10.2 База данных протокола OSPF

Все маршрутизаторы OSPF создают и поддерживают в своей базе данных две основные таблицы:

–Таблица соседства. Все маршрутизаторы OSPF ведут таблицу соседства, в которой хранится список и вся необходимая информация о соседних OSPF маршрутизаторах.

–Таблица топологии. Каждый маршрутизатор OSPF ведет таблицу топологии, которая содержит необходимую информацию о состоянии всех сетей, подсетей и маршрутизаторов в пределах зоны OSPF. Если маршрутизатор OSPF имеет подключение к двум и более зонам, то он ведет отдельную таблицу топологии для каждой из зон OSPF, к которой он подключен.

10.2.1 Таблица соседства

Чтобы начать обмен топологической информацией, маршрутизаторы OSPF, находящиеся в одном и том же сегменте сети в пределах одной зоны OSPF, должны сформировать соседские взаимоотношения. Маршрутизаторы становятся соседями после того, как они обменяются приветственными пакетами. Когда маршрутизатор OSPF находится в процессе инициализации, он должен распознать все соседние OSPF маршрутизаторы и установить с ними соседские взаимоотношения. Этот процесс называется процессом обнаружения соседей. Каждый маршрутизатор в результате обмена приветственными сообщениями создает локальную таблицу соседей, в дальнейшем отслеживая всех своих соседей и их состояния. В примере 10.1 приводится таблица соседства маршрутизатора OSPF.

Пример 10.1 – Таблица соседства маршрутизатора OSPF

10.95.72.271 2WAY/DROTHER 00:00:37 10.93.72.41 Vlan325

10.95.72.291 2WAY/DROTHER 00:00:32 10.93.72.42 Vlan325

Ниже описаны поля, содержащиеся в таблице соседства:

–Идентификатор соседа (Neighbor ID). Уникальное число идентифицирующее соседний маршрутизатор.

–Приоритет маршрутизатора (Pri). Приоритет соседнего маршрутизато-

ра.

–Состояние (State). Состояние соседских отношений.

170

–Время до разрыва соседских отношений (Dead Time). Временной интервал, по истечении которого будут разорваны соседские отношения, если до его окончания не придет ни одного пакета OSPF от данного соседа.

–Адрес соседнего маршрутизатора (Address). Адрес сетевого уровня соседнего маршрутизатора.

–Интерфейс (Interface). Локальный интерфейс маршрутизатора за которым находится сосед.

10.2.2 Таблица топологии

Все маршрутизаторы OSPF должны создавать и поддерживать в актуальном состоянии таблицу топологии. Эта таблица представляет собой топологическую карту зоны OSPF, в которой находится маршрутизатор. Процесс создания и поддержки в актуальном состоянии таблицы топологии является результатом обмена информацией об элементах топологии. В качестве элементов топологии выступают маршрутизаторы, сети получатели, суммарные маршруты и другая топологическая информация. Обмен топологической информацией начинается после завершения установки соседских отношений между смежными OSPF маршрутизаторами. В примере 10.2 приводится таблица топологии маршрутизатора OSPF.

Пример 10.2 – Таблица топологии маршрутизатора OSPF

OSPF Router with ID (10.95.56.58) (Process ID 2)

Router Link States (Area 0)

Вывод, приведенный в примере 10.2, представляет собой таблицу топологии, созданную в результате обмена топологической информацией по про-

171

токолу OSPF. В примере имеются записи о четырех маршрутизаторах принадлежащих той же зоне, что и маршрутизатор рассматриваемый в примере. Также имеются записи о четырех сетях и о двух суммарных маршрутах на сеть

0.0.0.0.Ниже описаны поля, содержащиеся в таблице топологии:

–Идентификатор топологического элемента (Link ID). Уникальное число идентифицирующее топологический элемент.

–Маршрутизатор (ADV Router). Маршрутизатор объявивший топологический элемент.

–Возраст (Age). Время существования топологического элемента.

–Номер последнего LSA (Seq#). Последовательный номер последнего пришедшего LSA, о данном топологическом элементе.

–Контрольная сумма (Checksum). Контрольная сумма последнего LSA.

–Число интерфейсов (Link count). Количество интерфейсов маршрутизатора, на которых разрешен процесс OSPF.

В протоколе OSPF топология сети описывается, хранится и передается в виде сообщений LSA. Содержимое LSA описывает отдельный топологический элемент сети, такой как маршрутизатор, сеть или суммарный маршрут. Как существуют разные типы элементов топологии сети, имеются и разные типы сообщений LSA, каждый из которых соответствует отдельному типу компонентов сети. Подробно о типах сообщений LSA будет рассказано далее.

Создавать и изменять сообщения LSA могут только маршрутизаторы OSPF, никакие другие компоненты сети передачи данных не могут этого делать. Маршрутизаторы OSPF создают новую топологическую информацию или производят изменения существующей только после изменений в топологи сети передачи данных.

Маршрутизатор создающий сообщение LSA объявляет (advertised) его в домен маршрутизации OSPF. Каждое отдельное сообщение LSA может объявить только один единственный маршрутизатор OSPF.

Когда маршрутизатор объявляет новое сообщение LSA или изменяет существующие, он должен передать его всем своим соседям. По получении нового или обновленного LSA соседи сначала сохраняют его в своих базах данных, а затем передают его далее своим соседям.

Информация о топологических элементах должна быть синхронизирована между всеми маршрутизаторами, для этого необходимо выполнение следующих условий:

–Достижение надежной рассылки LSA благодаря применению механизма отправки подтверждений о получении LSA;

–Рассылка LSA производиться последовательно по всем маршрутизаторам входящим в зону или по всему домену маршрутизации, если не применяется разделение на зоны OSPF;

–Сообщения LSA имеют порядковые номера, чтобы каждый маршрутизатор мог сравнить порядковый номер, поступившего LSA, с уже имеющемся в его базе данных, и при необходимости обновить ее.

172

Благодаря гарантированной рассылке сообщений LSA, каждый маршрутизатор в пределах зоны или домена маршрутизации может гарантировать, что он имеет последнюю и самую точную информацию о топологии сети. Только в данном случае маршрутизатор имеет возможность расчета достоверных маршрутов до всех сетей получателей.

В протоколах маршрутизации по состоянию канала должно проводиться периодическое обновление записей таблицы топологии для актуализации, имеющейся в ней информации. В протоколе OSPF по умолчанию интервал обновления информации таблицы топологии составляет 30 минут. Необходимо отметить, что интервал рассылки устанавливается не на всю таблицу топологии, а на каждую отдельно взятую запись из таблицы.

По истечении 30 минут маршрутизатор производит рассылку обновленных LSA сообщений, у которых параметр Seq увеличен на единицу. При получении LSA каждый маршрутизатор OSPF выполняет действия по следующему алгоритму, представленному на рисунке 10.2.

Конец

Рисунок 10.2 – Алгоритм обработки поступившего LSA

173