OSPF: Ottimizzazione del routing nelle reti Single Area e Multi Area

Darwin Gabriel Barzola Abad
Luglio 28, 2023
12:56
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Il protocollo OSPF (Apri prima il percorso più breve) È uno dei protocolli di routing più utilizzati grazie alla sua capacità di calcolare i percorsi migliori e di adattarsi ai cambiamenti nella topologia della rete.

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Una delle decisioni chiave nell’implementazione dell’OSPF è la scelta tra l’utilizzo di un approccio ad area singola (Single Area) o un approccio ad aree multiple (Multi Area). In questo articolo esploreremo il protocollo OSPF, le sue caratteristiche principali e le differenze tra OSPF Single Area e Multi Area.

Protocollo OSPF

Il protocollo OSPF è un protocollo di routing dello stato del collegamento che opera a livello di rete del modello OSI. Si basa su Algoritmo di Dijkstra per calcolare i percorsi più brevi e utilizza un database di routing chiamato database dello stato dei collegamenti (LSDB) per archiviare informazioni sulla topologia della rete.

OSPF è scalabile, efficiente e in grado di adattarsi rapidamente ai cambiamenti della rete, rendendolo una scelta popolare per le reti aziendali di grandi dimensioni.

Algoritmo di Dijkstra

Algoritmo di Dijkstra, sviluppato da un informatico Edsger W.Dijkstra nel 1956, è un algoritmo per la ricerca dei percorsi più brevi in un grafo ponderato non orientato.

Il suo obiettivo principale è trovare il percorso ottimale tra un nodo sorgente e tutti gli altri nodi in un grafico, considerando i pesi o i costi associati a ciascun bordo. L'algoritmo di Dijkstra è un approccio a "stato di collegamento", nel senso che crea una tabella di routing basata sulle informazioni raccolte sulla topologia della rete.

Applicazione dell'algoritmo di Dijkstra in OSPF

In OSPF, l'algoritmo di Dijkstra viene utilizzato per calcolare i percorsi più brevi e determinare i percorsi ottimali tra i router in una rete. Ogni router OSPF mantiene un database dello stato dei collegamenti (LSDB) che contiene informazioni sui collegamenti e sulle reti adiacenti nella rete.

Utilizzando queste informazioni, l'algoritmo di Dijkstra calcola un albero dei percorsi a minor costo, noto come albero di copertura minimo, che rappresenta i percorsi più brevi dal router di origine a tutti gli altri router della rete.

Come funziona l'algoritmo di Dijkstra in OSPF

Inizializzazione: L'algoritmo inizia con una serie di nodi non visitati e imposta la distanza iniziale dal nodo di origine su zero, mentre il resto dei nodi è impostato su infinito.
Ciclo principale: L'algoritmo seleziona il nodo con la distanza più bassa e lo contrassegna come visitato. Quindi esamina i nodi vicini e aggiorna le loro distanze se viene trovato un percorso più breve attraverso il nodo visitato.
Ripetizione: Il ciclo principale viene ripetuto finché non vengono visitati tutti i nodi o finché non viene trovato il percorso più breve verso il nodo di destinazione.
Costruzione dell'albero del percorso: Una volta completato l'algoritmo, viene costruito l'albero dei percorsi, che mostra i percorsi più brevi dal nodo sorgente a tutti gli altri nodi della rete.

Vantaggi dell'algoritmo di Dijkstra in OSPF

L'utilizzo dell'algoritmo di Dijkstra in OSPF offre diversi vantaggi chiave:

Efficienza del percorso: L'algoritmo di Dijkstra calcola in modo efficiente i percorsi più brevi, garantendo che il traffico venga indirizzato lungo i percorsi più veloci e ottimizzati.
Convergenza veloce: OSPF utilizza l'algoritmo di Dijkstra per calcolare dinamicamente e rapidamente i percorsi in risposta ai cambiamenti nella topologia della rete. Ciò consente una rapida convergenza e adattamento alle nuove condizioni del percorso.
Scalabilità: Man mano che la rete cresce in dimensioni e complessità, l’algoritmo Dijkstra in OSPF rimane scalabile, poiché solo i percorsi necessari vengono calcolati in base ai cambiamenti nella topologia.

OSPF Area Unica

In OSPF Single Area, l'intera rete è configurata all'interno di una singola area. Quest'area, nota anche come area backbone (area 0), è responsabile della propagazione degli aggiornamenti di routing attraverso la rete.

OSPF Single Area è semplice da configurare e gestire, rendendolo adatto a reti di piccole e medie dimensioni con requisiti di routing relativamente semplici. Tuttavia, con la crescita della rete, OSPF Single Area potrebbe dover affrontare limitazioni nella scalabilità e nel controllo del traffico.

OSPF multiarea

In OSPF Multi Area la rete è suddivisa in più aree, tra cui l'area backbone (area 0) e ulteriori aree regionali. La configurazione di OSPF Multi Area offre diversi importanti vantaggi.

En Primo, consente una maggiore scalabilità e una gestione efficiente su reti più grandi. Dividendo la rete in aree più piccole, si riduce la quantità di informazioni di instradamento che ciascun router deve elaborare, migliorando così le prestazioni complessive.

En secondoMulti Area OSPF consente un maggiore controllo del traffico consentendo l'implementazione di politiche di routing più granulari in diverse aree. Inoltre, la suddivisione in zone isola problemi e guasti, migliorando la stabilità e la resilienza della rete.

Conclusione

Il protocollo OSPF è una soluzione di routing potente e ampiamente utilizzata nelle reti aziendali. Nella scelta tra OSPF Single Area e Multi Area è fondamentale considerare le esigenze e le caratteristiche della rete in questione.

OSPF Area Unica è adatto per reti più piccole e semplici, mentre Multi Area OSPF fornisce scalabilità, gestione efficiente e maggiore controllo del traffico in reti più grandi e complesse.

La scelta tra i due approcci dipenderà dai requisiti specifici della rete e dagli obiettivi di routing. In definitiva, OSPF offre flessibilità e adattabilità per ottimizzare il routing e migliorare le prestazioni della rete.

L'algoritmo Dijkstra è un pilastro fondamentale in OSPF, poiché consente il calcolo dei percorsi più brevi e la selezione dei percorsi ottimali in una rete. Grazie a questo algoritmo, OSPF può offrire routing efficiente, adattabilità e scalabilità.

L'uso dell'algoritmo di Dijkstra in OSPF garantisce che i pacchetti di dati vengano instradati sui percorsi più brevi e veloci, migliorando così le prestazioni e l'affidabilità della rete. In sintesi, l'algoritmo di Dijkstra è un elemento chiave del successo di OSPF come protocollo di routing avanzato e ampiamente utilizzato nelle reti aziendali.

Configurazione di OSPF in MikroTik

Di seguito è riportato un esempio di configurazione di base tra due computer MikroTik RouterOS che eseguono OSPF:

1. Configurazione dell'attrezzatura 1

				
					# Configurar interfaces
/interface ethernet set [ find default-name=ether1 ] comment="Conexión al Equipo 2"
/interface ethernet set [ find default-name=ether2 ] comment="Conexión a la red local"

2. Configurare gli indirizzi IP

				
					/ip address 
add address=192.168.1.1/24 interface=ether2 comment="Dirección de la red local"
add address=10.20.30.1/30 interface=ether1 comment="Conexión al Equipo 2"

3. Configurare le reti per OSPF

				
					/routing ospf network add area=backbone network=192.168.1.0/24 comment="Red local"
/routing ospf network add area=backbone network=10.20.30.0/30 comment="PTP Router"

4. Configurazione dell'attrezzatura 2

				
					# Configurar interfaces
/interface ethernet set [ find default-name=ether1 ] comment="Conexión al Equipo 1"
/interface ethernet set [ find default-name=ether2 ] comment="Conexión a la red local"

5. Configurare gli indirizzi IP

				
					/ip address 
add address=192.168.1.2/24 interface=ether2 comment="Dirección de la red local"
add address=10.20.30.2/30 interface=ether2 comment="PTP Router "

6. Configurare le reti per OSPF

				
					/routing ospf network add area=backbone network=192.168.1.0/24 comment="Red local"
/routing ospf network add area=backbone network=10.20.30.0/30 comment="Red local"

Questo esempio configura due macchine MikroTik RouterOS con indirizzi IP sulla rete locale e stabilisce una connessione OSPF tra di loro utilizzando l'area backbone (area 0.0.0.0).

Assicurati di configurare gli indirizzi IP e le interfacce in base alla tua configurazione di rete. Ricorda che puoi anche personalizzare la configurazione OSPF aggiungendo più reti e regolando i parametri in base alle tue esigenze specifiche.