OSPF: optimizē maršrutēšanu tīklos, izmantojot vienu apgabalu un vairāku apgabalu

Darvins Gabriels Barzola Abads
Jūlijs 28, 2023
12: 56 pm
Komentāru nav

Protokols OSPF (vispirms atvērt īsāko ceļu) Tas ir viens no visplašāk izmantotajiem maršrutēšanas protokoliem, pateicoties tā spējai aprēķināt labākos maršrutus un pielāgoties izmaiņām tīkla topoloģijā.

Raksta beigās jūs atradīsiet nelielu pārbaude kas jums ļaus noteikt šajā lasījumā iegūtās zināšanas

Dodieties uz Test

Viens no galvenajiem lēmumiem, ieviešot OSPF, ir izvēlēties starp vienas zonas pieeju (Single Area) vai vairāku apgabalu pieeju (vairāku apgabalu pieeju). Šajā rakstā mēs izpētīsim OSPF protokolu, tā galvenās funkcijas un atšķirības starp OSPF viena apgabala un vairāku apgabalu.

OSPF protokols

OSPF protokols ir saites stāvokļa maršrutēšanas protokols, kas darbojas OSI modeļa tīkla slānī. Tas ir balstīts uz Dijkstra algoritms lai aprēķinātu īsākos ceļus un izmanto maršrutēšanas datu bāzi, ko sauc par saites stāvokļa datu bāzi (LSDB), lai saglabātu informāciju par tīkla topoloģiju.

OSPF ir mērogojams, efektīvs un spēj ātri pielāgoties tīkla izmaiņām, padarot to par populāru izvēli lielu uzņēmumu tīklos.

Dijkstras algoritms

Dijkstras algoritms, ko izstrādājis datorzinātnieks Edsgers V. Dijkstra 1956. gadā tas ir algoritms īsāko ceļu meklēšanai nevirzītā svērtā grafikā.

Tās galvenais mērķis ir atrast optimālo maršrutu starp avota mezglu un visiem pārējiem grafa mezgliem, ņemot vērā svarus vai izmaksas, kas saistītas ar katru malu. Dijkstra algoritms ir pieeja “saites stāvoklis”, kas nozīmē, ka tā izveido maršrutēšanas tabulu, pamatojoties uz informāciju, kas savākta par tīkla topoloģiju.

Dijkstra algoritma pielietojums OSPF

OSPF Dijkstra algoritms tiek izmantots, lai aprēķinātu īsākos ceļus un noteiktu optimālos ceļus starp maršrutētājiem tīklā. Katrs OSPF maršrutētājs uztur saites stāvokļa datu bāzi (LSDB), kurā ir informācija par saitēm un blakus esošajiem tīkliem tīklā.

Izmantojot šo informāciju, Dijkstra algoritms aprēķina zemāko izmaksu maršrutu koku, kas pazīstams kā minimālais aptverošais koks, kas atspoguļo īsākos ceļus no sākotnējā maršrutētāja līdz visiem citiem maršrutētājiem tīklā.

Kā Dijkstra algoritms darbojas OSPF

Inicializācija: Algoritms sākas ar neapmeklētu mezglu kopu un iestata sākotnējo attālumu no avota mezgla uz nulli, bet pārējie mezgli ir iestatīti uz bezgalību.
Galvenā cilpa: Algoritms atlasa mezglu ar mazāko attālumu un atzīmē to kā apmeklētu. Pēc tam tā pārbauda blakus esošos mezglus un atjaunina to attālumus, ja tiek atrasts īsāks ceļš cauri apmeklētajam mezglam.
Atkārtojums: Galvenā cilpa tiek atkārtota, līdz visi mezgli ir apmeklēti vai ir atrasts īsākais ceļš uz galamērķa mezglu.
Maršruta koka uzbūve: Pēc algoritma pabeigšanas tiek izveidots ceļa koks, kas parāda īsākos ceļus no avota mezgla uz visiem citiem tīkla mezgliem.

Dijkstra algoritma priekšrocības OSPF

Dijkstra algoritma izmantošana OSPF nodrošina vairākas galvenās priekšrocības:

Maršrutēšanas efektivitāte: Dijkstra algoritms efektīvi aprēķina īsākos maršrutus, nodrošinot, ka satiksme tiek virzīta pa ātrākajiem un optimizētākajiem ceļiem.
Ātra konverģence: OSPF izmanto Dijkstra algoritmu, lai dinamiski un ātri aprēķinātu maršrutus, reaģējot uz izmaiņām tīkla topoloģijā. Tas nodrošina ātru konverģenci un pielāgošanos jauniem maršrutēšanas apstākļiem.
Mērogojamība: Pieaugot tīkla izmēram un sarežģītībai, Dijkstra algoritms OSPF joprojām ir mērogojams, jo, pamatojoties uz topoloģijas izmaiņām, tiek aprēķināti tikai nepieciešamie maršruti.

OSPF viena zona

OSPF Single Area režīmā viss tīkls ir konfigurēts vienā apgabalā. Šis apgabals, kas pazīstams arī kā mugurkaula apgabals (0. apgabals), ir atbildīgs par maršrutēšanas atjauninājumu izplatīšanu visā tīklā.

OSPF Single Area ir vienkārši konfigurējams un pārvaldāms, padarot to piemērotu maziem un vidējiem tīkliem ar salīdzinoši vienkāršām maršrutēšanas prasībām. Tomēr, tīklam augot, OSPF Single Area var saskarties ar mērogojamības un satiksmes kontroles ierobežojumiem.

OSPF Multi Area

OSPF vairākos apgabalos tīkls ir sadalīts vairākos apgabalos, tostarp mugurkaula apgabalā (0. apgabals) un papildu reģionālajās zonās. OSPF Multi Area konfigurēšana piedāvā vairākas svarīgas priekšrocības.

En First, nodrošina lielāku mērogojamību un efektīvu pārvaldību lielākos tīklos. Sadalot tīklu mazākās zonās, tiek samazināts maršrutēšanas informācijas apjoms, kas jāapstrādā katram maršrutētājam, tādējādi uzlabojot kopējo veiktspēju.

En OtraisVairāku apgabalu OSPF nodrošina lielāku satiksmes kontroli, ļaujot dažādās jomās ieviest detalizētākas maršrutēšanas politikas. Turklāt zonējums izolē problēmas un kļūmes, uzlabojot tīkla stabilitāti un noturību.

Secinājums

OSPF protokols ir spēcīgs un plaši izmantots maršrutēšanas risinājums uzņēmumu tīklos. Izvēloties starp OSPF Single Area un Multi Area, ir svarīgi ņemt vērā attiecīgā tīkla vajadzības un īpašības.

OSPF viena zona ir piemērots mazākiem, vienkāršākiem tīkliem, savukārt Multi Area OSPF nodrošina mērogojamību, efektīvu pārvaldību un lielāku trafika kontroli lielākos, sarežģītākos tīklos.

Izvēle starp abām pieejām būs atkarīga no jūsu konkrētajām tīkla prasībām un maršrutēšanas mērķiem. Galu galā OSPF piedāvā elastību un pielāgojamību, lai optimizētu maršrutēšanu un uzlabotu tīkla veiktspēju.

Dijkstra algoritms ir OSPF pamats, kas ļauj aprēķināt īsākos maršrutus un izvēlēties optimālos ceļus tīklā. Pateicoties šim algoritmam, OSPF var piedāvāt efektīvu maršrutēšanu, pielāgojamību un mērogojamību.

Dijkstra algoritma izmantošana OSPF nodrošina, ka datu paketes tiek maršrutētas pa īsāko un ātrāko ceļu, tādējādi uzlabojot tīkla veiktspēju un uzticamību. Rezumējot, Dijkstra algoritms ir OSPF kā progresīva un plaši izmantota maršrutēšanas protokola panākumu atslēga uzņēmumu tīklos.

OSPF konfigurēšana programmā MikroTik

Tālāk ir sniegts pamata konfigurācijas piemērs starp diviem MikroTik RouterOS datoriem, kuros darbojas OSPF:

1. Iekārtas konfigurācija 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. Konfigurējiet IP adreses

				
					/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. Konfigurējiet tīklus 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. Iekārtas konfigurācija 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. Konfigurējiet IP adreses

				
					/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. Konfigurējiet tīklus 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"

Šajā piemērā tiek konfigurētas divas MikroTik RouterOS ierīces ar IP adresēm lokālajā tīklā un starp tām tiek izveidots OSPF savienojums, izmantojot mugurkaula apgabalu (apgabals 0.0.0.0).

Noteikti konfigurējiet IP adreses un saskarnes atbilstoši savai tīkla konfigurācijai. Atcerieties, ka varat arī pielāgot OSPF konfigurāciju, pievienojot vairāk tīklu un pielāgojot parametrus atbilstoši jūsu īpašajām vajadzībām.