آموزش OSPF در میکروتیک

OSPF در میکروتیک چیست:

 OSPF یا Open Shortest Path First که یک پروتکل مسیریابی قدرتمند است که در شبکه های پروتکل اینترنت (IP) استفاده میشود. OSPF از الگوریتم های مسیریابی حالت پیوندی استفاده میکند و در یک سیستم به صورت جداگانه عمل میکند. این پروتکل مسیریابی مبتنی بر استاندارد باز می باشد. که امروزه توسط هر فروشنده ای استفاده می شود چرا که به یک استاندارد باز تبدیل شده است.

OSPF از بزرگ ترین پروتکل های پرکاربرد در شبکه های بزرگ است. که برای پشتیبانی از پوشش متغیر Subnet (یا VLSM) و آدرس مسیریابی بین دامنه (CIDR) با طول متغیر طراحی و تولید شده است. همچنین OSPF یک پروتکل مسیریابی Link state بوده که قابلیت این را دارد تا ترافیک های مربوط به پروتکل IP را مدیریت کند.

پروتکل OSPF نسخه های مختلفی دارد که در حال حاضر از نسخه ۲ آن بیشتر استفاده می شود. OSPF به صورت انحصاری توسط شرکت ها ارائه میشوند و یک پروتکل کاملا جامع و بدون وابستگی به هیچ برند خاصی است، تقریبا همه روترهایی که در دنیا وجود دارند از پروتکل OSPF پشتیبانی می کنند.

این پروتکل OSPF از الگوریتم Shortest Path First یا SPF که به وسیله Dijkstra طراحی شده است، برای جلوگیری از به وجود آمدن Routing Loop در توپولوژی شبکه استفاده می کند و به نوعی یک شبکه Loop Free ایجاد می کند. پروتکل OSPF فرآیند Convergence سریعی دارد و از طرفی قابلیت Incremental Update را نیز با استفاده از LSA یا Link State Advertisement فراهم می کند.

پروتکل مسیریابی OSPF یک پروتکل Classless است و به شما این اجازه را می دهد که برای طراحی یک ساختار سلسله مراتبی شبکه از VLSM و Rout Summarization به راحتی استفاده کنید. در حال حاضر روتینگ پروتکل Rip از قدیمی ترین پروتکل ها محسوب می شود این پروتکل distance vector می باشد و از hop count به عنوان متریک استفاده می کند. مشکل بزرگ پروتکل Rip محدود بودن آن به 15 هاب می باشد.

انواع لینک در پروتکل OSPF:

یک لینک یا پیوند در اصل یک اتصال محسوب میشود، بنابراین ارتباط بین دو روتر به عنوان یک لینک شناخته می شود.

چهار نوع لینک در OSPF وجود دارد:

• پیوند نقطه به نقطه یا Point-to-point: پیوند نقطه به نقطه مستقیماً دو روتر را بدون هیچ میزبان یا روتری در بین آنها، به هم متصل می کند.
• پیوند گذرا یا Transient: هنگامی که چندین روتر در یک شبکه متصل می شوند، به عنوان پیوند گذرا شناخته می شوند.

پیوند گذرا دو پیاده سازی متفاوت دارد:

ـ توپولوژی Unrealistic: زمانی که همه روترها به یکدیگر متصل می شوند، به عنوان توپولوژی Unrealistic شناخته می شود.

ـ توپولوژی Realistic: هنگامی که یک روتر تعیین شده در یک شبکه وجود دارد، به عنوان توپولوژی Realistic شناخته می شود. در اینجا روتر تعیین شده روتری است که همه روترها به آن متصل هستند. تمام بسته های ارسال شده توسط روترها از طریق روتر تعیین شده ارسال می شود.

• پیوند استوب یا Stub: شبکه ای است که به یک روتر متصل است. داده ها از طریق یک روتر وارد شبکه می شوند و از طریق همان روتر از شبکه خارج می شوند.
• پیوند مجازی یا Virtual: اگر پیوند بین دو روتر قطع شود، مدیریت مسیر مجازی بین روترها را ایجاد می کند و این مسیر نیز می تواند طولانی باشد.

وضعیت های OSPF در میکروتیک:

دستگاهی که پروتکل OSPF را اجرا می کند، از وضعیت های زیر استفاده می کند:

1. Down: اگر دستگاه در حالت خاموش است، بسته HELLO را دریافت نکرده است. در اینجا، Down به این معنی نیست که دستگاه از نظر فیزیکی از کار افتاده است. این بدان معنی است که فرآیند OSPF هنوز شروع نشده است.
2. Init: اگر دستگاه در حالت init قرار گیرد به این معنی است که دستگاه بسته HELLO را از روتر دیگر دریافت کرده.
3. 2WAY: اگر دستگاه در حالت 2WAY باشد، به این معنی بوده که هر دو روتر بسته HELLO را از روتر دیگر دریافت کرده اند و ارتباط بین روترها برقرار می شود.
4. Exstart: هنگامی که تبادل بین روترها شروع شد، هر دو روتر به حالت Exstart منتقل می شوند. در این حالت، Master و Slave بر اساس شناسه روتر انتخاب می شوند. Master توالی اعداد را کنترل می کند و فرآیند تبادل را آغاز می کند.
5. Exchange: در حالت Exchange ، هر دو روتر لیستی از LSA ها را برای یکدیگر ارسال می کنند که حاوی توضیحات پایگاه داده است.
6. Loading:  در این حالت، LSR، LSU و LSA رد و بدل می شوند.
7. Full : هنگامی که تبادل LSA ها کامل شد، روترها به حالت Full تغییر می کنند.

معایب پروتکل Open Shortest Path First:

از مهم ترین معایبی که در پروتکل OSPF وجود دارد این است که OSPF برای نگهداری لیست OSPF Neighbor ها، توپوپولوژی شبکه که شامل یک دیتابیس از تمامی روترها و Route های موجود در آن هاست و همچنین Routing Table خود روتر به حافظه RAM نسبتا بیشتری در مقایسه با پروتکل های Distance Vector نیاز دارد.

همچنین پروتکل OSPF به قدرت پردازشی یا CPU بیشتری برای اجرا کردن الگوریتم SPF نیاز دارد و همین موارد باعث می شود که OSPF در رده بندی پروتکل های مسیریابی پیچیده یا Complex Protocol قرار بگیرد. دو مفهوم بسیار مهم در مواردی که می خواهید از پروتکل OSPF استفاده کنید وجود دارند که اولین مفهوم Autonomous System و دومین مفهوم Area می باشد.

 ویژگی های مهم پروتکل OSPF:

1. پروتکل مسیریابی OSPF می تواند بر روی چندین مسیر با Metric های مساوی یا Equal-Metric حداکثر تا 6 مسیر، Load-Blancing انجام دهد.
2. این پروتکل توانایی کار با IP V4 و همچنین IP V6 را خواهد داشت.
3. این پروتکل به علت طراحی به صورت ناحیه بندی باعث کاهش ترافیک آپدیت خواهد شد.
4. این پروتکل از توانمندی VLSM پشتیبانی می کند.
5. این پروتکل محدودیتی روی تعداد Hop ندارد.
6. پروتکل مسیریابی OSPF بر روی بسیاری از محصولات شبکه مانند روترهای شرکت های غیر سیسکو پشتیبانی می شود.
7. از این پروتکل در شکبه های بزرگ و گسترده استفاده می شود.
8. این پروتکل اطلاعات مسیریابی را بین روترها از طریق Multicast ارسال و دریافت خواهد کرد.
9. روترهای موجود در پروتکل OSPF در صورت بروز تغییر با استفاده از ارسال پیام های LSA یا Link State Advertisment همسایگان خود را از وجود تغییرات آگاه خواهند کرد.

منبع: 

آموزش OSPF در میکروتیک