Einführung in OSPF
OSPF steht für Open Shortest Path First (offener kürzester Pfad). Hierbei handelt es sich um ein Routing-Protokoll, das in IP-Netzwerken (Internet Protocol) verwendet wird. OSPF verwendet Routing-Algorithmen für den Verbindungsstatus und arbeitet in einem einzelnen autonomen System. Es handelt sich um ein standardbasiertes offenes Routing-Protokoll für den Verbindungsstatus, das in den 1980er Jahren erstellt wurde. Heutzutage kann das Protokoll von jedem Anbieter verwendet werden, da es zu einem offenen Standard gemacht wurde.
OSPF ist eines der am häufigsten verwendeten Protokolle in großen Unternehmensnetzwerken. Es wurde entwickelt, um Subnet Masking (oder VLSM) und Classless Inter-Domain Routing (CIDR) -Adressenmodelle mit variabler Länge zu unterstützen. Eine der Stärken von OSPF besteht darin, dass es Änderungen in der Topologie, wie z. B. Verbindungsausfälle, schnell erkennen kann. Sobald die Änderungen gefunden wurden, kann eine neue schleifenfreie Routing-Struktur in nur wenigen Sekunden konvergiert werden.
OSPF-Bereiche
In OSPF kann ein autonomes System in Bereiche unterteilt werden. Diese helfen bei der Reduzierung der Ankündigungen für den Verbindungsstatus und des sonstigen OSPF-Overhead-Verkehrs, der ansonsten an das Netzwerk gesendet wird. Lass uns einen Blick darauf werfen:
- Backbone-Bereich: Er wird auch als area0 oder area 0.0.0.0 bezeichnet und bildet den Kern eines OSPF-Netzwerks. Alle anderen Bereiche des Netzwerks sind mit dem Backbone-Bereich verbunden. Es ist für die Verteilung von Routing-Informationen zwischen Bereichen verantwortlich, die keine Backbone-Bereichstypen sind.
- Stub Area: Im Fall von Stud Area basiert das Routing in dem Gebiet vollständig auf einer Standardroute. Dies ist ein Bereich, in dem keine Werbung außerhalb des autonomen Systems (AS) eingeht.
- Nicht so Stubby-Bereiche: NSSA ist ein Stub-Typ, der AS-externe Routen importieren und an jeden anderen Bereich senden kann. Es ist jedoch nicht möglich, AS-externe Routen von anderen Bereichen des Netzwerks zu empfangen.
- Durchgangsbereiche: Dies ist ein Bereich mit zwei oder mehr OSPF-Grenzroutern, in dem der Netzwerkverkehr von einem angrenzenden Bereich zu einem anderen weitergeleitet werden kann. Es entsteht kein Verkehr und ist auch das Ziel eines solchen Verkehrs.
Wie funktioniert OSPF?
Wenn OSPF konfiguriert ist, hört es auf seine Nachbarn in den Netzwerken und sammelt alle verfügbaren Verbindungsstatusdaten. Diese Daten werden dann verwendet, um eine Topologiezuordnung zu erstellen, die alle verfügbaren Pfade im Netzwerk enthält. Diese Datenbank wird zur Verwendung gespeichert und wir nennen sie Verbindungsstatusdatenbank.
Sobald die Verbindungsstatusdatenbank erstellt ist, wird sie verwendet, um den kürzesten Pfad zu Subnetzen / Netzwerken unter Verwendung eines Algorithmus zu berechnen, der als kürzester Pfad zuerst bekannt ist und von Edsger W Dijkstra entwickelt wurde. OSPF erstellt 3 Tabellen:
- Routing-Tabelle: Enthält die derzeit am besten funktionierenden Pfade, die zum Weiterleiten des Verkehrs zwischen zwei Nachbarn verwendet werden.
- Nachbarn-Tabelle: Diese enthält alle erkannten OSPF-Nachbarn.
- Topologietabelle: Diese enthält die gesamte Straßenkarte des Netzwerks. Diese Roadmap enthält alle verfügbaren OSPF-Router und speichert berechnete Daten zu den besten und alternativen Pfaden.
Routertypen in OSPF
- Interner Router: Dieser Router enthält alle Schnittstellen, die im selben Bereich zueinander gehören.
- Area Border Router: ABR verbindet einen oder mehrere Bereiche mit einem Backbone-Netzwerk. Ein ABR gilt als Mitglied aller Bereiche, mit denen es verbunden ist. Es werden mehrere Verbindungsstatusdatenbanken gespeichert, eine für jeden Bereich.
- Backbone-Router: Ein Router mit einer Schnittstelle zu einem Backbone-Bereich wird als Backbone-Router bezeichnet.
- Autonomous System Boundary Router: ASBR ist ein Router, der mit mehr als einem Routing-Protokoll mit dem Netzwerk verbunden ist. ASBR tauscht Routing-Informationen mit autonomen Routersystemen aus. Diese führen ein externes Routing-Protokoll aus, verwenden festgelegte Routen oder verwenden sogar beide Methoden.
Anwendungen mit offenem kürzesten Pfad zuerst
OSPF ist das erste weit verbreitete Routing-Protokoll. Es kann in wenigen Sekunden mit einem Netzwerk konvergieren und ist eines der Protokolle, die schleifenfreie Pfade bereitstellen können. Abgesehen von diesen Funktionen können mit OSPF Richtlinien für die Weitergabe von Routen im Netzwerk festgelegt werden.
OSPF ist besser in der Lastverteilung auf externen Links als andere IGPs. In Anbetracht dieser Vorteile ist es weit verbreitet.
Implementierungen von OSPF
- Microsoft Windows NT 4.0 Server, Windows 2000 Server und Windows Server 2003 verfügen alle über OSPF v2 in den Routing- und RAS-Diensten. Microsoft hat die Unterstützung für Windows Server 2008 und neuere Versionen von Serverbetriebssystemen durch das Unternehmen entfernt.
- Das OpenBSD-Betriebssystem verfügt über eine Implementierung des OpenBGPD-Protokolls mit OpenOSPFD-Implementierung.
- BIRD implementiert sowohl OSPFv2 als auch OSPFv3.
- GNU Zebra ist eine GPL-Routing-Suite, die OSPF für Unix-ähnliche Systeme unterstützt.
- Das Multi-Protocol Routing-Modul in Netware unterstützt OSPF.
Vorteile von OSPF
Nachdem Sie verstanden haben, was OSPF ist, werfen wir einen Blick auf einige der wichtigsten Vorteile der Verwendung von Open Shortest Path First-Protokollen in Netzwerken:
- OSPF ist leicht skalierbar, was bedeutet, dass wir es mit sehr wenig Aufwand skalieren können, um es in einem sehr großen Netzwerk zu verwenden
- Das Open Shortest Path First-Protokoll bietet vollständige Unterstützung für Subnetze.
- Verwendung von Hello-Paketen: OSPF sendet kleine Hello-Pakete, um die Verbindungsoperationen zu überprüfen, und ignoriert die Übertragung großer Tabellen.
- OSPF Unterstützt das Markieren von Routen: In OSPF können Routen markiert werden, um die Interoperation mit beliebigen Werten zu vereinfachen.
- Routing: OSPF ist in der Lage, Pakete basierend auf ihrer Art von Dienstfeld zu routen.
Nachteile von OSPF
- OSPF ist ein prozessorintensives Protokoll.
- Da mehr als eine Kopie der Routing-Informationen verwaltet wird, wird mehr Speicher belegt.
- OSPF ist ein komplexeres Protokoll zum Verstehen und Lernen als andere Internetprotokolle.
Fazit
Open Shortest Path First als Routing-Protokoll hat einen wichtigen Platz in der Internet-Infrastruktur. Die Möglichkeit, den kürzesten Pfad einfach und schnell zu finden, trägt dazu bei, unnötige Netzwerkbelastung zu verringern, und die Möglichkeit, im Fehlerfall einen anderen Pfad optimal zu finden, trägt zur Erhöhung der Stabilität des Netzwerks bei.
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