Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Протокол состояния связей

Протокол OSPF (Open Shortest Path First — «найди кратчайший путь первым») является примером протокола, основанного на использовании алгоритма состояния связей.

OSPF используется для внутренней маршрутизации в сетях любой сложности. Метрика OSPF представляет собой оценку качества связи, обычно это пропускная способность данной сети. Причем метрика маршрута составляет сумму метрик всех хопов маршрута. Для определения наиболее оптимального маршрута каждый маршрутизатор собирает информацию о топологии сети.

Первым делом, маршрутизаторы рассылают так называемые сообщения hello, необходимые для обнаружения соседей, т. е. соседних подключенных к одной и той же подсети маршрутизаторов. Получив сообщение hello, маршрутизатор должен послать сообщение типа hello в ответ.

Поcле обнаружения соседей маршрутизаторы обмениваются сведениями об известных им соединениях. При этом маршрутизаторы не изменяют эту информацию, а передают ее такой, какой получили. В результате такого обмена все маршрутизаторы OSPF-системы получают практически одинаковые сведенияо топологии сети. Таким образом, на каждом маршрутизаторе постепенно строится база данных состояния связей, представляющая собой описание графа связей всей OSPF-системы.

Обмен маршрутизаторов сведениями об известных им соединениях подразумевает синхронизацию имеющихся у них баз данных состояния связей. Первым шагом соседние маршрутизаторы обмениваются сообщениями, содержащими описания их баз данных, а точнее идентификаторы записей и их версии. Это позволяет отказаться от пересылки всей базы данных целиком, что дает возможность снизить излишнюю загрузку сети.

После обмена информацией о базах данных маршрутизаторы могут определить, записей о каких связях им не хватает. Эти записи запрашиваются у маршрутизатора-соседа посредством специального сообщения «запрос о состоянии связей». В ответ маршрутизатор-сосед посылает сообщение «обновление состояния связей».

Для поиска кратчайшего пути в графе связей сети применяется алгоритм Дейкстры. Таким образом, кратчайший путь в графе будет соответствовать наиболее оптимальному маршруту пересылки пакета по сети. Каждый маршрутизатор ищет оптимальные маршруты до каждой известной ему сети. Определив такой маршрут, маршрутизатор помещает в свою таблицу маршрутов адрес сети назначения и адрес маршрутизатора, на который следует пересылать пакет, адресованный в эту сеть.

При этом маршрутизатор, работающий по протоколу OSPF, может хранить информацию одновременно о нескольких маршрутах, ведущих к одной и той же сети. Иногда маршрутизатору может быть назначен некоторый приоритет, который оказывает влияние на выбор того или иного маршрута.

В ходе дальнейшей работы OSPF-маршрутизаторы периодически обмениваются сообщениями hello, контролируя тем самым состояния связей. При возникновении каких-либо изменений в топологии сети маршрутизатор, обнаруживший эти изменения, также рассылает сообщение «обновление состояния связей», оповещая тем самым все остальные маршрутизаторы.

Получение этих сообщений маршрутизаторами подтверждается в свою очередь сообщениями «подтверждение состояния связей». Обновив базы данных, маршрутизаторы вынуждены заново выбрать оптимальные маршруты до каждого узла сети вместо тех маршрутов, которые были затронуты изменениями в топологии сети.

Протокол OSPF обладает довольно высокой степенью вычислительной сложности, растущей с увеличением числа маршрутизаторов и связей и, соответственно, числа маршрутов, которые нужно проанализировать.

Для упрощения вычислений, связанных с нахождением оптимального маршрута, а также для уменьшения размеров базы данных, которую должны хранить маршрутизаторы, OSPF-систему часто делят на отдельные независимые области. При этом каждая область представляет подобие самостоятельной OSPF-системы, базы данных которой содержат сведения о состоянии связей только внутри данной области. Взаимодействие между областями осуществляется пограничными маршрутизаторами, способными работать сразу с несколькими базами данных, принадлежащими подключенным к ним областям.

Все OSPF-сообщения имеют одинаковый заголовок, содержащий следующие поля:

• версия — соответствует версии протокола;

• тип — характеризует тип сообщения;

• длина пакета — содержит длину всего сообщения в байтах;

• идентификатор маршрутизатора — определяет маршрутизатор, отправивший это сообщение;

• идентификатор области — определяет область, к которой относится это сообщение;

• контрольная сумма — контрольная сумма, вычисленная для всего сообщения целиком;

• тип аутентификации — соответственно тип аутентификации этого сообщения (0 — аутентификация отсутствует, 1 — используется пароль);

• аутентификация — данные для аутентификации (например, пароль).

Существует пять типов OSPF-сообщений:

1) hello;

2) описание базы данных (Database Description);

3) запрос о состоянии связей (Link State Request);

4) обновление состояния связей (Link State Update);

5) подтверждение состояния связей (Link State Acknowledgment).

OSPF-маршрутизаторы способны работать с маршрутизаторами, использующими другие протоколы, например протокол RIP, что делает реальным их использование при объединении разнородных сетей.

С точки зрения возможности быстро и без ошибок адаптироваться к изменившейся структуре сети протокол OSPF значительно превосходит протокол RIP. При отказе какого-либо соединения OSPF-системы зацикливания пакетов не происходит, т. е. сеть не «засоряется» пакетами, которые нельзя доставить по назначению.

⇐ Предыдущая 1 2 345 Следующая ⇒