGIES OSPF – Open Shortest Path First Multicast
широковещательной среды маршрутизаторы OSPF используют multicast адреса 224.0.0.5 и 224.0.0.6. DR рассылает информацию на 224.0.0.5, остальные роутеры на 224.0.0.6.
Широковещательные рассылки используются для передачи фреймов от одного источника – всем устройствам в пределах LAN/VLAN. По умолчанию – коммутаторы ретранслируют такие фреймы на все порты входящие в данный сегмент сети.

Слайд 11

Petrozavodsk State University

NET TECHNOLOGIES

OSPF – Open Shortest Path First

Multicast и MAC адреса

Обычно

Petrozavodsk State University NET TECHNOLOGIES OSPF – Open Shortest Path First Multicast
для передачи фрейма используется MAC адрес сетевого интерфейса устройства. В случае multicast формирование происходит иначе: IANA зарезервировали MAC префикс 01:00:5E ( диапазон 01:00:5E:00:00:00 - 01:00:5E:7F:FF:FF) для multicast MAC’s
Т.е. для получения требуемого MAC адреса используется 23 младших бита IP а в качестве старших 25 бит используется MAC префикс. (http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/ipmulti.htm)

Слайд 12

Petrozavodsk State University

NET TECHNOLOGIES

OSPF – Open Shortest Path First

Формат метрики протокола OSPF
В

Petrozavodsk State University NET TECHNOLOGIES OSPF – Open Shortest Path First Формат
отличие от протокола маршрутизации RIP, который для сравнения маршрутов может использовать только их длину, выраженную в числе переходов, протокол маршрутизации OSPF использует для этой – же цели специальный критерий, который  называется метрика. Метрика маршрута в протоколе OSPF формируется по специальному алгоритму и учитывает следующие параметры:
пропускная способность канала
величина задержки распространения сигнала в канале
надежность канала
загруженность канала
размер максимального блока данных, который может быть передан через данный канал
Использование такой метрики позволяет более объективно оценивать маршруты и, при наличии выбора, принимать эффективное  и целесообразное решение. 

Слайд 13

Petrozavodsk State University

NET TECHNOLOGIES

OSPF – Open Shortest Path First

Как работает OSPF

Принцип работы

Petrozavodsk State University NET TECHNOLOGIES OSPF – Open Shortest Path First Как
протокола довольно прост. Вместо того, чтобы
Вычислять «лучший маршрут» дистрибутивным способом, все узлы имеют полную карту сети
и вычисляют лучший маршрут по этой карте. Карта сети содержится
в базе данных, где каждая запись символизирует одну связь в сети.
Например, сеть:

A

B

C

D

E

6

2

3

4

1

5

Может быть описана такой базой данных
From To Link Distance
A B 1 1
A D 3 1
B A 1 1
B C 2 1
B E 4 1
C B 2 1
C E 5 1
D A 3 1
D E 6 1
E B 4 1
E C 5 1
E D 6 1

Слайд 14

Petrozavodsk State University

NET TECHNOLOGIES

OSPF – Open Shortest Path First

The Flooding Protocol (затопление)
Назначение

Petrozavodsk State University NET TECHNOLOGIES OSPF – Open Shortest Path First The
протоколов маршрутизации – это адаптироваться к изменениям условий в сети. Этого можно достичь только если база данных актуальна после изменения состояний связи.

A

B

C

D

E

6

2

3

4

1

5

Слайд 15

Petrozavodsk State University

NET TECHNOLOGIES

OSPF – Open Shortest Path First

The Flooding Protocol (затопление)
Назначение

Petrozavodsk State University NET TECHNOLOGIES OSPF – Open Shortest Path First The
протоколов маршрутизации – это адаптироваться к изменениям условий в сети. Этого можно достичь только если база данных актуальна после изменения состояний связи.

A

B

C

D

E

6

2

3

4

1

5

Как только узлы A и B обнаружат отказ связи N 1, они произведут изменения в своих базах данных и отправят сообщения своим соседям: From A to B, link 1, distance = infinite
D немедленно перешлет это сообщение к E по связи N6 , E немедленно перешлет его к B и к C

Слайд 16

Petrozavodsk State University

NET TECHNOLOGIES

OSPF – Open Shortest Path First

Алгоритм затопления можно описать

Petrozavodsk State University NET TECHNOLOGIES OSPF – Open Shortest Path First Алгоритм
так:
Получили сообщение. Ищем запись в базе данных
Если записи нет, добавляем и передаем это сообщение соседям.
Иначе, если номер записи в базе данных (каждая запись имеет свой уникальный SEQ) меньше чем получен – заменяем запись и передаем сообщение соседям.
Иначе, если номер в базе данных больше, передаем соседям сообщение из своей базы данных.
Иначе, если номера одинаковы – ничего не делаем

Слайд 17

Petrozavodsk State University

NET TECHNOLOGIES

OSPF – Open Shortest Path First

Платформы поддерживающие OSPF
Подавляющее большинство

Petrozavodsk State University NET TECHNOLOGIES OSPF – Open Shortest Path First Платформы
современных маршрутизаторов и L3 коммутаторов поддерживают OSPF.
Также есть возможность использовать OSPF на software маршрутизаторах. Раньше использовался GateD, сейчас этот проект не существует. Zebra (Quagga) на сегодняшний день является популярным пакетом реализующим поддержку OSPF
Имя файла: OSPF-–-Open-Shortest-Path-First.pptx
Количество просмотров: 162
Количество скачиваний: 3