Протокол динамічної маршрутизації OSPF може працювати з однією зоною (single area) або з багатьма (multi area). Перед прочитанням даної статті рекомендується ознайомитися з принципами роботи протоколу OSPF.
Припустимо, що ми хочемо створити велику мережу, яка працює в одній зоні OSPF, що нам буде заважати при цьому?
- Великий розмір таблиці маршрутизації (тому що OSPF НЕ буде підсумовувати мережі), призведе до того, що кожен прохід по таблиці буде займати тривалий час.
- Великий розмір бази даних лінків LSDB (тому що кожен маршрутизатор в мережі зобов'язаний буде знати про всі линках між усіма іншими маршрутизаторами), призведе до перевитрати оперативної пам'яті.
- Час виконання алгоритму побудови дерева і пошуку маршрутів дуже сильно затягнеться через розмір LSDB, крім того, будь-яка зміна в мережі (наприклад, якщо десь на віддаленому ділянці лінк то з'являється то пропадає), призведе до повного перерахунку OSPF на всіх маршрутизаторах, а так як мережа велика - то такі перерахунки можуть відбуватися часто. Тобто, навантаження на процесор зросте.
Як ми бачимо, використання OSPF з однієї зоною для великих мереж є складним із низки практичних причин. Щоб забезпечити більшу масштабованість протоколу, в нього закладена можливість поділу мережі на окремий території (area). При такому розподілі, багато операцій виконуються всередині кожної area автономно, не впливаючи на пристрої за її межами, що призводить до поліпшення продуктивності.
Використання безлічі зон
Головною вважається коренева (backbone area), що має номер 0 саме з нею ми працюємо, коли налаштовуємо OSPF для однієї зони. У разі використання декількох зон, використання area 0 обов'язково, інші ж зони підключаються до неї і називаються regular area. Це означає, що ми маємо дворівневу ієрархію: коренева зона і всі інші. Такий підхід дозволяє подолати наведені вище проблеми. Маршрутизатор отримує LSA тільки з зон, в які він сам входить і перераховувати карту мережі треба тільки в тому випадку, якщо щось змінилося в цих зонах. При цьому більшість маршрутизаторів, крім прикордонних, як правило, входять в одну єдину зону.
Немає чітких формул розрахунку кількості зон або маршрутизаторів, це залежить від конфігурації мережі і потужності заліза, але є загальні рекомендації від cisco:
- Не більше 50 маршрутизаторів на зону
- Не більше трьох зон на маршрутизатор
- Не більше 60 сусідів у маршрутизатора
Ролі маршрутизаторів в OSPF
З точки зору приналежності конкретного маршрутизатора до різних зон, можна віднести його до однієї з наступних груп:
- Внутрішній (internal) - маршрутизатор, що знаходить повністю всередині однієї зони, тобто всі його інтерфейси відносяться до однієї і тієї ж area.
- Кореневої (backbone) - маршрутизатор, що відноситься хоча б одним зі своїх інтерфейсів до нульовій зоні.
- Прикордонний для зони (area border) ABR - маршрутизатор, що знаходиться на кордоні зон, тобто має інтерфейси в більш ніж одній зоні.
- Прикордонний для автономної системи (autonomous system boundary) ASBR - маршрутизатор, який має хоча б один інтерфейс за межами домену маршрутизації OSPF. Через нього здійснюється зв'язок між OSPF маршрутизаторами і зовнішнім світом.
Різні види LSA
LSA (Link state advertisement) - це службові пакети OSPF, за допомогою яких маршрутизатори обмінюються між собою інформацією про стан лінків між ними і їхніми сусідами. До цього моменту нам вистачало такого загального визначення LSA, тепер же поговоримо про види LSA більш докладно. Всього специфікація OSPF має на увазі 11 різних видів, але нам досить розібратися з п'ятьма з них:
- Router LSA - це LSA, в які маршрутизатор включає список підключених до нього мереж, префіксів і типів лінків (point-to-point, NBMA, BMA, і т.п.). Такі LSA генеруються усіма OSPF маршрутизаторами і не поширюються за межі ABR, тобто, знаходяться всередині породила їх зони. У таких LSA завжди присутній ідентифікатор породив їх маршрутизатора, тому що інформація міститься про пов'язаних саме з ним линках.
- Network LSA - такі LSA існують тільки в мережах з множинним доступом (BMA і NBMA), коли є хоча б два пристрої, обраний DR і BDR. Такі LSA створюються тільки маршрутизатором, який виконує роль DR і використовуються для інформування інших маршрутизаторів про мережах з множинним доступом в тій же зоні. Такі LSA так само не виходять за межі тієї зони, де вони створювалися і фільтруються на ABR маршрутизаторі.
- Summary LSA - такі LSA генеруються маршрутизатором, що знаходяться на кордоні між зонами (ABR) для інформування маршрутизаторів, що знаходяться в одній зоні про мережах, існуючих в інший. Іншими словами, ABR отримує з деякою зони LSA першого типу, зберігає їх в LSDB і коли зона зійшлася, то все мережі, доступні в ній передаються їм у вигляді LSA третього типу в іншу зону. Маршрутизатор, який отримав LSA третього типу просто додає мережі в таблицю маршрутизації. Це не вимагає від нього перерахунку OSPF. За замовчуванням, суммарізація таких маршрутів не проводиться.
- Summary LAS - носить таке ж ім'я як і LSA типу 3, але використовується для зовсім інших цілей. Основне завдання цього типу LSA - надати всім інформацію про те, як досягти ASBR, на випадок, якщо знадобиться передавати трафік за межі домену OSPF. Спочатку ASBR розсилає звичайний LSA першого типу, але в ньому ставиться спеціальний прапор і коли LSA доходить до межі зони (до ABR), то через це прапора, ABR передає такий LSA далі у вигляді LSA 4-го типу.
- AS External LAS - це LSA, що використовуються для повідомленнями маршрутизаторів всередині OSPF домену про мережах, які перебувають за його межами. Такі мережі можуть бути відомі прикордонному маршрутизатора (ASBR) завдяки статичним маршрутам, або редистрибуции маршрутів з інших протоколів (наприклад, EIGRP маршрути). Такі пакети, як нескладно здогадатися, генеруються тільки ASBR маршрутизатором і вільно проходять крізь зони (їх пропускають через себе ABR). Ці маршрути знаходяться як би «над» ідеологією зон, тому, у великих мережах, при наявності великої кількості зовнішніх маршрутів, ці LSA можуть привести до підвищеного навантаження на мережу. Такі маршрути не піддаються суммарізаціі автоматично, тому, якщо з'являється проблема з великою кількістю зовнішніх маршрутів, має сенс налаштувати ручну суммарізацію на ASBR.
При налаштуванні OSPF для роботи з однією зоною, в таблиці маршрутизації (команда show ip route) всі маршрути позначалися буквою «O». При багатозонних конфігураціях можливі наступні типи маршрутів:
- O - маршрути, пораховані на цьому маршрутизаторі використовуючи отримані LSA типу 1 і LSA типу 2.
- O IA - це маршрути, передані в зону з іншої зони маршрутизатором, що знаходяться в ролі ABR, але які відносяться проте до OSPF домену.
- O E1 і O E2 - зовнішні по відношенню до всього домену OSPF маршрути. Наприклад, статичний маршрут за замовчуванням, редістрібутірованний на ASBR буде відзначений як O * E2.
Для отримання практичних відомостей з налаштування OSPF з багатьма зонами перегляньте наступні статті.
Відноситься до теми: