1 / 41

9. OSPF

9. OSPF. Dr. Bilicki Vilmos Szoftverfejlesztés Tanszék. Tartalom. Szomszédok és társak A Hello protokoll Hálózat típusok Kijelölt és Kijelölt tartalék forgalomirányítók OSPF interfészek OSPF társak Elárasztás Körzetek Forgalomirányító típusok Partícionált körzetek Virtuális linkek

adina
Download Presentation

9. OSPF

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 9. OSPF Dr. Bilicki Vilmos Szoftverfejlesztés Tanszék

  2. Számítógép Hálózatok Tartalom • Szomszédok és társak • A Hello protokoll • Hálózat típusok • Kijelölt és Kijelölt tartalék forgalomirányítók • OSPF interfészek • OSPF társak • Elárasztás • Körzetek • Forgalomirányító típusok • Partícionált körzetek • Virtuális linkek • Link állapot adatbázis • LSA típusok • Csonk körzetek • Forgalomirányító tábla • Azonosítás

  3. Számítógép Hálózatok Bevezető • RIP nem alkalmas nagy hálózatok forgalmának irányítására • Új IGP: OSPF • OpenShortestPathFirst • Nyílt szabvány • OSPFv1(RFC1131) • OSPFv2(RFC2328) • OSPFv3(RFC2740) • Jellemzői: • Adminisztratív körzetek támogatás • Hierarchikus forgalomirányítás támogatás • Osztálymentes • Tetszőleges metrika • Egyenlő terhelés elosztás • Azonosítás támogatás • Külső útvonalak megjelölése • Többesküldés használata csoportos kommunikációra

  4. Számítógép Hálózatok Működése • Hello üzenetek minden interfészen (többesküldés) • Társak (Adjacencies ), virtuális pont-pont linkek • Link Állapot Hirdetés (Link StateAdvertisement) küldés (LSA) • Link Állapot Adatbázis (Link StateDatabase) • Továbbküldés • Minden forgalomirányító azonos Link Állapot adatbázissal rendelkezik • SPF algoritmus a legrövidebb utak kiszámítására • Forgalomirányító tábla az SPF fából

  5. Számítógép Hálózatok Dijkstra algoritmus • Fa adatbázis • Jelölt adatbázis • Link Állapot Adatbázis • Az algoritmus: • A forgalomirányító inicializálja a fa adatbázist hozzáadva saját magát és 0 költségű szomszédait • A gyökér forgalomirányítóhoz vezető linkeket beleteszi a jelölt táblába • A gyökértől a jelölt adatbázisban lévő linkekhez vezető költségeket kiszámítja, a legkisebb költségűt a fa adatbázisba teszi, az azonos céllal de különböző költséggel rendelkezők közül csak a legrövidebbet hagyja benn, a többit törli • A Link szomszéd ID-jét átnézi és aki még nem szerepel a jelölt adatbázisba azt odateszi • Ha van még jelölt akkor folytatja a 3. lépéssel, ha üres akkor befejezi az algoritmust

  6. Számítógép Hálózatok Szomszédok és társak • LSA küldés előtt ki kell deríteni, hogy kinek lehet elküldeni • Forgalomirányító ID, egyedi az egész hálózatban • Legnagyobb IP című visszacsatolt interfész (LoopBack) • Stabil () • Tetszőlegesen alakítható • Legnagyobb IP című normál interfész • Szomszédok tábla • Interfész • Szomszéd ID • IP cím • Típus/Állapot

  7. Számítógép Hálózatok Hello protokoll • Ezzel derítik fel a szomszédokat, azok jelenlétét • Néhány paramétert hirdet amelyben meg kell egyezniük, egyébként nem folytatják a kapcsolatot • Az életjelet jelentik (keepalive) • Kétirányú kapcsolat • Kiválasztott és Tartalék kiválasztott forgalomirányítót választ DR,BDR (üzenetszórásos és nem üzenetszórásos többszörös hozzáférésű hálózatban Non BroadcastMultiple Access) • Minden interfészen 10, 30 s-ként • RouterDeadIntervall 40s,120s

  8. Számítógép Hálózatok Hello csomag • A forrás forgalomirányító ID-je • A forrás interfész Adminisztratív Zónája • A forrás interfész hálózati maszkja • Azonosítás típusa és azonosítás információ • A HelloIntervala forrás interfészen • A RouterDeadIntervalla forrás interfészen • A forgalomirányító prioritása • DR és BDR • Öt zászló egyéb képességek jelzésére • A szomszédok forgalomirányító ID-je

  9. Számítógép Hálózatok Hálózat típusok • Kommunikációs képességek szerint • Pont – pont • Pl.: T1, Mindenképpen társak lesznek • Üzenetszórásos • Pl.: Ethernet, egy-egy üzenetszórási zónába egy DR és egy BDR, ezekkel épít ki mindenki társi kapcsolatot (AllSPFRouters, AllDRouters) • Nem üzenetszórásos többszörös hozzáférésű • Pl.: Frame-Relay: van DR és BDR, de unicast kommunikáció • Pont – több pont • Az NBMA speciális esete, nincs DR, BDR, multicast van • Virtuális Linkek • Funkció alapján • Tranzit (Transit) • Csonk (Stub)

  10. Számítógép Hálózatok Kijelölt és Kijelölt tartalék forgalomirányítók • DesignatedRouter, Backup DesignatedRouter • Enélkül: n(n-1)/2 társi kapcsolat lenne felépítve minden üzenetszórási tartományban • Pszeudó csomópont • A kijelölt forgalomirányító feladata: • Az üzenetszórási hálózatrész képviselete a külvilág felé • Az üzenetszórási hálózatrész elárasztásának menedzselése • A funkció interfészhez kötődik: egyik interfészén DR a másikon nem • A prioritás dönti és az ID dönti el a DR és BDR szerepkört

  11. Számítógép Hálózatok DR, BDR választás • Amikor egy forgalomirányító aktív lesz megnézi van-e aktív DR és BDR • Ha van akkor azok is maradnak • Ha nincs akkor választanak • Prioritás és IP cím szerint • DR-nek lennie kell a BDR nem kritikus • Választás után a többi forgalomirányító (DROther) társi kapcsolatot létesít a DR-rel éa BDR-rel.

  12. Számítógép Hálózatok OSPF interfészek • Interfész adatstruktúra • IP cím, maszk • Zóna ID • Processz ID (Cisco specifikus) • Forgalomiárnyító ID • Hálózat típus • Költség • Interfész átviteli késleltetés (InfTransDelay) • Állapot • Forgalomirányító prioritás • Kiválasztott Forgalomirányító • Tartalék Kiválasztott Forgalomirányító • HelloInterval • RouterDeadInterval • WaitTimer • RxmtInterval • Hello Timer • Szomszédos forgalomirányítók • AuType • AuKey

  13. Számítógép Hálózatok Interfész állapotok

  14. Számítógép Hálózatok OSPF társak (Adjacent) • A DR, BDR célja a társ viszonyok kialakítása • A társ viszony kialakítása: • Szomszéd felderítés • Kétirányú kommunikáció • Adatbázis szinkronizálás • Adatbázis leírás • Link Állapot Kérés • Link Állapot Frissítés • Master/Slave • Teljes társi viszony

  15. Számítógép Hálózatok Társ adat struktúra • ID • IP • Zóna • Interfész (saját) • Prioritás • Állapot • PollIntervall • Társ opciók • Inaktivitás időzítő • DR • BDR • Master/Slave • DD szekvencia szám • Utolsó beérkezett adatbázis leíró csomag • Link Állapot újraküldés lista • Adatbázis összegzés lista • Link állapot kérés lista

  16. Számítógép Hálózatok Társ állapotok

  17. Számítógép Hálózatok Társ kapcsolat kiépítés • Csomagok: • Adatbázis leíró csomagok • Tartalmazza a forrás összes LSA-jának leírását (fejléceket) • Három zászló • I bit - első DD csomag • M bit - lesz még • MS bit – Maste/Slave bit • Link állapot kérő csomagok • Link állapot frissítés csomagok • Minden LSA nyugtázott • Implicit – Link StateAcknowledgement • Explicit – Frissítés csomag mely ugyanazt az LSA- tartalmazza.

  18. Számítógép Hálózatok Elárasztás • OSPF topológia -> Link Állapot adatbázis • Topológia változás -> Link Állapot adatbázis változás • Elárasztás -> a megváltozott Link állapotok meghirdetés az egész hálózaton keresztül • Link State Update, Link Állapot Frissítés • Link StateAcknowledgement, Link Állapot Nyugta • Pont-Pont kapcsolatnál AllSPFRouters • Pont-Több pont lapcsolatnálunicast • Üzenetszórás kapcsolatnál DR, BDR többesküldés csoport AllDRouters, innen AllSPFRouters • Megbízható elárasztás, nyugtázás • Implicit: duplikált LSA a frissítésbana forrás felé • Explicit: Link StateAcknowledgement (több LSA-t is egy csomagban)

  19. Számítógép Hálózatok Elárasztás • Link Állapot Újraküldés Lista • RxmtInterval-onként újraküldi ha nem érkezett válasz • Válasz • Késletetett: több LSA együttes nyugtázása (<RxmtInterval) • Direkt: azonnal, unicast • Duplikált LSA érkezik • Az LSA életkora elérte a MaxAge-t

  20. Számítógép Hálózatok Szekvencia számok • A kauzalitást viszik a rendszerbe: • Az események sorrendben történnek • A késleltetések, különböző útvonalak ne befolyásolják az események sorrendjét sehol sem. • Probléma: • Véges hely van a számok ábrázolására mit tegyünk ha a végére értünk? • Megoldások: • Lineáris tér nagyon magas felső határral • 32 biten 10 másodperces frissítéssel 1360 év • Probléma a forgalomirányító újraindulásakor van. Mi volt, mekkorát ugorjon? • Cirkuláris sorszám tér • Vegyes (pl.: negatív számok, majd a szomszédok szólnak)

  21. Számítógép Hálózatok Elárasztás • LSA: • Szekvencia szám • Lineáris szekvencia szám tér • 32 bites előjeles számok • InitialSequenceNumber • MaxSequenceRouter • Ellenőrző összeg • Életkor • MaxAge (1 óra) • InfTransitDelay

  22. Számítógép Hálózatok Körzetek • OSPF komplex algoritmusok • Nagy memória, processzor igény • Egy határ felett nem kezelhető (elárasztás, adatbázis karbatartás) • Az OSPF körzetek lecsökkentik ezt a hatást • Logikai csoportok kezelése • Tartomány -> altartományok • Körzet azonosító - > 32 bit • Úgy ábrázolják mint az IP címeket • 271 -> 0.0.1.15 • Ez alapján a forgalom típusai • Körzetek közötti • Körzeten belüli • Külső • 0.0.0.0 a gerinc számára fenntartott körzet • A topológiák összegzése • Minden körzetközi forgalom itt megy át

  23. Számítógép Hálózatok Forgalomirányító típusok • Belső • Körzet Határ Forgalomirányító (ABR) • Külön Link Állapot Adatbázis minden körzethez • Gerinc forgalomirányító • Autonóm Rendszer Határ forgalomirányítók (ASBR)

  24. Számítógép Hálózatok Partícionált körzetek • Link hiba miatt a körzet egyik része elszigetelődik a másik részétől • Amennyiben ez nem gerinc körzet és mindkét résznek van ABR-e, a gerincen keresztül az eddigi belső forgalom ezentúl körzetközi forgalom lesz • Elszigetelt körzet esetén nincs ilyen útvonal, ABR • A gerinc particiókra esése igen súlyos következményekkel jár

  25. Számítógép Hálózatok Virtuális linkek • Egy link a gerinchez nem gerinc • körzeten keresztül • A következőkre használják: • Egy körzet gerinchez kötésére nem gerinc övezeten keresztül • A szétesett gerinc particióinakösszekötésére nem gerinc körzeteken keresztül • A virtuális link nem kötődik fizikai link-hez • Szabályok: • Virtuális link ABR-ek között építhető ki • A körzet melyen keresztül a virtuális link húzódik (tranzit area) teljes forgalomirányító információval kell, hogy rendelkezzen • A tranzit körzet nem lehet csonk körzet • Csak ideiglenes megoldásként érdemes használni! • A virtuális link egy jel arra, hogy át kell nézni a hálózat tervét

  26. Számítógép Hálózatok Link állapot adatbázis • Minden forgalomirányító minden LSA-t eltárol • Ez a topológia információ alapja • A bejegyzések lejárnak: MaxAge • Link Állapot Frissítés folyamat (Link StateRefresh) • 30 percenként minden forgalomirányító újraküldi minden LSA-ját • LSRefreshTime • Egyfajta KeepAlive folyamat az LSA-knak • Amennyiben egy LSA meghibásodik akkor ezzel kijavítják • Minden LSA-nak külön időzítő • Így az egyszeri nagy terhelés szétkenhető • Nagy sávszélesség igény -> minden LSA külön csomag • Késleltetés beiktatása (LSA grouppacing) 4 perc (10-1800 másodperc) • LSA szám függő (sok rövid, levés hosszú)

  27. Számítógép Hálózatok LSA típusok • Különböző típusú forgalomirányítók különböző LSA-t igényelnek • Forgalomirányító LSA (RouterLSA) • Hálózati LSA (Network LSA) • Hálózat összegző LSA (Network Summary LSA) • ASBR összegző LSA (ASBR Summary LSA) • AS külső LSA (AS External LSA) • Csoport Tagság LSA(Group Membership LSA) • NSSA külső LSA (NSSA External LSA) • Külső tulajdonságok (ExternalAttributes LSA) • Áttlátszó LSA (OpaqueLSA (link-local-scope)) • Opaque LSA (area-local-scope) • Opaque LSA (as-local-scope)

  28. Számítógép Hálózatok Forgalomirányító LSA • A legalapvetőbb LSA • Minden forgalomirányító gyárt ilyet • A link és interfész állapotok , valamint a költségeket hirdeti • Csak abban a körzetben van szétküldve ahonnan származik

  29. Számítógép Hálózatok Hálózat LSA • A DR-ek gyártják a többszörös hozzáférésű hálózatok részére • Egy virtuális csomópontként reprezentálja a többszörös hozzáférésű hálózatot a külvilág számára • Tartalmazza az összes forgalomirányítót a DR-t is beleértve az adott többszörös hozzáférésű hálózatban • Csak a származási körzetben terítik

  30. Számítógép Hálózatok Hálózati összegző LSA • ABR gyártja • Egy körzetbe a körzeten kívüli elérhetőségeket hirdeti • Ezzel tudatja a körzetében lévő forgalomirányítókkal, hogy milyen címeket ismer kívülről • A gerincbe is meghirdeti a hozzácsatolt körzetekben fellelhető cím tartományokat • Azok az alapértelmezett útvonalak melyek az adott körzet számára külsők, de az Adminisztratív Körzet számára belsők szintén meg vannak hirdetve • Minden célhoz csak egy elérhetőséget hirdet, ezt ellátja a tőle való költséggel is • Ezekre az útvonalakra nem futtatják az SPF-et csak hozzáadják a forgalomirányító táblájukhoz • Távolságvektor jellemző!!!! • A körzeteken belül Link állapot alapú a körzetek között viszont távolságvektor alapú!!! • Ezért kell a gerinc körzet, ezért nem lehet kommunikációs útvonal egyéb körzetek között

  31. Számítógép Hálózatok ASBR összegző • ABR-ek hirdetik • Ugyanaz mint a Hálózati összegző LSA csak itt a cél nem egy hálózat hanem egy ASBR • Host cím

  32. Számítógép Hálózatok Autonóm Rendszer Külső LSA • ASBR-ek hirdetik • Az Autonóm Körzeten kívüli címek vagy alapértelmezett útvonalakat hirdetnek meg • Ezek az egész autonóm rendszeren belül terítve vannak

  33. Számítógép Hálózatok Csoport tagság LSA • Az OSPF egy továbbfejlesztet változatában használják (MOSPF - Multicast OSPF) • Egy forrástól több célig történő csomag irányítás

  34. Számítógép Hálózatok Egyéb • NSSA Külső LSA • ASBR a forrása nem túlzottan csonk körzeten belül (Not So Stuby Area) • Tartalma ugyanaz mint az Autonóm Rendszer külső LSA-é • Külső attribútomok LSA • BGP információ átvitele OSPF tartományon • Átlátszó LSA • Gyártó specifikus LSA-k

  35. Számítógép Hálózatok Csonk körzetek • Az ASBR az egész adminisztratív tartományban meghirdeti a megismert útvonalakat • Ez gyakran az LSA adatbázis 40-50%-át is kiteszi • Az olyan körzeteknek ahol csak egy kijárata van és nincs ASBR nem kell tudniuk ezekről • A csonk körzetekre az AS külső LSA-k nincsenek továbbítva csak hálózati összegző LSA-ban vannak alapértelmezett útvonalak meghirdetve • Megszorítások • Csak olyan forgalomirányítók lehetnek benne akik a Hello csomagjukban az E bitet 1-re állították (az LSA adatbázisnak egyformának kell lennie) • Virtuális linkek nem vezethetnek keresztül rajta, nem definiálhatunk ezeken belül sem virtuális linkeket • Nem lehet csonk körzeten belül ASBR forgalomirányító • Lehet ugyan több ABR, de az alapértelmezett útvonal miatt nem tudják eldönteni, hogy melyik az optimális az adott ASBR-felé

  36. Számítógép Hálózatok Teljesen csonk körzet • Ezekbe a körzetekbe nem csak az autonóm rendszeren kívüli címek nincsenek meghirdetve, hanem az adott OSPF körzeten kívüli címek sem • Alapértelmezett útvonalat használnak

  37. Számítógép Hálózatok Nem túlzottan csonk körzet • Előfordul, hogy egy csonk körzetben kell ASBR-t definiálni • Itt használják az NSSA külső LSA-t • Az ASBR-en múlik, hogy egy ABR-hez érkezve átalakítják-e AS külső LSA-vá vagy nem. (P bit)

  38. Számítógép Hálózatok Forgalomirányító tábla • Az LSA adatbázisból Dijkstra algoritmus segítségével készül • Első futásra az ágakat készíti el • Második futásra a leveleket (csonk hálózatok) • A költségként a kimenő interfész sávszélességét szokták használni (CISCO 10^8/BW) • Cél típusok • Hálózat bejegyzések • Forgalomirányító bejegyzések (ABR, ASBR) (külön táblában) • Út típusok • Körzeten belüli út • Körzetek közötti útvonal • Első típusú külső útvonalak (Type 1) (költsége = ASBR + külső) • Második típusú külső útvonalak (Type 2) (költsége = külső)

  39. Számítógép Hálózatok Forgalomirányító tábla keresés • Legpontosabb egyezés (ha semmilyen sincs akkor ICMP destination unerachable) • Utak szűkítése • Körzeten belüli • Körzetközi • E1 külső útvonal • E2 külső útvonal • Több lehetséges útvonal esetén terhelés elosztás (egyenletes) 1-6 úton

  40. Számítógép Hálózatok Azonosítás • Ugyanaz mint a RIPv2 esetében: • MD5(jelszó+csomag)

  41. Számítógép Hálózatok Tartalom • Szomszédok és párok • A Hello protokoll • Hálózat típusok • Kijelölt és Kijelölt tartalék forgalomirányítók • OSPF interfészek • OSPF szomszédok • Elárasztás • Körzetek • Forgalomirányító típusok • Partícionált körzetek • Virtuális linkek • Link állapot adatbázis • LSA típusok • Csonk körzetek • Forgalomirányító tábla • Azonosítás

More Related