In acest articol incepem discutia despre un protocol de rutare extrem de folosit (poate cel mai popular din lume) si anume OSPF. Mai exact vei afla ce este OSPF, cum functioneaza acesta si de ce avem nevoie de el in retelistica. Hai sa incepem !
Continutul articolului
Ce este OSPF ?
OSPF (Open Shortest Path First) este un protocol de rutare care face parte din categoria Link-State, spre deosebire de RIP care este Distance Vector. Mai exact OSPF este cel mai folosit protocol de rutare. Apare in marea majoritate a retelelor (medii spre mari). Motivul principal fiind faptul ca este vendor-independent, adica poate fi folosit de oricine (Huawei, Cisco, Juniper etc.).
Cum Functioneaza OSPF ?
a) Cea mai buna cale spre Destinatie
Scopul acestui protocol de rutare este acela de a gasi cea mai rapida cale pana la destinatie. OSPF calculeaza aceasta cale pe baza unui cost definit astfel:
Cost = 1000 / BW, unde BW reprezinta viteza retelei – 10, 100, 1000 Mbps.
Astfel fiecare retea are un anumit cost (100, 10 , 1 – depinde de viteza), iar costul total de la o retea (sursa) A pana la o retea (destinatie) B va fi suma costurilor (costurile acumulate).
Urmareste tutorialul de mai jos pentru a afla mai multe:
b) Relatii de Adiacenta intre Routere
Inainte de a putea schimba informatii de rutare (retele) Routerele trebuie sa stabilieasca o relatie de adiacenta (mai exact trebuie sa cada de acord cu anumiti parametrii – acceasi adresa de retea/masca, aceeasi arie, acelasi interval de timp in care se trimit pachetele perioadice etc.).
Relatiile de adiacenta se stabiliesc intre Routere prin mesaje speciale numite Hello.
Aceste Hello-uri se trimit periodic o data la 10 secunde si sunt transmise in modul multicast (adica pentru un grup specific de dispozitive, mai exact cele care ruleaza activ procesul OSPF). In figura de mai jos poti vedea cum arata un schimb de Hello-uri OSPF intre Routere.
Pachetele sunt trimise pe adresa destinatie 224.0.0.5 (adresa speciala multicast).
Daca Routerele primesc pachetele Hello, unul de la celalalt (R1 de la R2 si invers), si cad de acord cu parametrii aflati in acele pachete (parametrii pe care ii poti vedea in figura de mai sus) atunci R1 si R2 vor forma o relatie de adiacenta (si vor putea invata retele unul de la celalalt).
Daca au fost trimise 4 Hello-uri consecutive (adica 40 de secunde) si nu a fost primit un raspuns, aceasta relatie de adiacenta va fi intrerupta (si se vor pierde toate retelele invatate intre cele 2 Routere). Timerele arata astfel:
- 10 secunde – Hello Timer
- 40 secunde – Dead Timer – se intrerupe relatia de adiacenta
c) Design-ul OSPF-ului
OSPF foloseste (in spate) un algoritm numit SPF (Shortest Path First) care prin design-ul sau (modul sau de functionare) necesita destul de multe resurse (CPU si memorie RAM) – comparativ cu alti algoritmi.
Datorita acestui fapt, daca numarul rutelor este mult prea mare, atunci procesarea si stocarea acestora va consuma foarte multe resurse. Astfel cei care au conceput OSPF-ul s-au gandit sa foloseasca un design pe baza de arii.
Modul de functionare al OSPF-ului este bazat pe arii.
Fiecare arie poate contine 1 sau mai multe retele (si Routere). Scopul acestor arii este de a reduce consumul de resurse – CPU si RAM – al fiecarui Router in parte si de a simplifica intreaga topologie de retea pentru acestea.
„Aria 0” este o arie speciala si reprezinta “coloana vertebrala” (backbone-ul) retelei.
Toate celelalte arii trebuie sa fie conectate (printr-un Router) la aria 0. Acest Router, este unul special in OSPF, pentru ca face parte din mai multe arii, el fiind numit ABR – Area Border Router. Topologia de mai sus cu design-ul in OSPF ar arata in felul urmator:
Fiecare Router va procesa si calcula doar informatiile de rutare (retele, starea / viteza link-urilor etc) din aria in care se afla. ABR-ul este Routerul special care face legatura intre aceste arii si in acelasi timp proceseaza si informatia de rutare din fiecare arie in parte.
Urmareste tutorialul de mai jos pentru a afla mai multe despre Multi-Area OSPF:
Cum Configurez OSPF cu o singura Arie (Single Area) ?
Sa presupunem ca avem reteaua din topologia de mai jos:Scopul acestui exercitiu este a configura OSPF pe fiecare dintre Routerele din topologia de mai sus, astfel incat ele sa faca schimb de informatii de rutare (retele) pentru a ne permite conectivitate end-to-end. Toate aceste Routere se vor afla in Aria 0.
Sa incepem config-ul cu Routerul R1:
R1(config)#router ospf 1 R1(router-config)#network 77.22.2.4 0.0.0.3 area 0 R1(router-config)#network 77.22.1.0 0.0.0.3 area 0
In cazul acesta comanda „router ospf 1” va porni procesul OSPF avand numarul 1 ca referinta. Dupa aceasta comanda, urmeaza sa includem retele in procesul de OSPF in aria specifica fiecarui retele in parte (conform design-ului). Vom face asta folosind comanda „network” urmata de adresa de retea, wildcard mask (255.255.255.255 – masca) si numarul/id-ul ariei.
Practic noi pornim protocolul de rutare pe interfetele specificate cu comanda „network„.
Pe R2:
R2(config)#router ospf 1 R2(router-config)#network 77.22.2.8 0.0.0.3 area 0 R2(router-config)#network 77.22.2.0 0.0.0.3 area 0 R2(router-config)#network 77.22.1.0 0.0.0.3 area 0
Pe R3:
R3(config)#router ospf 1 R3(router-config)#network 77.22.2.0 0.0.0.3 area 0 R3(router-config)#network 77.22.2.4 0.0.0.3 area 0 R3(router-config)#network 77.22.2.12 0.0.0.3 area 0
Pe R4:
R4(config)#router ospf 1 R4(router-config)#network 77.22.2.8 0.0.0.3 area 0 R4(router-config)#network 77.22.2.12 0.0.0.3 area 0
Urmareste tutorialul de mai jos pentru a vedea cu exactitate cum se face config-ul OSPF-ului pe Routere Cisco:
Cum Configurez OSPF cu mai multe Arii (Multi-Area)?
Acum sa presupunem ca reteaua a fost extinsa prin adaugarea a 2 Routere (R5 si R6):Acum, reteaua fiind mai mare dorim sa schimbam design-ul (deoarece mai multe Routere inseamna mai multa informatie de procesat si mai multe resurse consumate – memorie RAM si CPU) si adaugam 2 arii: Aria 61 si Aria 54, ambele conectate printr-un Router special (numit ABR) la Aria 0. In aceasta topologie, ABR va fi R1 (pentru Ariile 0 si 61), respectiv R4 (pentru Ariile 0 si 54).
Setarile OSPF pentru Aria 61
Iata si configul pentru R6:
R6(config)#router ospf 1 R6(router-config)#network 16.22.0.0 0.0.0.3 area 61
Iar pe R1 vom adauga urmatoarea comanda:
R1(config)#router ospf 1 R1(router-config)#network 16.22.0.0 0.0.0.3 area 61
Setarile OSPF pentru Aria 54
Iata si configul pentru R5:
R5(config)#router ospf 1 R5(router-config)#network 45.22.2.0 0.0.0.3 area 54
Iar pe R4 vom adauga urmatoarea comanda:
R4(config)#router ospf 1 R4(router-config)#network 45.22.2.0 0.0.0.3 area 54
Urmareste tutorialul de mai jos pentru a vedea cum poti configura OSPF Multi-Area:
Comenzi de verificare in OSPF
Iata cateva comenzi pe care le poti folosi pentru a verifica ca totul functioneaza cum ar trebui:
R1#show ip route
R1#show ip ospf neighbors
R1#show ip protocols
R1#show ip ospf interface Gig1/1
Pune in Practica – Exerseaza, exerseaza !
Repetitia este mama invataturii, spunea un proverb romanesc, asa ca te las cu acest exercitiu. Spor !
Descarca Topologia in Packet Tracer, de AICI.
Daca nu ai instalat Cisco Packet Tracer atunci in gasesti AICI. (versiunea 6.2)
Te Felicit si iti Multumesc 🙂
Te Felicit pentru ca ai ales sa inveti mai multe si sa devi mai bun si iti multumesc pentru atentia acordata. In acest articol ai aflat ce este OSPF, cum functioneaza acesta si cum il poti configura pe un Router Cisco. Daca esti interesat sa inveti mai multe despre Retele de Calculatoare, atunci iti recomand cartea mea „Introducere in Retele de Calculatoare„,care este #1 Best-Seller pe Amazon.
Notiunile explicate in aceasta carte te vor ajuta extrem de mult sa intelegi atat elementele teoretice cat si cele practice care au de a face cu retelele de calculatoare, internetul si cu configurarea echipamentelor Cisco. Click AICI pentru a afla mai multe.
Iti doresc mult spor in ceea ce faci,
Ramon
