Принципы работы OSPF для нескольких зон.

Протокол динамической маршрутизации OSPF может работать с одной зоной (single area) или с многими (multi area). Перед прочтением данной статьи рекомендуется ознакомиться с принципами работы протокола OSPF.

Предположим, что мы хотим создать большую сеть, работающую в одной зоне OSPF, что нам будет мешать при этом?

  1. Большой размер таблицы маршрутизации (т.к. OSPF не будет суммировать сети), приведёт к тому, что каждый проход по таблице будет занимать продолжительное время.
  2. Большой размер базы данных линков LSDB (т.к. каждый маршрутизатор в сети обязан будет знать о всех линках между всеми остальными маршрутизаторами), приведёт к перерасходу оперативной памяти.
  3. Время выполнения алгоритма построения дерева и поиска маршрутов очень сильно затянется из-за размера LSDB, кроме того, любое изменение в сети (например, если где-то на удалённом участке линк то появляется то пропадает), приведёт к полному перерасчёту OSPF на всех маршрутизаторах, а так как сеть большая – то такие перерасчёты могут происходить часто. То есть, нагрузка на процессор возрастёт.

Как мы видим, использование OSPF с одной зоной для больших сетей является затруднительным по ряду практических причин. Чтобы обеспечить большую масштабируемость протоколу, в него заложена возможность деления сети на отдельный территории (area). При таком делении, многие операции выполняются внутри каждой area автономно, не влияя на устройства за её пределами, что приводит к улучшению производительности.

Использование множества зон

Главной считается корневая (backbone area), имеющая номер 0 именно с ней мы работаем, когда настраиваем OSPF для одной зоны. В случае использования нескольких зон, использование area 0 обязательно, остальные же зоны подключаются к ней и называются regular area. Это означает, что мы имеем двухуровневую иерархию: корневая зона и все остальные. Такой подход позволяет преодолеть приведённые выше проблемы. Маршрутизатор получает LSA только из зон, в которые он сам входит и пересчитывать карту сети надо только в том случае, если что-то поменялось в этих зонах. При этом большинство маршрутизаторов, кроме пограничных, как правило, входят в одну единственную зону.

Нет чётких формул расчёта количества зон или маршрутизаторов, это зависит от конфигурации сети и мощности железа, но есть общие рекомендации от cisco:

  1. Не более 50 маршрутизаторов на зону
  2. Не более трёх зон на маршрутизатор
  3. Не более 60 соседей у маршрутизатора

Роли маршрутизаторов в OSPF

С точки зрения принадлежности конкретного маршрутизатора к разным зонам, можно отнести его к одной из следующих групп:

  1. Внутренний (internal) – маршрутизатор, находящий полностью внутри одной зоны, то есть все его интерфейсы относятся к одной и той же area.
  2. Корневой (backbone) – маршрутизатор, относящийся хотя бы одним из своих интерфейсов к нулевой зоне.
  3. Пограничный для зоны (area border) ABR – маршрутизатор, находящийся на границе зон, то есть имеющий интерфейсы в более чем одной зоне.
  4. Пограничный для автономной системы (autonomous system boundary) ASBR – маршрутизатор, имеющий хотя бы один интерфейс за пределами домена маршрутизации OSPF. Через него осуществляется связь между OSPF маршрутизаторами и внешним миром.

Разные виды LSA

LSA (Link state advertisement) – это служебные пакеты OSPF, посредством которых маршрутизаторы обмениваются между собой информации о состоянии линков между ними и их соседями. До этого момента нам хватало такого общего определения LSA, теперь же поговорим о видах LSA более подробно. Всего спецификация OSPF подразумевает 11 разных видов, но нам достаточно разобраться с пятью из них:

  1. Router LSA – это LSA, в которые маршрутизатор включает список подключённых к нему сетей, префиксов и типов линков (point-to-point, NBMA, BMA, и т.п.). Такие LSA генерируются всеми OSPF маршрутизаторами и не распространяются за пределы ABR, то есть, находятся внутри породившей их зоны. В таких LSA всегда присутствует идентификатор породившего их маршрутизатора, так как информация содержится о связанных именно с ним линках.
  2. Network LSA – такие LSA существуют только в сетях с множественным доступом (BMA и NBMA), когда есть хотя бы два устройства, выбран DR и BDR. Такие LSA создаются только маршрутизатором, выполняющим роль DR и используются для информирования других маршрутизаторов о сетях с множественным доступом в той же зоне. Такие LSA так же не выходят за пределы той зоны, где они создавались и фильтруются на ABR маршрутизаторе.
  3. Summary LSA – такие LSA генерируются маршрутизатором, находящимся на границе между зонами (ABR) для информирования маршрутизаторов, находящихся в одной зоне о сетях, существующих в другой. Иными словами, ABR получает из некоторой зоны LSA первого типа, сохраняет их в LSDB и когда зона сошлась, то все сети, доступные в ней передаются им в виде LSA третьего типа в другую зону. Маршрутизатор, получивший LSA третьего типа просто добавляет сети в таблицу маршрутизации. Это не требует от него пересчёта OSPF. По умолчанию, суммаризация таких маршрутов не производится.
  4. Summary LAS – носит такое же имя как и LSA типа 3, но используется для совершенно других целей. Основная задача этого типа LSA – предоставить всем информацию о том, как достичь ASBR, на случай, если понадобится передавать трафик за пределы домена OSPF. Изначально ASBR рассылает обычный LSA первого типа, но в нём ставится специальный флаг и когда LSA доходит до границы зоны (до ABR), то из-за этого флага, ABR передаёт такой LSA дальше в виде LSA 4-го типа.
  5. AS External LAS – это LSA, использующиеся для сообщениям маршрутизаторам внутри OSPF домена о сетях, находящимися за его пределами. Такие сети могут быть известны пограничному маршрутизатору (ASBR) благодаря статическим маршрутам, или редистрибуции маршрутов из других протоколов (например, EIGRP маршруты). Такие пакеты, как несложно догадаться, генерируются только ASBR маршрутизатором и свободно проходят сквозь зоны (их пропускают через себя ABR). Эти маршруты находятся как бы «над» идеологией зон, поэтому, в больших сетях, при наличии большого количества внешних маршрутов, эти LSA могут привести к повышенной нагрузке на сеть. Такие маршруты не подвергаются суммаризации автоматически, поэтому, если появляется проблема с большим количеством внешних маршрутов, имеет смысл настроить ручную суммаризацию на ASBR.

При настройке OSPF для работы с одной зоной, в таблице маршрутизации (команда show ip route) все маршруты обозначались буквой «O». При многозонных конфигурациях возможны следующие типы маршрутов:

  • O – маршруты, посчитанные на этом маршрутизаторе используя полученные LSA типа 1 и LSA типа 2.
  • O IA – это маршруты, переданные в зону из другой зоны маршрутизатором, находящимся в роле ABR, но относящиеся тем не менее к OSPF домену.
  • O E1 и O E2 – внешние по отношению ко всему домену OSPF маршруты. Например, статический маршрут по умолчанию, редистрибутированный на ASBR будет отмечен как O*E2.

Для получения практических сведений по настройке OSPF со многими зонами обратитесь к следующей статье.

Комментарии

Внутренний (intenrnal) – маршрутизатор, находящий... Наверно Вы имели ввиду INTERNAL вместо (intenrnal).

Аватар пользователя bacek
Большое спасибо за внимательность :)

Добавить комментарий