Протокол OSPF

Краткие итоги

1. Протокол состояния канала Open Shortest Path First - OSPF предназначен для работы в больших гибких составных сетях и может работать с оборудованием разных фирм производителей.
2. Административное расстояние протокола OSPF равно 110. Протокол используется внутри определенной области. Нулевая область (area 0) является главной или единственной.
3. Протокол OSPF формирует три базы данных: базу данных смежности; базу данных о состоянии каналов (LSDB); базу пересылки.
4. На основе баз данных формируются: таблица соседних устройств; таблица топологии сети; таблица маршрутизации.
5. Для обмена маршрутной информацией используется 5 типов пакетов: приветствия Hello, описания базы данных DBD, запроса LSR, обновлений LSU (LSА), подтверждения LSAck.
6. Обмен маршрутной информацией производится с использованием адресов 224.0.0.5 или 224.0.0.6 многоадресного режима, чему соответствует групповой МАС-адрес назначения (01-00-5Е-00-00-05 и 01-00-5Е-00-00-06), а также в одноадресном режиме.
7. Протокол OSPF не проводит периодический обмен объемными обновлениями маршрутной информации, характеризуется быстрой сходимостью. Обмен маршрутной информацией (LSU) производится только при возникновении изменений в топологии сети.
8. Hello-пакеты используются, чтобы обнаруживать соседние устройства, устанавливать и поддерживать с ними отношения смежности.
9. В сетях Ethernet период рассылки Hello-пакетов протокола OSPF составляет 10 секунд. Период простоя - в четыре раза больше. Если в течение периода простоя от соседнего устройства не пришло ни одного Hello-пакета, то OSPF удалит не отвечающего соседа из базы данных LSDB.
10. В сошедшейся сети базы данных маршрутизаторов должны быть идентичными.
11. Каждое устройство, получив обновление LSA, транслирует копии LSA всем соседним маршрутизаторам в пределах области и затем модифицирует свою топологическую базу данных. Лавинообразная рассылка объявлений о состоянии каналов ускоряет процесс сходимости.
12. Для формирования путей свободных от маршрутных петель строится топологическое дерево с использованием алгоритма Dijkstra выбора первого кратчайшего пути.
13. В сетях с множественным доступом (Ethernet, Frame Relay) выбирается главный назначенный маршрутизатор (DR) и запасной (BDR), что сокращает объем информации обновлений. Выбор DR и BDR происходит на основе идентификаторов маршрутизаторов.
14. Метрика протокола OSPF (стоимость) базируются на пропускной способности. Алгоритм протокола рассчитывает суммарное значение стоимости всех соединений из маршрутизатора до узла назначения.
15. Протокол OSPF поддерживает маски переменной длины, бесклассовую адресацию на основе префикса, обеспечивает маршрутизацию в топологии с разделенными сетями.
16. При конфигурировании протокола OSPF необходимо задать номер процесса (по умолчанию 1) и адреса непосредственно присоединенных сетей с их шаблонными масками переменной длины (wildcard-mask). При этом для каждой сети указывается номер области (area 0).
17. Интерфейсы маршрутизатора можно перевести в пассивный режим, когда они будут передавать и принимать данные, но не будут рассылать объявления OSPF.
18. Распространение информации о маршруте по умолчанию на другие маршрутизаторы реализует команда default-information originate.
19. В сетях IPv6 при конфигурировании протокола OSPF3 включение маршрутизации производится по команде ipv6 unicast-routingв режиме глобального конфигурирования. Маршрутизатору назначают идентификатор, например 1.1.1.1, по командам:

    R-A(config)#ipv6 router ospf 1
    R-A(config-rtr)#router-id 1.1.1.1
       
20. Включение протокола OSPF3 на интерфейсах производится по команде Router(config-if)#ipv6 ospf 1 area 0.
21. Проверка созданных протоколом OSPF3 маршрутов реализуется командой show ipv6 route.

Вопросы

1. Почему протокол OSPF используется внутри определенной области (area)?
2. Какие базы данных формирует протокол OSPF? Какие требования предъявляются к базам данных разных маршрутизаторов области?
3. Какие таблицы строятся на основе баз данных топологии?
4. Какие команды используются для просмотра таблиц протокола OSPF?
5. Какие типы пакетов используется для обмена маршрутной информацией?
6. Какие IP-адреса и MAC-адреса использует протокол OSPFдля обмена маршрутной информацией?
7. Для чего нужны и какую информацию содержат Hello-пакеты OSPF? По какой команде можно посмотреть таблицу соседних устройств?
8. Каков период передачи Hello-пакетов протокола OSPF в сетях Ethernet?
9. Что произойдет, если в течение периода простоя от соседнего устройства не пришло ни одного Hello-пакета?
10. Какую информацию содержит заголовок Hello-пакета?
11. Какую информацию содержит поле данных Hello-пакета?
12. В каких случаях производится обмен пакетами LSU? Что такое LSA?
13. Какие параметры учитывает метрика протокола OSPF?
14. В каких сетях и для чего выбираются назначенный DR и запасной BDR маршрутизатор?
15. Для чего назначается идентификатор маршрутизатора?
16. Какие команды использует администратор при назначении идентификатора маршрутизатора? По какой команде можно проверить идентификатор?
17. Как формируются и используются виртуальные логические интерфейсы loopback при выборе DR иBDR маршрутизаторов?
18. Каков формат команд конфигурирования протокола OSPF?
19. Какие параметры отображает команда show ip protocols?
20. В чем состоит различие технологий аутентификации OSPF2 и OSPF3?
21. Что используется в качестве идентификаторов протокола OSPF3?
22. Какие команды формируют номер процесса OSPF3 и задают идентификатор?
23. Какая команда используется для просмотра таблиц маршрутизации OSPF3?
24. По какой команде протокол OSPF3 устанавливают на интерфейс?
25. В чем особенность команды show ipv6 route ospf?

Упражнения

В нижеприведенной схеме сети сконфигурируйте динамическую маршрутизацию OSPF3. Проведите проверку и отладку с использованием команд show running-config, show ipv6 int brief, show ipv6 route, show ipv6 route ospf, show ipv6 ospf neighbor, ping, traceroute и tracert.

Проанализируйте таблицы маршрутизации, таблицы соседних устройств маршрутизаторов. Посчитайте метрики маршрутов, сравните с табличными значениями.