فهم فتح أقصر مسار أولاً (OSPF) - دليل التصميم

المقدمة

يوضح هذا المستند كيفية عمل بروتوكول OSPF وكيف يمكن إستخدامه لتصميم وإنشاء شبكات كبيرة ومعقدة.

معلومات أساسية

بروتوكول فتح أقصر مسار أولاً (OSPF)، المحدد في RFC 2328، وهو أحد بروتوكولات العبّارة الداخلية المُستخدم لتوزيع معلومات التوجيه ضمن نظام ذاتي واحد.

تم تطوير بروتوكول OSPF بسبب حاجة مجتمع الإنترنت لتقديم بروتوكول عبّارة داخلية عالي الأداء غير مملوك (IGP) لعائلة بروتوكولات TCP/IP.

بدأت مناقشة إنشاء IGP مشترك قابل للتشغيل البيني للإنترنت في عام 1988 ولم يتم إضفاء الطابع الرسمي عليه حتى عام 1991.

وفي ذلك الوقت، طلب الفريق العامل التابع لفرقة العمل أن ينظر في إمكانية ترقية OSPF إلى مشروع معيار الإنترنت.

يعتمد بروتوكول OSPF على تقنية حالة الارتباط، والتي تعد خروجًا عن الخوارزميات القائمة على المتجهات الخاصة ببلمان فورد والمُستخدمة في بروتوكولات توجيه الإنترنت التقليدية مثل RIP.

قدّم OSPF مفاهيم جديدة مثل مصادقة تحديثات التوجيه وأقنعة الشبكة الفرعية متغيرة الطول (VLSM) وتلخيص المسار وما إلى ذلك.

وتناقش هذه الفصول مصطلحات بروتوكول فتح أقصر مسار أولا وخوارزمية وفوائد البروتوكول وفصوله في تصميم شبكات اليوم الكبيرة والمعقدة.

مقارنة بروتوكول OSPF ببروتوكول RIP

أدى النمو السريع للشبكات الحديثة وتوسيعها إلى دفع بروتوكول معلومات التوجيه (RIP) إلى حدوده القصوى. يحتوي RIP على قيود معينة يمكن أن تسبب مشاكل في الشبكات الكبيرة:

• يحتوي RIP على 15 خطوة بحد أقصى. تعتبر الشبكة التي تغطي أكثر من 15 خطوة (15 موجه) غير قابلة للوصول.
• لا يمكن لـ RIP معالجة أقنعة الشبكة الفرعية متغيرة الطول (VLSM). نظرًا لنقص عناوين IP والمرونة التي توفرها أقنعة الشبكة الفرعية متغيرة الطول (VLSM) في التخصيص الفعال لعناوين IP، يعتبر هذا عيبًا كبيرًا.

تستهلك عمليات البث الدورية لجدول التوجيه الكامل قدرًا كبيرًا من النطاق الترددي. هذه مشكلة كبيرة مع الشبكات الكبيرة خاصة على الروابط البطيئة وسُحب WAN.

• تجميع RIP أبطأ من OSPF. في الشبكات الكبيرة، يجب أن يكون الاندماج في خلال دقائق.
• تمر موجهات RIP خلال فترة من احتجاز واسترداد وجمع معلومات عن البيانات المهملة ببطء والتي لم يتم استلامها مؤخرًا. هذا غير مناسب في البيئات الكبيرة وقد يتسبب في عدم اتساق التوجيه.
• ليس لدى RIP مفهوم لتأخيرات الشبكة وتكاليف الارتباط. تستند قرارات التوجيه على عدد الخطوات. يُفضل دائمًا المسار الذي يحتوي على أقل عدد من الخطوات للوصول إلى الوجهة حتى لو كان المسار الأطول يحتوي على نطاق ترددي تجميعي أفضل للارتباط وتأخيرات أقل.
• شبكات RIP هي شبكات مسطحة. لا يوجد مفهوم المناطق أو الحدود. ومع إدخال التوجيه دون فئات والاستخدام الذكي للتجميع والتلخيص، تخلفت شبكات RIP.

تم إدخال التحسينات في نسخة جديدة من RIP تسمى RIP2. يعالج RIP2 مشاكل VLSM، المصادقة، وتحديثات التوجيه للبث المتعدد.

إن بروتوكول معلومات التوجيه (RIP2) لا يمثل تحسنا كبيرا مقارنة ببروتوكول معلومات التوجيه (RIP) (والذي يطلق عليه الآن RIP1) لأنه لا يزال يعاني من أوجه القصور في عدد الخطوات وتقارب بطيء والتي تعتبر أساسية في الشبكات الكبيرة.

من ناحية أخرى، يعالج OSPF معظم المشكلات التي تم عرضها مسبقًا:

• مع OSPF، لا توجد قيود على عدد الخطوات.
• يُعدّ الاستخدام الذكي لـ VLSM مفيدًا جدًا في تخصيص عنوان IP.
• يستخدم OSPF إرسال IP المتعدد لإرسال تحديثات حالة الارتباط. وهذا يضمن إستهلاك مورد العملية الأقل على الموجهات التي لا تستمع إلى حزم OSPF. يتم إرسال التحديثات فقط في حالة حدوث تغييرات في التوجيه بدلا من حدوثها بشكل دوري. وهذا يضمن توفر عرض نطاق ترددي فعال.
• OSPF لديه اندماج أفضل من RIP. وذلك لأن تغييرات التوجيه يتم نشرها على الفور وليس بشكل دوري.
• يسمح OSPF بموازنة أفضل للحِمل.
• يسمح OSPF بتعريف منطقي للشبكات حيث يمكن تقسيم الموجّهات إلى مناطق. هذا يحد من انتشار تحديثات حالة الارتباط عبر الشبكة بأكملها. كما يوفر ذلك آلية لتجميع المسارات وتقليل الانتشار غير الضروري لمعلومات الشبكات الفرعية.
• يسمح OSPF بتوجيه المصادقة من خلال طرق مختلفة لمصادقة كلمة المرور.
• يسمح OSPF بنقل ووضع علامات على المسارات الخارجية التي يتم حقنها في نظام مستقل. هذا الأمر يتتبع المسارات الخارجية التي يتم حقنها بواسطة البروتوكولات الخارجية مثل BGP.

وهذا يؤدي إلى مزيد من التعقيد في تكوين شبكات OSPF واستكشاف أخطائها وإصلاحها.

يواجه المسؤولون المعتادون على بساطة RIP تحديًا في مقدار المعلومات الجديدة التي يتعين عليهم تعلمها من أجل مواكبة شبكات OSPF.

وهذا يقدم المزيد من التكاليف في تخصيص الذاكرة واستخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU). يجب ترقية بعض الموجهات التي تشغل RIP من أجل معالجة التكاليف الإضافية التي يتسبب فيها OSPF.

ماذا نعني بحالات الارتباط؟

بروتوكول OSPF عبارة عن بروتوكول لحالة الربط. فكر في إرتباط كواجهة على الموجه. حالة الارتباط هي وصف لتلك الواجهة وعلاقتها بالموجهات المجاورة لها.

قد يتضمن وصف الواجهة، على سبيل المثال، عنوان IP للواجهة والقناع ونوع الشبكة التي تتصل بها والموجّهات المتصلة بهذه الشبكة وما إلى ذلك.

سيشكل جمع كل حالات الارتباط هذه قاعدة بيانات لحالة الارتباط.

خوارزمية المسار الأقصر أولاً

يستخدم OSPF خوارزمية أقصر مسار أولا لإنشاء وحساب أقصر مسار إلى جميع الوجهات. يتم حساب أقصر مسار باستخدام خوارزمية Dijkstra.

الخوارزمية بحد ذاتها معقدة. هذه نظرة عالية المستوى على مختلف خطوات الخوارزمية:

1. عند التهيئة أو بسبب أي تغيير قد يطرأ في معلومات التوجيه، يقوم الموجّه بإنشاء إعلان حالة الارتباط. يمثل هذا الإعلان مجموعة لجميع حالات الارتباط الموجودة على الموجّه المعني.
2. تتبادل جميع الموجهات حالات الارتباط عبر الفيضانات. يجب أن يقوم كل موجه يستلم تحديث حالة إرتباط بتخزين نسخة في قاعدة بيانات حالة الارتباط الخاصة به ثم نشر التحديث إلى موجهات أخرى.
3. بعد اكتمال قاعدة بيانات كل موجه، يحسب الموجّه أقصر مسار شجري لجميع الوجهات. يستخدم الموجه خوارزمية Dijkstra لحساب أقصر شجرة مسار، والوجهات، والتكلفة المقترنة، والنقلة التالية للوصول إلى تلك الوجهات من جدول توجيه IP.
4. في حالة عدم حدوث تغييرات في شبكة OSPF، مثل تكلفة إرتباط أو شبكة تتم إضافتها أو حذفها، يبقى OSPF هادئا للغاية. يتم إبلاغ التغييرات من خلال حزم حالة الارتباط، ويتم إعادة حساب خوارزمية Dijkstra للعثور على أقصر مسار.

تضع الخوارزمية كل موجّه في جذر شجرة وتحسب أقصر مسار لكل وجهة بناءً على التكلفة التراكمية المطلوبة للوصول إلى تلك الوجهة.

ولكل موجه وجهة نظره الخاصة بالمخطط حتى ولو كانت جميع الموجهات تبني أقصر شجرة مسار تستخدم نفس قاعدة بيانات حالة الارتباط. تشير هذه الأقسام إلى ما ينطوي عليه إنشاء أقصر شجرة مسار.

تكلفة OSPF

التكلفة (تُسمى أيضًا القياس) للواجهة في OSPF هي مؤشر على الحِمل المطلوب لإرسال الحِزم عبر واجهة معينة.

تتناسب تكلفة واجهة عكسيًا مع عرض النطاق الترددي لهذه الواجهة. يشير عرض النطاق الترددي الأعلى إلى تكلفة أقل

وهناك المزيد من التكاليف (تكاليف أعلى) والتأخيرات الزمنية التي ينطوي عليها إستخدام خط تسلسلي بسرعة 56 ألف لفة في الدقيقة مقارنة بأي تأخير في إستخدام خط إيثرنت بسرعة 10 أمتار.

الصيغة المُستخدمة لحساب التكلفة هي:

• التكلفة = ‪10000 0000‬/عرض النطاق الترددي بالبت في الثانية

على سبيل المثال، يلزم 10 منافذ EXP8/10 EXP7 = 10 عبور خط إيثرنت بطول 10 أمتار و 10 منافذ EXP8/154000 = 64 عبور خط T1.

وبشكل افتراضي، يتم حساب تكلفة الواجهة استنادا إلى النطاق الترددي؛ يمكنك فرض تكلفة الواجهة باستخدام أمر وضع التكوين الفرعي ip ospf cost <value> للواجهة.

شجرة أقصر مسار

أحلت هذا شبكة رسم بياني مع ال يشير قارن تكلفة. من أجل بناء أقصر شجرة مسار لـ RTA، علينا أن نجعل RTA جذر الشجرة ونحسب أقل تكلفة لكل وجهة.

 

هذا هو عرض الشبكة كما هو موضح من RTA. لاحظ إتجاه الأسهم في حساب التكلفة.

لا تكون تكلفة واجهة RTB للشبكة 198.51.100.1 ذات صلة عندما يتم حساب التكلفة إلى 192.168.0.1.

يمكن أن يصل معدل نقل البيانات إلى 192.168.0.1 من خلال RTB بتكلفة 15 (10+5).

كما يمكن أن يصل معدل نقل البيانات إلى 203.0.113.1 من خلال مركز التدريب الإقليمي بتكلفة 20 (10+10) أو من خلال RTB بتكلفة 20 (10+5+5).

وفي حالة وجود مسارات متساوية التكلفة إلى الوجهة نفسها، فإن تنفيذ بروتوكول فتح أقصر مسار أولا (OSPF) يتتبع ما يصل إلى ست (6) خطوات تالية إلى الوجهة نفسها.

بعد أن يقوم الموجه بإنشاء أقصر شجرة مسار، فإنه يقوم بإنشاء جدول التوجيه. يتم الوصول إلى الشبكات المتصلة مباشرة عن طريق مقياس (تكلفة) 0 ويتم الوصول إلى الشبكات الأخرى وفقا للتكلفة المحسوبة في الشجرة.

موجِّهات المناطق والحدود

وكما ذكر سابقا، يستخدم OSPF الفيضانات لتبادل تحديثات حالة الارتباط بين الموجهات. يتم غمر أي تغيير في معلومات التوجيه لجميع الموجّهات في الشبكة.

يتم تقديم المناطق لوضع حد لانفجار تحديثات حالة الارتباط. تقتصر عمليات فيض خوارزمية Dijkstra على الموجه وحسابها على التغييرات داخل منطقة ما.

تحتوي جميع الموجّهات داخل منطقة ما على قاعدة بيانات حالة الارتباط الدقيقة. تُسمى الموجّهات التي تنتمي إلى مناطق متعددة وتربط هذه المناطق بمنطقة شبكة التجميع موجّهات حدود المناطق (ABR).

ولذلك، يجب أن تحتفظ المكاتب الإقليمية لموارد المحيطات بمعلومات تصف مناطق العمود الفقري وغيرها من المناطق الملحقة.

المنطقة هي واجهة محددة. يُسمى الموجّه الذي يحتوي على جميع واجهاته في نفس المنطقة باسم الموجّه الداخلي (IR).

يُسمى الموجّه الذي يحتوي على واجهات في مناطق متعددة باسم موجّه حدود المنطقة (ABR).

تسمى الموجّهات التي تعمل كعبّارات (إعادة توزيع) بين OSPF وبروتوكولات التوجيه الأخرى (IGRP أو EIGRP أو IS-IS أو RIP أو BGP أو Static) أو غيرها من مثيلات عملية توجيه OSPF باسم موجّه حدود النظام المستقل (ASBR). يمكن أن يكون أي موجّه من نوع ABR أو ASBR.

حزم حالات الرابط

هناك أنواع مختلفة من حزم حالة الارتباط، تلك هي عادة ما تراه في قاعدة بيانات OSPF (الملحق أ والموضحة هنا). 

روابط الموجه هي إشارة إلى حالة الواجهات على الموجه في منطقة معينة معينة معينة. يقوم كل موجه بإنشاء إرتباط موجه لجميع الواجهات الخاصة به.

يتم إنشاء الارتباطات الموجزة بواسطة وحدات التحكم في الوصول إلى البنية الأساسية (ABRs)، وهذه هي الطريقة التي يتم بها نشر معلومات قابلية الوصول إلى الشبكة بين المناطق.

عادة ما يتم حقن جميع المعلومات في العمود الفقري (المنطقة 0) وبالتالي يقوم العمود الفقري بتمريرها إلى مناطق أخرى.

كما أن هذه المستويات تنشر إمكانية الوصول إلى نظام ASBR. هذه هي الطريقة التي تعرف بها الموجهات كيفية الوصول إلى المسارات الخارجية في وحدات AS الأخرى.

يتم إنشاء روابط الشبكة بواسطة موجه مخصص (DR) على جزء (تتم مناقشة DR لاحقا). 

هذه المعلومات هي إشارة إلى جميع الموجّهات المتصلة بقطاع معين متعدد الوصول مثل Ethernet وToken Ring وFDDI ‫(NBMA‬ أيضًا).

الروابط الخارجية هي إشارة إلى شبكات خارج AS. يتم حقن هذه الشبكات في OSPF عبر إعادة التوزيع. ويقوم المصرف بحقن هذه الطرق في نظام مستقل.

تمكين OSPF على الموجه

يتضمن تمكين OSPF على الموجه خطوتين في وضع التكوين:

1. تمكين عملية OSPF باستخدام router ospf <process-id> الأمر.
2. مساحة معينة إلى الواجهات باستخدام network <network or IP address> <mask> <area-id> الأمر.

مُعرّف عملية OSPF هو قيمة رقمية مقتصرة على الموجّه. ليس من الضروري مطابقة معرّفات العمليات على الموجّهات الأخرى.

من الممكن تشغيل عمليات OSPF متعددة على نفس الموجّه، ولكن لا يُوصى بذلك لأنه ينشئ مثيلات متعددة لقاعدة بيانات تضيف حملاً إضافيًا إلى الموجّه.

الأمر network هو طريقة تعيين لواجهة لمساحة معينة. يتم إستخدام القناع كاختصار ويقوم بوضع قائمة من الواجهات في نفس المنطقة ذات سطر تكوين واحد.

يحتوي القناع على وحدات بت لبطاقة جامحة حيث يكون 0 متطابقا و 1 هو وحدة بت "لا تهتم"، على سبيل المثال، 0.0.255.255 يشير إلى تطابق في البيتين الأوليين من رقم الشبكة.

مُعرّف المنطقة هو رقم المنطقة التي نريد أن تكون الواجهة فيها. يمكن أن يكون مُعرّف المنطقة عددًا صحيحًا يقع بين 0 و4294967295 أو يمكن أن يتخذ شكلاً مشابهًا لعنوان IP ‏A.B.C.D.

فيما يلي مثال:

 

RTA# interface Ethernet0 ip address 192.168.0.2 255.255.255.0 interface Ethernet1 ip address 192.168.0.5 255.255.255.0 interface Ethernet2 ip address 192.168.0.3 255.255.255.0 router ospf 100 network 192.168.0.4 0.0.255.255 area 0.0.0.0 network 192.168.0.3 0.0.0.0 area 23

يضع بيان الشبكة الأول كل من E0 و E1 في نفس المنطقة 0.0.0.0، ويضع بيان الشبكة الثاني E2 في المنطقة 23. لاحظ قناع 0.0.0.0، الذي يشير إلى تطابق كامل على عنوان IP.

هذه طريقة سهلة لوضع واجهة في منطقة معينة إذا لم تكن قادرا على حل قناع.

مصادقة OSPF

من الممكن مصادقة حِزم OSPF بحيث تتمكن الموجّهات من المشاركة في مجالات التوجيه بناءً على كلمات المرور المحددة مسبقًا.

بشكل افتراضي، يستخدم الموجّه مصادقة باطلة مما يعني أن عمليات تبادل التوجيه عبر الشبكة لم تتم مصادقتها. توجد طريقتان أخريان للمصادقة: مصادقة كلمة المرور البسيطة Message Digest والمصادقة (MD-5).

مصادقة كلمة المرور البسيطة

تسمح مصادقة كلمة المرور البسيطة بتكوين كلمة مرور (مفتاح) لكل منطقة. يجب تكوين الموجهات في نفس المنطقة التي تريد المشاركة في مجال التوجيه باستخدام المفتاح نفسه.

يتمثل الجانب السلبي في هذه الطريقة في كونها عُرضة للهجمات السلبية. يمكن لأي شخص لديه محلل ارتباط بسهولة الحصول على كلمة المرور مباشرة من السلك.

لتمكين مصادقة كلمة المرور، أستخدم الأوامر التالية:

• ip ospf authentication-key key (يتم ذلك تحت الواجهة المحددة)
• area area-id authentication (يتم هذا router ospf <process-id>تحت)

فيما يلي مثال:

interface Ethernet0 ip address 10.0.0.1 255.255.255.0 ip ospf authentication-key mypassword router ospf 10 network 10.0.0.0 0.0.255.255 area 0 area 0 authentication

مصادقة Message Digest

مصادقة Message Digest هي عبارة عن مصادقة تشفير. يتم تكوين مفتاح (كلمة مرور) ومُعرّف المفتاح على كل موجّه.

يستخدم الموجّه خوارزمية تستند إلى حِزمة OSPF والمفتاح ومُعرّف المفتاح لإنشاء "message digest" يتم إلحاقها بالحِزمة.

على عكس المصادقة البسيطة، لا يتم تبادل المفتاح عبر السلك. يتم أيضًا تضمين رقم تسلسلي غير متناقص في كل حِزمة من حِزم OSPF للحماية من هجمات الرد.

تسمح هذه الطريقة أيضًا بالانتقال دون انقطاع بين المفاتيح. يفيد ذلك المسؤولين الذين يرغبون في تغيير كلمة مرور OSPF دون انقطاع الاتصال.

إذا تم تكوين واجهة باستخدام مفتاح جديد، فإن الموجه يرسل نسخا متعددة من الحزمة نفسها، تتم مصادقة كل منها بواسطة مفاتيح مختلفة.

لا يرسل الموجه حزم متكررة عندما يكتشف أن جميع جيرانه قد اعتمدوا المفتاح الجديد.

هذه هي الأوامر المستخدمة لمصادقة ملخص الرسالة:

• ip ospf message-digest-key keyid md5 key (يستخدم تحت الواجهة)
• area area-id authentication message-digest (يستخدم تحت router ospf <process-id>)

فيما يلي مثال:

interface Ethernet0 ip address 10.0.0.1 255.255.255.0 ip ospf message-digest-key 10 md5 mypassword router ospf 10 network 10.0.0.0 0.0.255.255 area 0 area 0 authentication message-digest 

شبكة التجميع والمنطقة 0

تشتمل OSPF على قيود خاصة عند تضمين مجالات متعددة. إن شكلت أكثر من واحد منطقة، واحد من هذا مجال ينبغي أن يكون المساحة 0. هذا يسمى العمود الفقري.

من الممارسات الجيدة تصميم الشبكة أن تبدأ بالمنطقة 0 ثم تتوسع في مناطق أخرى لاحقا.

العمود الفقري يجب أن يكون في مركز كل المناطق الأخرى، أي كل المناطق يجب أن تكون متصلة جسديا بالعمود الفقري.

والسبب في ذلك هو أن المكتب يتوقع من جميع المناطق أن تضخ معلومات التوجيه في العمود الفقري، وأن يقوم العمود الفقري بدوره بنشر تلك المعلومات في مناطق أخرى.

يوضح هذا المخطط تدفق المعلومات في شبكة OSPF:

في هذا الرسم البياني، كل المناطق متصلة مباشرة بالعمود الفقري. وفي الحالات النادرة التي يتم فيها تقديم منطقة جديدة لا يمكنها الوصول المادي المباشر إلى العمود الفقري، يلزم تكوين رابط ظاهري.

تمت مناقشة الارتباطات الظاهرية في القسم التالي. لاحظ الأنواع المختلفة من معلومات التوجيه. تُسمى المسارات التي تنشأ من داخل منطقة (تنتمي الوجهة إلى المنطقة) مسارات داخل المناطق.

يتم تمثيل هذه المسارات عادةً بالحرف O في جدول توجيه IP. ويتم إستدعاء المسارات التي تنشأ من مناطق أخرى inter-area أو Summary routes.

وترقيم هذه المسارات هو O IA في جدول توجيه IP. يسمى الموجهات التي تنشأ من بروتوكولات التوجيه الأخرى (أو من عمليات OSPF المختلفة) والتي يتم حقنها في OSPF من خلال إعادة التوزيع external routes.

يتم تمثيل هذه المسارات عادةً بالرموز O E2 أو O E1 في جدول توجيه IP. يفضل إستخدام مسارات متعددة إلى الوجهة نفسها بهذا الترتيب: intra-area, inter-area, external E1, external E2. يتم شرح الأنواع الخارجية E1 و E2 لاحقا.

الروابط الافتراضية

يتم استخدام الروابط الافتراضية لغرضين:

• لمنطقة ليس لها اتصال مادي بالعمود الفقري
• لتصحيح العمود الفقري في حالة حدوث انقطاع في المنطقة 0.

المناطق غير المتصلة فعليًا بالمنطقة 0

وكما ذُكر سابقًا، يجب أن تكون المنطقة 0 في مركز جميع المناطق الأخرى. وفي بعض الحالات النادرة التي يستحيل فيها اتصال منطقة ماديًا بجزء الشبكة الرئيسي، يتم استخدام الارتباط الافتراضي.

يوفر الارتباط الظاهري المنطقة التي تم قطع الاتصال بها مسارا منطقيا إلى العمود الفقري. يجب إنشاء الارتباط الافتراضي بين موجّهين من موجّهات ABR لهما منطقة مشتركة، مع توصيل موجّه ABR واحد بجزء الشبكة الرئيسي.

 

في هذا المثال، المنطقة 1 ليس لها اتصال مادي مباشر في المنطقة 0. يجب تكوين إرتباط ظاهري بين RTA و RTB. يجب إستخدام المنطقة 2 كمنطقة عبور بينما يمثل RTB نقطة الدخول إلى المنطقة 0.

وبهذه الطريقة يكون ل RTA والمنطقة 1 صلة منطقية بالعمود الفقري. لتكوين إرتباط ظاهري، أستخدم الأمر الفرعي area <area-id> virtual-link <RID> للموجه OSPF على كل من RTA و RTB، حيث تكون area-id منطقة النقل.

في الرسم التخطيطي، هذه هي المنطقة 2. RID هو معرف الموجه. عادة ما يكون معرف موجه OSPF أعلى عنوان IP على المربع، أو أعلى عنوان إسترجاع إذا كان موجودا.

يتم حساب معرف الموجه فقط في وقت التمهيد. للعثور على الموجه-id، أستخدم show ip ospf interface الأمر.

بافتراض أن 10.0.0.11 و 10.0.0.22 هي وحدات RIDs الخاصة بكل من RTA و RTB، سيكون تكوين OSPF لكلا الموجهين:

RTA# router ospf 10 area 2 virtual-link 10.0.0.22 RTB# router ospf 10 area 2 virtual-link 10.0.0.11

العمود الفقري

ويتيح OSPF ربط أجزاء غير متصلة من العمود الفقاري من خلال إرتباط ظاهري. وفي بعض الحالات، تحتاج المناطق 0 المختلفة إلى الارتباط معًا.

يمكن أن يحدث ذلك إذا حاولت شركة ما، على سبيل المثال، دمج شبكتين منفصلتين لبروتوكول فتح أقصر مسار أولا (OSPF) في شبكة واحدة مع مساحة مشتركة 0. في حالات أخرى، تتم إضافة الارتباطات الظاهرية للتكرار في حالة فشل بعض الموجهات مما يتسبب في تقسيم العمود الفقري إلى قسمين.

يمكن تكوين إرتباط ظاهري بين نقاط وصول عرضي منفصلة (ABR) تلمس منطقة 0 من كل جانب وتتشارك في منطقة مشتركة (موضحة هنا).

في هذا الرسم التخطيطي، يتم ربط منطقتين معا عبر إرتباط ظاهري. في حالة عدم وجود منطقة مشتركة، يمكن إنشاء منطقة إضافية، مثل المنطقة 3، لتصبح منطقة النقل.

وفي حال تقسيم أي منطقة تختلف عن العمود الفقري، يتولى العمود الفقري رعاية جهد التقسيم دون إستخدام أي وصلات افتراضية.

وجزء من المنطقة المقسمة معروف للجزء الآخر عن طريق طرق بين المناطق بدلا من طرق داخل المناطق.

الأجهزة المجاورة

تصبح الموجّهات التي تشترك في مقطع مشترك أجهزة مجاورة على ذلك المقطع. يتم اختيار الأجهزة المجاورة عبر بروتوكول الترحيب. يتم إرسال حزم الترحيب بشكل دوري من كل واجهة من خلال بث IP المتعدد (الملحق (ب).

تصبح الموجهات جيران بمجرد أن يروا أنفسهم مدرجين في حزمة مرحبا المجاور. وبهذه الطريقة، يتم ضمان الاتصال ثنائي الاتجاه. تسري مفاوضة الجهاز المجاور على العنوان الأساسي فقط.

يمكن تكوين العناوين الثانوية على واجهة مع تقييد حيث يجب أن تنتمي إلى نفس المنطقة كالعنوان الأساسي.

لا يصبح الموجهان جارتين إلا إذا إتفقا على هذا المعيار.

• Area-id: موجهان لديهما جزء مشترك، ويجب أن تنتمي الواجهات الخاصة بهما إلى نفس المنطقة في ذلك الجزء. يجب أن تنتمي الواجهات إلى الشبكة الفرعية نفسها وأن يكون لها قناع مماثل.
• Authentication: يتيح بروتوكول OSPF تكوين كلمة مرور لمنطقة محددة. يجب أن تتبادل الموجّهات التي تريد أن تصبح أجهزة مجاورة نفس كلمة المرور على مقطع معين.
• Hello and Dead Intervals: يتبادل OSPF Hello الحزم على كل مقطع. هذا شكل من أشكال رسائل تنشيط الاتصال التي تستخدمها الموجهات للإقرار بوجودها على مقطع ومن أجل إختيار موجه محدد (DR) على مقاطع الوصول المتعدد.

يحدد Hello الفاصل الزمني طول الوقت، بالثواني، بين Hello الحزم التي يرسلها الموجه على واجهة OSPF.

يقصد ب Dead interval عدد الثواني التي لم يتم خلالها رؤية Hello حزم الموجه قبل أن يقوم جيرانه بإعلان هبوط موجه OSPF.

• يتطلب OSPF أن تكون هذه الفواصل الزمنية متطابقة تمامًا بين جهازين مجاورين. إذا كان أي من هذه الفواصل الزمنية مختلفة، فلا تصبح هذه الموجهات دولا مجاورة على مقطع معين. أوامر واجهة الموجه المستخدمة لتعيين وحدات التوقيت هذه هي: ip ospf hello-interval seconds و ip ospf dead-interval seconds.
• Stub area flag: يجب أن يوافق أيضا موجهان على علم منطقة الجذع في Hello الحزم لكي يصبحوا جيران. وتناقش مجالات الاستحمام في قسم لاحق. خذ بعين الإعتبار أن تعريف المناطق الإستوائية يؤثر على عملية الإنتخاب المجاورة.

التجاورات

التجاور هو الخطوة التالية بعد العملية المجاورة. الموجهات المجاورة هي موجهات تتجاوز Hello عملية التبادل البسيطة وتمضي قدما في عملية تبادل قواعد البيانات.

لتقليل مقدار تبادل المعلومات على مقطع معين، ينتخب OSPF موجّهًا واحدًا ليكون الموجّه المُعين (DR) وموجّهًا واحدًا ليكون الموجّه المُعين الاحتياطي (BDR)، في كل مقطع متعدد الوصول.

يتم انتخاب BDR كآلية نسخ احتياطي في حالة تعطل DR. وتكمن الفكرة من وراء ذلك في أن الموجّهات تحتوي على نقطة اتصال مركزية لتبادل المعلومات.

بدلا من تبادل التحديثات مع كل موجه آخر على المقطع، يقوم كل موجه بتبادل المعلومات مع DR و BDR.

ويقوم كلا من DR و BDR بترحيل المعلومات إلى كل الكائنات الأخرى. ومن الناحية الرياضية، يعمل ذلك على قطع تبادل المعلومات من ‪O(n*n)‬ إلى ‪O(n)‬ حيث يمثل n عدد الموجّهات على المقطع متعدد الوصول.

يوضح نموذج الموجه هذا DR و BDR:

في هذا المخطط، تشترك جميع الموجهات في مقطع مشترك متعدد الوصول. نظرا لتبادل Hello الحزم، يتم إختيار موجه DR وآخر BDR.

يحاول كل موجه على المقطع (الذي أصبح بالفعل جارا) إنشاء تجاور مع DR و BDR.

انتخاب موجِّه معين (DR)

يتم إجراء عملية إختيار الذاكرة (DR) و BDR عبر Hello البروتوكول. يتم تبادل Hello الحزم عبر حزم IP للبث المتعدد (الملحق ب) على كل جزء.

يصبح الموجه صاحب أعلى أولوية OSPF على مقطع ما هو DR لذلك المقطع. يتم تكرار نفس العملية لـ BDR. في حالة ربطة عنق، تكون الغلبة للموجه صاحب أعلى RID.

إن الإعداد الافتراضي لأولوية OSPF للواجهة هو واحد. تذكّر أن مفاهيم DR وBDR تكون لكل مقطع متعدد الوصول. يتم تنفيذ قيمة أولوية OSPF على واجهة باستخدام أمر ip ospf priority <value> الواجهة.

تشير قيمة الأولوية من صفر إلى واجهة لا يتم انتخابها كـ DR أو BDR. حالة الواجهة ذات الأولوية صفر هي DROTHER. وهذا يوضح إنتخابات DR:

 

في هذا المخطط، يكون لكل من RTA و RTB أولوية الواجهة نفسها ولكن RTB درجة أعلى من RID. وسيكون RTB هو DR على ذلك المقطع. يتميز RTC بأولوية أعلى من RTB. ويكون RTC هو DR على ذلك المقطع.

بناء التجاور

تصبح عملية بناء التجاور سارية المفعول بعد تنفيذ مراحل متعددة. تحتوي الموجهات التي تصبح متجاورة على قاعدة بيانات حالة الارتباط بالضبط.

فيما يلي ملخص الحالات التي تمر بها الواجهة قبل أن تصبح بجوار موجه آخر:

• down: لم يتم تلقي أي معلومات من أي شخص على المقطع.
• المحاولة: في السحب متعددة الوصول غير البث مثل ترحيل الإطارات و X.25، تشير هذه الحالة إلى أنه لم يتم تلقي معلومات حديثة من المجاور. للاتصال بالجار، قم بإرسال حزم مرحبا بها عند الفاصل الزمني المنخفض لاستطلاع المعدل .
• init: كشفت الواجهة عن حزمة Hello من جار ولكن لم يتم إنشاء اتصال ثنائي الإتجاه بعد.
• الاتجاهين: هناك تواصل ثنائي الإتجاه مع الجار. لقد رأى الموجه نفسه في حزم Hello من أي جار. وفي نهاية هذه المرحلة، سيتم انتخاب DR وBDR. في نهاية مرحلة الاتجاهين، تقرر الموجهات ما إذا كان سيتم المتابعة في بناء التجاور أم لا. ويستند القرار إلى ما إذا كان أحد الموجِّهات هو DR أو BDR أو أن الارتباط هو ارتباط من نقطة إلى نقطة أو ارتباط افتراضي.
• Exstart: تحاول الموجهات إنشاء رقم التسلسل الأولي الذي سيتم إستخدامه في حزم تبادل المعلومات. يضمن الرقم التسلسلي حصول الموجّهات دائمًا على أحدث المعلومات. يصبح أحد الموجهات هو الموجه الرئيسي ويتحول الآخر إلى موجه ثانوي. الموجه الرئيسي يستطلع الثاني للمعلومات.
• Exchange: تصف الموجهات قاعدة بيانات حالة الارتباط الخاصة بها بالكامل من خلال حزم وصف قاعدة البيانات المرسلة. وفي هذه الحالة، يمكن دفق الحِزم إلى الواجهات الأخرى على الموجّه.
• التحميل: في هذه الحالة، تقوم الموجهات بإنهاء تبادل المعلومات. لقد أنشأت الموجّهات قائمة بطلب حالة الارتباط وقائمة بإعادة إرسال حالة الارتباط. يتم إدراج أي معلومات تبدو غير مكتملة أو قديمة في قائمة الطلبات. يتم وضع التحديثات في قائمة إعادة الإرسال حتى يتم التعرف عليها.
• full: في هذه الحالة، يكون التجاور مكتمل. الموجهات المجاورة متجاورة بالكامل. تحتوي الموجهات المجاورة على قاعدة بيانات حالة إرتباط مماثلة.

فيما يلي مثال:

 

يشترك RTA و RTB و RTD و RTF في جزء مشترك (E0) في المنطقة 0.0.0. هذه هي تكوينات RTA و RTF. يجب أن يكون ل RTB و RTD تكوين مماثل ل RTF ولا يتم تضمينهم.

RTA# hostname RTA interface Loopback0 ip address 203.0.113.41 255.255.255.0 interface Ethernet0 ip address 203.0.113.141 255.255.255.0 router ospf 10 network 203.0.113.41 0.0.0.0 area 1 network 203.0.113.100 0.0.255.255 area 0.0.0.0 RTF# hostname RTF interface Ethernet0 ip address 203.0.113.142 255.255.255.0 router ospf 10 network 203.0.113.100 0.0.255.255 area 0.0.0.0 

هذا مثال بسيط يوضح إثنان من الأوامر التي تكون مفيدة جدا في تصحيح أخطاء شبكات OSPF.

• show ip ospf interface <interface>

هذا الأمر هو تحقق سريع لتحديد ما إذا كانت جميع الواجهات تنتمي إلى المناطق التي يفترض أن تكون فيها. يُعد التسلسل المُدرج به أوامر شبكة OSPF مهمًا للغاية.

في تكوين RTA، إذا تم وضع بيان "الشبكة 203.0.113.100.0.255.255 منطقة 0.0.0" قبل بيان "الشبكة 203.0.113.41 0.0.0.0 منطقة 1"، فإن جميع الواجهات ستكون في المنطقة 0، وهذا غير صحيح لأن الاسترجاع في المنطقة 1.

فيما يلي إخراج الأمر على RTA و RTF و RTB و RTD:

RTA#show ip ospf interface e0 Ethernet0 is up, line protocol is up Internet Address 203.0.113.141 255.255.255.0, Area 0.0.0.0 Process ID 10, Router ID 203.0.113.41, Network Type BROADCAST, Cost: 10 Transmit Delay is 1 sec, State BDR, Priority 1 Designated Router (ID) 203.0.113.151, Interface address 203.0.113.142 Backup Designated router (ID) 203.0.113.41, Interface address 203.0.113.141 Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5 Hello due in 0:00:02 Neighbor Count is 3, Adjacent neighbor count is 3 Adjacent with neighbor 203.0.113.151 (Designated Router) Loopback0 is up, line protocol is up Internet Address 203.0.113.41 255.255.255.255, Area 1 Process ID 10, Router ID 203.0.113.41, Network Type LOOPBACK, Cost: 1 Loopback interface is treated as a stub Host RTF#show ip ospf interface e0 Ethernet0 is up, line protocol is up Internet Address 203.0.113.142 255.255.255.0, Area 0.0.0.0 Process ID 10, Router ID 203.0.113.151, Network Type BROADCAST, Cost: 10 Transmit Delay is 1 sec, State DR, Priority 1 Designated Router (ID) 203.0.113.151, Interface address 203.0.113.142 Backup Designated router (ID) 203.0.113.41, Interface address 203.0.113.141 Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5 Hello due in 0:00:08 Neighbor Count is 3, Adjacent neighbor count is 3 Adjacent with neighbor 203.0.113.41 (Backup Designated Router) RTD#show ip ospf interface e0 Ethernet0 is up, line protocol is up Internet Address 203.0.113.144 255.255.255.0, Area 0.0.0.0 Process ID 10, Router ID 192.0.2.174, Network Type BROADCAST, Cost: 10 Transmit Delay is 1 sec, State DROTHER, Priority 1 Designated Router (ID) 203.0.113.151, Interface address 203.0.113.142 Backup Designated router (ID) 203.0.113.41, Interface address 203.0.113.141 Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5 Hello due in 0:00:03 Neighbor Count is 3, Adjacent neighbor count is 2  Adjacent with neighbor 203.0.113.151 (Designated Router) Adjacent with neighbor 203.0.113.41 (Backup Designated Router) RTB#show ip ospf interface e0 Ethernet0 is up, line protocol is up Internet Address 203.0.113.143 255.255.255.0, Area 0.0.0.0 Process ID 10, Router ID 203.0.113.121, Network Type BROADCAST, Cost: 10 Transmit Delay is 1 sec, State DROTHER, Priority 1 Designated Router (ID) 203.0.113.151, Interface address 203.0.113.142 Backup Designated router (ID) 203.0.113.41, Interface address 203.0.113.141 Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5 Hello due in 0:00:03 Neighbor Count is 3, Adjacent neighbor count is 2 Adjacent with neighbor 203.0.113.151 (Designated Router) Adjacent with neighbor 203.0.113.41 (Backup Designated Router)

هذا المخرج يظهر معلومات مهمة جدا. عند إخراج RTA، يكون Ethernet0 في المنطقة 0.0.0.0. معرف العملية هو 10 (الموجه ospf 10) ومعرف الموجه هو 203.0.113.41.

تذكر أن RID هو أعلى عنوان IP على المربع أو واجهة الاسترجاع، والتي يتم حسابها في وقت التمهيد أو كلما تم إعادة تشغيل عملية OSPF.

وتكون حالة الواجهة هي BDR. ونظرا لأن جميع الموجهات لها نفس أولوية OSPF على إيثرنت 0 (الافتراضي هو 1)، تم إختيار واجهة RTF ك DR بسبب RID الأعلى.

وبنفس الطريقة، تم انتخاب RTA كـ BDR. إن RTD وRTB ليسا DR أو BDR وحالتهما هي DROTHER.

انتبه للعدد المجاور والعدد المجاور. يتميز RTD بوجود ثلاثة أجهزة مجاورة وهو متجاور مع جهازين منهما، DR وBDR. يتميز RTF بوجود ثلاثة أجهزة مجاورة وهو متجاور مع جميع الأجهزة نظرًا لكونها DR.

المعلومات حول نوع الشبكة مهمة وتحدد حالة الواجهة. في شبكات البث مثل إيثرنت، لا تكون عملية إختيار DR و BDR ذات صلة بالمستخدم النهائي.

لا يهم من هو الدكتور أو BDR. وفي الحالات الأخرى، مثل وسائط NBMA مثل ترحيل الإطارات وX.25، يصبح ذلك مهمًا جدًا لـ OSPF ليعمل بشكل صحيح.

ومع إدخال الواجهات الفرعية من نقطة إلى نقطة ومن نقطة إلى نقطة متعددة، لم تعد عملية انتخاب الحد من الفقر قضية. تتم مناقشة OSPF عبر NBMA في القسم التالي.

يوجد أمر آخر نحتاج إلى إلقاء نظرة عليه:

• show ip ospf neighbor

دعنا نلقي نظرة على إخراج RTD:

RTD#show ip ospf neighbor Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface 203.0.113.121 1 2WAY/DROTHER 0:00:37 203.0.113.143 Ethernet0 203.0.113.151 1 FULL/DR 0:00:36 203.0.113.142 Ethernet0 203.0.113.41 1 FULL/BDR 0:00:34 203.0.113.141 Ethernet0

يظهر show ip ospf neighbor الأمر حالة جميع الجيران في جزء معين. لا تنبه إذا لم تكن معرف الجوار تنتمي إلى المقطع الذي تنظر إليه.

في حالتنا 203.0.113.121 و 203.0.113.151 ليسا على Ethernet0. معرف الجوار هو RID في الواقع أي عنوان IP على المربع.

RTD وRTB هي فقط أجهزة مجاورة، وهذا هو السبب في أن الحالة هي ثنائية الاتجاه/DROTHER. يكون RTD متجاورًا مع RTA وRTF والحالة هي كاملة/DR وكاملة/BDR.

التجاورات على الواجهات من نقطة إلى نقطة

يشكل OSPF دائما تجاور مع المجاور على الجانب الآخر من واجهة من نقطة إلى نقطة مثل الخطوط التسلسلية من نقطة إلى نقطة. لا يوجد مفهوم لـ DR أو BDR. حالة الواجهات التسلسلية هي من نقطة إلى نقطة.

التجاورات على الشبكات غير الداعمة للبث المتعدد الوصول (NBMA)

يجب توخي الحذر الخاص مع تكوين OSPF عبر الوسائط غير الإذاعية متعددة الوصول مثل ترحيل الإطارات، و X.25، ATM. يعتبر البروتوكول هذه الوسائط مثل أي وسائط بث أخرى مثل Ethernet.

عادةً ما يتم إنشاء سحب NBMA في الهيكل المحوري ولوحة الوصل. يتم وضع PVCs أو SVCs في شبكة جزئية ولا توفر الطوبولوجيا المادية الوصول المتعدد الذي يمكن أن يكتشفه OSPF.

ويصبح تحديد DR بمثابة مشكلة نظرًا لأن DR وBDR يحتاجان إلى اتصال مادي كامل مع جميع الموجّهات الموجودة على السحابة.

بسبب نقص قدرات البث، يحتاج DR و BDR إلى وجود قائمة ثابتة بجميع الموجهات الأخرى المتصلة بالسحابة.

ويتم تحقيق ذلك باستخدام neighbor ip-address [priority number] [poll-interval seconds] الأمر، حيث يمثل "ip-address" و"priority" عنوان IP وأولوية OSPF الممنوحة للجار.

يُعتبر الجهاز المجاور بالأولوية 0 غير مؤهل لانتخاب DR. يمثل "الفاصل الزمني للاستطلاع" مقدار الوقت الذي تستغرقه واجهة NBMA قبل إجراء الاستطلاع (Hello المرسل) لجارة يفترض أنها ماتت.

ينطبق neighbor الأمر على الموجهات التي تحتوي على DR-أو BDR-potential (أولوية الواجهة لا تساوي 0). هذا يوضح الرسم التخطيطي للشبكة حيث يكون تحديد DR مهما للغاية:

في هذا الرسم التخطيطي، من الضروري لواجهة RTA للسحابة أن يتم انتخابها DR. وهذا بسبب أن RTA هو الموجّه الوحيد الذي يتمتع باتصال كامل بالموجّهات الأخرى.

يمكن أن يتأثر انتخاب DR بمعلمة أولوية OSPF على الواجهات. يمكن أن يكون للموجهات التي لا تحتاج إلى أن تصبح DRs أو BDRs أولوية مقدارها 0 موجهات أخرى أولوية أقل.

لا يتم تغطية neighbor الأمر بعمق في هذا المستند ويصبح قديما من خلال نوع شبكة الواجهة الجديدة بغض النظر عن الوسائط المادية الأساسية. وتم توضيح ذلك في القسم التالي.

تجنب DRs والأمر المجاور على NBMA

يمكن إستخدام طرق مختلفة لتجنب تعقيدات تكوين المجاور الثابت وموجهات معينة التي تصبح DR أو BDRs على السحابة التي لا تبث.

لتحديد الطريقة التي يتم إستخدامها يتأثر بما إذا كنا سنبدأ الشبكة من البداية أو إذا قمنا بتدقيق تصميم موجود بالفعل.

الواجهات الفرعية من نوع نقطة إلى نقطة

الواجهة الفرعية هي طريقة منطقية لتعريف واجهة. يمكن تقسيم الواجهة المادية نفسها إلى واجهات منطقية متعددة، مع تعريف كل واجهة فرعية على أنها من نقطة إلى نقطة.

وقد تم إنشاء هذا في الأصل من أجل التعامل بشكل أفضل مع المشكلات الناتجة عن الانقسام الأفقي على NBMA وبروتوكولات التوجيه المستندة إلى المتجه.

تحتوي الواجهة الفرعية من نقطة إلى نقطة على خصائص أي واجهة مادية من نقطة إلى نقطة. فيما يتعلق بـ OSPF، يتم دائمًا تكوين تجاور عبر الواجهة الفرعية من نقطة إلى نقطة بدون موجّه DR أو انتخاب BDR.

هذا رسم توضيحي للواجهات الفرعية من نقطة إلى نقطة:

في هذا الرسم التخطيطي، على RTA، نحن يمكن تقسيم تسلسلي 0 إلى إثنان نقطة إلى نقطة فرعية، S0.1 و S0.2. بهذه الطريقة، يعتبر OSPF السحابة كمجموعة من روابط من نقطة إلى نقطة بدلا من شبكة واحدة متعددة الوصول.

الجانب السلبي الوحيد للنقطة إلى نقطة هو أن كل مقطع ينتمي إلى شبكة فرعية مختلفة. وهذا غير مقبول لأن بعض المسؤولين قد قاموا بالفعل بتخصيص شبكة IP فرعية واحدة للسحابة بأكملها.

هناك حل آخر يتمثل في استخدام واجهات IP غير المرقمة على السحابة. وهذه أيضا مشكلة للمسؤولين الذين يقومون بإدارة شبكة WAN استنادا إلى عناوين IP الخاصة بالخطوط التسلسلية. هذا تكوين نموذجي ل RTA و RTB:

RTA# interface Serial 0 no ip address encapsulation frame-relay interface Serial0.1 point-to-point ip address 198.51.100.36 255.255.252.0 frame-relay interface-dlci 20 interface Serial0.2 point-to-point ip address 198.51.100.46 255.255.252.0 frame-relay interface-dlci 30 router ospf 10 network 198.51.100.1 0.0.255.255 area 1 RTB# interface Serial 0 no ip address encapsulation frame-relay interface Serial0.1 point-to-point ip address 198.51.100.35 255.255.252.0 frame-relay interface-dlci 40 interface Serial1 ip address 198.51.100.11 255.255.255.0 router ospf 10 network 198.51.100.1 0.0.255.255 area 1 network 198.51.100.10 0.0.255.255 area 0

تحديد أنواع شبكة الواجهة

الأمر المُستخدم لتعيين نوع الشبكة لواجهة OSPF هو:

ip ospf network {broadcast | non-broadcast | point-to-multipoint} 

واجهات من "نقطة إلى نقاط متعددة"

يتم تعريف واجهة OSPF من نقطة إلى نقطة متعددة كواجهة مرقمة من نقطة إلى نقطة مع مجاورة واحدة أو أكثر. ينطلق هذا المفهوم بمفهوم نقطة إلى نقطة الذي تمت مناقشته سابقًا خطوة إلى الأمام.

لا يحتاج المسؤولون إلى القلق بشأن الشبكات الفرعية المتعددة لكل إرتباط من نقطة إلى نقطة. يتم تكوين السحابة كشبكة فرعية واحدة.

يعمل هذا بشكل جيد لهؤلاء الذين يقومون بالترحيل إلى مفهوم نقطة إلى نقطة دون تغيير في عنوان IP على السحابة. كما يمكنهم تجاهل الأطباء الطبيعيين وبيانات الجيران.

يعمل OSPF من نقطة إلى نقاط متعددة من خلال تبادل تحديثات حالة الارتباط الإضافية التي تحتوي على عدد من عناصر المعلومات التي تصف الاتصال بالموجهات المجاورة.

 

RTA# interface Loopback0 ip address 203.0.113.101 255.255.255.0 interface Serial0 ip address 198.51.100.101 255.255.255.0 encapsulation frame-relay ip ospf network point-to-multipoint router ospf 10 network 198.51.100.1 0.0.255.255 area 1 RTB# interface Serial0 ip address 198.51.100.102 255.255.255.0 encapsulation frame-relay ip ospf network point-to-multipoint interface Serial1 ip address 198.51.100.11 255.255.255.0 router ospf 10 network 198.51.100.1 0.0.255.255 area 1 network 198.51.100.10 0.0.255.255 area 0

لاحظ أنه لم يتم تكوين عبارات خريطة ترحيل الإطارات الثابتة، وذلك لأن ARP المعكوس يهتم بتعيين عنوان DLCI إلى IP. فلنلق نظرة على بعض show ip ospf interface النتائج show ip ospf route والمخرجات:

RTA#show ip ospf interface s0 Serial0 is up, line protocol is up Internet Address 198.51.100.101 255.255.255.0, Area 0 Process ID 10, Router ID 203.0.113.101, Network Type POINT_TO_MULTIPOINT, Cost: 64 Transmit Delay is 1 sec, State POINT_TO_MULTIPOINT, Timer intervals configured, Hello 30, Dead 120, Wait 120, Retransmit 5 Hello due in 0:00:04 Neighbor Count is 2, Adjacent neighbor count is 2 Adjacent with neighbor 198.51.100.174 Adjacent with neighbor 198.51.100.130 RTA#show ip ospf neighbor Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface 198.51.100.103 1 FULL/ - 0:01:35 198.51.100.103 Serial0 198.51.100.102 1 FULL/ - 0:01:44 198.51.100.102 Serial0 RTB#show ip ospf interface s0 Serial0 is up, line protocol is up Internet Address 198.51.100.102 255.255.255.0, Area 0 Process ID 10, Router ID 198.51.100.102, Network Type POINT_TO_MULTIPOINT, Cost: 64 Transmit Delay is 1 sec, State POINT_TO_MULTIPOINT, Timer intervals configured, Hello 30, Dead 120, Wait 120, Retransmit 5 Hello due in 0:00:14 Neighbor Count is 1, Adjacent neighbor count is 1 Adjacent with neighbor 203.0.113.101 RTB#show ip ospf neighbor Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface 203.0.113.101 1 FULL/ - 0:01:52 198.51.100.101 Serial0

يتمثل العيب الوحيد في الاتصال من نقطة إلى عدة نقاط في أنه ينشئ مسارات أجهزة مضيفة متعددة (مسارات بالقناع 255.255.255.255) لجميع الأجهزة المجاورة. لاحظ مسارات المضيف في جدول توجيه IP ل RTB:

RTB#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default Gateway of last resort is not set 203.0.113.210 255.255.255.255 is subnetted, 1 subnets O 203.0.113.101 [110/65] via 198.51.100.101, Serial0 198.51.100.1 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks O 198.51.100.103 255.255.255.255 [110/128] via 198.51.100.101, 00:00:00, Serial0 O 198.51.100.101 255.255.255.255 [110/64] via 198.51.100.101, 00:00:00, Serial0 C 198.51.100.100 255.255.255.0 is directly connected, Serial0 172.16.0.0 255.255.255.0 is subnetted, 1 subnets C 172.16.0.1 is directly connected, Serial1 RTC#show ip route 203.0.113.210 255.255.255.255 is subnetted, 1 subnets O 203.0.113.101 [110/65] via 198.51.100.101, Serial1 198.51.100.1 is variably subnetted, 4 subnets, 2 masks O 198.51.100.102 255.255.255.255 [110/128] via 198.51.100.101,Serial1 O 198.51.100.101 255.255.255.255 [110/64] via 198.51.100.101, Serial1 C 198.51.100.100 255.255.255.0 is directly connected, Serial1 172.16.0.0 255.255.255.0 is subnetted, 1 subnets O 172.16.0.1 [110/192] via 198.51.100.101, 00:14:29, Serial1 

لاحظ أنه في جدول توجيه RTC IP، يمكن الوصول إلى الشبكة 172.16.0.1 عبر الخطوة التالية 198.51.100.101 وليس عبر 198.51.100.102، والتي يتم رؤيتها عادة عبر سحب ترحيل الإطارات التي تشترك في الشبكة الفرعية نفسها.

هذا سمة من ال point to multipoint تشكيل لأن أنت لا تحتاج ساكن إستاتيكي يخطط على RTC أن يبلغ التالي جنجل 198.51.100.102.

واجهات البث

وهذا النهج هو حل بديل neighbor للأمر الذي يسرد جميع الجيران الحاليين بشكل ثابت. تم تعيين الواجهة بشكل منطقي على البث وتتصرف كما لو كان الموجه متصلا بشبكة LAN.

يتم إجراء انتخابات الاسترداد لمعالجة الحالات المستعصية (DR) وإعادة توجيه البيانات (BDR) لضمان توفر مخطط شبكة كاملة أو مجموعة ثابتة من إجراءات الاسترداد لمعالجة الحالات المستعصية (DR) استنادا إلى أولوية الواجهة. الأمر الذي يعيّن الواجهة إلى البث هو:

ip ospf network broadcast 

OSPF وتلخيص المسار

التلخيص هو دمج مسارات متعددة في إعلان واحد. ويتم هذا عادةً عند حدود موجهات حدود المنطقة (ABR).

على الرغم من أنه يتم تكوين التلخيص بين أي من المنطقتين، إلا أنه من الأفضل تلخيصه في إتجاه العمود الفقري. وبهذه الطريقة يستقبل العمود الفقري كل العناوين الاجمالية ويحويها بدوره، بعد ان تكون قد لخصت، إلى مناطق أخرى.

هناك نوعان من التلخيص:

• تلخيص المسار بين المناطق
• تلخيص المسار الخارجي

تلخيص المسار بين المناطق

يحدث تلخيص المسار بين المناطق على موجّهات ABR وينطبق على المسارات من داخل AS. لا ينطبق على المسارات الخارجية التي تم إدخالها في OSPF عبر إعادة التوزيع.

للاستفادة من التلخيص، يجب تعيين أرقام الشبكات في المناطق بطريقة متصلة لقطع هذه العناوين في نطاق واحد.

لتحديد نطاق عنوان، قم بتنفيذ هذه المهمة في وضع تكوين الموجه:

area area-id range address mask  

حيث يمثل area-id المنطقة التي تحتوي على شبكات ليتم تلخيصها. يحدد "العنوان" و"القناع" نطاق العناوين التي سيتم تلخيصها في نطاق واحد. هذا مثال على التلخيص:

في هذا المخطط، يوزع RTB نطاق الشبكات الفرعية من 172.16.0.64 إلى 172.16.0.95 في نطاق واحد: 172.16.0.64 255.255.224.0. لتحقيق ذلك، قم بقناع وحدات بت الثلاث الأولى في أقصى اليسار من 64 بقناع 255.255.224.0.

وبالطريقة نفسها، أورد مركز التدريب الإقليمي العنوان الموجز 172.16.0.96 255.255.224.0 في العمود الفقري. لاحظ أن هذا التلخيص كان ناجحًا لأن لدينا نطاقين مميزين للشبكات الفرعية، ‪64-95‬ و‎96-127.

من الصعب تلخيص ما إذا كانت الشبكات الفرعية بين المنطقة 1 والمنطقة 2 متداخلة. ستتلقى منطقة جزء الشبكة الرئيسي نطاقات الملخص المتراكبة ولن تعرف الموجّهات في المنتصف من أين ترسل حركة المرور بناءً على عنوان الملخص.

هذا هو التكوين النسبي ل RTB:

RTB# router ospf 100 area 1 range 172.16.0.64 255.255.224.0

قبل الإصدار 12.1(6) من برنامج Cisco IOS® Software، تمت التوصية بأن يتم، على ABR، تكوين مسار ثابت تجاهل لعنوان الملخص يدويا لمنع حلقات التوجيه المحتملة. بالنسبة للمسار الملخص الموضح، أستخدم هذا الأمر:

ip route 172.16.0.64 255.255.224.0 null0 

في الإصدار 12.1(6) من Cisco IOS® والإصدارات الأعلى، يتم إنشاء المسار المنبوذ تلقائيا بشكل افتراضي. لتجاهل المسار، قم بتكوين الأوامر ضمن router ospf:

• إما [no] discard-route internal
•  أو [no] discard-route external

ملاحظة حول حساب مقياس العنوان الموجز: تم إستدعاء RFC 1583 لحساب المقياس للمسارات الموجزة استنادا إلى الحد الأدنى لمقياس مسارات المكونات المتاحة.

غير RFC 2178 (الذي تم تجاوزه الآن بواسطة RFC 2328) الطريقة المحددة لحساب المقاييس للمسارات الموجزة بحيث يحدد مكون الملخص الذي يحتوي على التكلفة القصوى (أو الأكبر) تكلفة الملخص.

قبل Cisco IOS® 12.0، كانت Cisco متوافقة مع RFC 1583 الحالي آنذاك. اعتبارا من Cisco IOS® 12.0، غيرت Cisco سلوك OSPF ليصبح متوافقا مع المعيار الجديد، RFC 2328.

وخلق هذا الوضع إمكانية التوجيه المثالي الفرعي إذا لم تتم ترقية جميع موجّهات ABR في منطقة إلى الرمز الجديد في نفس الوقت.

من أجل معالجة هذه المشكلة المحتملة، تمت إضافة أمر إلى تكوين OSPF الخاص ب Cisco IOS®الذي يسمح لك بتعطيل التوافق بشكل انتقائي مع RFC 2328.

أمر التكوين الجديد تحت، router ospfوله الصياغة:

[no] compatible rfc1583 

المعلمة الافتراضية متوافقة مع RFC 1583. يتوفر هذا الأمر في هذه الإصدارات من Cisco IOS®:

• ‪12.1(03)DC‬
• ‪12.1(03)DB‬
• ‪12.001(001.003)‬ - الإصدار الرئيسي 12.1
• ‪12.1(01.03)T - 12.1 T-Train‬
• ‪12.000(010.004)‬ - الإصدار الرئيسي 12.0
• ‪12.1(01.03)E - 12.1 E-Train‬
• ‪12.1(01.03)EC‬
• ‪12.0(10.05)W05(18.00.10)‬
• ‪12.0(10.05)SC‬

تلخيص المسار الخارجي

يكون تلخيص المسار الخارجي محددًا إلى المسارات الخارجية التي يتم إدخالها في OSPF عبر إعادة التوزيع. تأكد أيضا من أن النطاقات الخارجية الملخصة متلاصقة.

قد يؤدي تلخيص النطاقات المتداخلة من موجهين مختلفين إلى إرسال الحزم إلى الوجهة الخطأ. يتم التلخيص عبر الأمر router ospf الفرعي:

summary-address ip-address mask 

لا يكون هذا الأمر فعالا إلا على إعادة توزيع ASBR إلى OSPF.

في هذا المخطط، يقوم RTA و RTD بحقن مسارات خارجية إلى OSPF عن طريق إعادة التوزيع. يتضمن RTA الشبكات الفرعية في النطاق 128.213.64-95 و RTD الشبكات الفرعية في النطاق 128.213.96-127. لتلخيص الشبكات الفرعية في نطاق واحد على كل موجه:

RTA# router ospf 100 summary-address 172.16.0.64 255.255.224.0 redistribute bgp 50 metric 1000 subnets RTD# router ospf 100 summary-address 172.16.0.96 255.255.224.0 redistribute bgp 20 metric 1000 subnets

وهذا يتسبب في أن يقوم RTA بإنشاء مسار خارجي واحد 172.16.0.64 255.255.224.0 ويتسبب في قيام RTD بإنشاء 172.16.0.96 255.255.224.0.

لاحظ أن summary-address الأمر لا يؤثر إذا تم إستخدامه على RTB لأن RTB لا يقوم بإعادة التوزيع في OSPF.

المناطق الجذرية

يتيح OSPF تكوين مناطق معينة كمناطق جذرية. إن دفق الشبكات الخارجية، مثل الشبكات المُعاد توزيعها من بروتوكولات أخرى في OSPF، غير مسموح به في منطقة جذرية.

يستند التوجيه من هذه المناطق إلى العالم الخارجي إلى مسار افتراضي. تعمل تهيئة المنطقة الجذعية على تقليل حجم قاعدة البيانات الطوبوغرافية داخل إحدى المناطق، كما تعمل على تقليل متطلبات الذاكرة للموجهات داخل هذه المنطقة.

قد تكون المنطقة مؤهّلة كمنطقة جذرية عند وجود نقطة خروج واحدة من تلك المنطقة أو إذا لم يتعين على التوجيه إلى خارج المنطقة سلوك المسار الأمثل.

والوصف الأخير هو مؤشر على أن منطقة الكعب التي لها نقاط خروج متعددة لها أيضا موجه حد مساحة واحد أو أكثر والتي تضخ إعداد افتراضي في تلك المنطقة.

يمكن أن يأخذ التوجيه إلى العالم الخارجي مسار دون الأمثل إلى الوجهة خارج المنطقة عبر نقطة خروج هي أبعد إلى الوجهة من نقاط الخروج الأخرى.

القيود الأخرى على المنطقة الجذرية هي أنه لا يمكن استخدام منطقة جذرية كمنطقة نقل للارتباطات الافتراضية. أيضًا، لا يمكن أن يكون ASBR داخليًا بمنطقة جذرية.

وقد وضعت هذه القيود لأن منطقة الاستحمام مكونة أساسا بحيث لا تحمل طرقا خارجية، وأن أيا من هذه الحالات يؤدي إلى حقن وصلات خارجية في تلك المنطقة. لا يمكن تكوين العمود الفقري كككبذرة.

يجب تكوين جميع موجّهات OSPF داخل المنطقة الجذرية كموجّهات جذرية. عندما يتم تكوين منطقة ككككبذور، فإن كل الواجهات التي تنتمي إلى تلك المنطقة حزم Exchange Hello مع علامة تشير إلى أن الواجهة عبارة عن كعب.

في الواقع هذا هو فقط قليلا في حزمة Hello (E bit) التي يتم ضبطها على 0. يجب أن توافق جميع الموجهات التي تحتوي على جزء مشترك على هذا العلم. وإلا فإنهم لا يصبحون جيران ولا يتم التوجيه.

ويطلق على الاتساع في اماكن الاستحمام كليا. تشير Cisco إلى هذا مع إضافة كلمة no-summary أساسية إلى تكوين منطقة التخزين.

هناك منطقة تعج بالكامل هي تلك التي تمنع الطرق الخارجية والطرق الموجزة (الطرق بين المناطق) من الدخول إلى المنطقة.

وبهذه الطريقة، تكون المسارات بين المناطق والمسارات الافتراضية 0.0.0.0 هي المسارات الوحيدة التي يتم إدخالها في تلك المنطقة.

• إن الأمر الذي يقوم بتكوين منطقة كجذرية هو: area <area-id> stub [no-summary]
• الأمر الذي يقوم بتكوين تكلفة افتراضية في منطقة هو: area area-id default-cost cost

وفي حالة عدم تعيين التكلفة مع هذا الأمر، يتم الإعلان عن تكلفة 1 بواسطة ABR.

افترض أنه سيتم تكوين المنطقة 2 كمنطقة جذرية. يوضح هذا المثال جدول توجيه RTE قبل تكوين الجزء 2 الأولي وبعده.

RTC# interface Ethernet 0 ip address 203.0.113.141 255.255.255.0 interface Serial1 ip address 203.0.113.151 255.255.255.252 router ospf 10 network 203.0.113.150 0.0.0.255 area 2 network 203.0.113.140 0.0.0.255 area 0 RTE#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default Gateway of last resort is not set 203.0.113.150 255.255.255.252 is subnetted, 1 subnets C 203.0.113.150 is directly connected, Serial0 O IA 203.0.113.140 [110/74] via 203.0.113.151, 00:06:31, Serial0 198.51.100.1 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks O E2 172.16.0.64 255.255.192.0 [110/10] via 203.0.113.151, 00:00:29, Serial0 O IA 172.16.0.63 255.255.255.252 [110/84] via 203.0.113.151, 00:03:57, Serial0 172.16.0.108 255.255.255.240 is subnetted, 1 subnets O 172.16.0.208 [110/74] via 203.0.113.151, 00:00:10, Serial0
 

وتعلمت شركة RTE الدروب المشتركة بين المناطق (O IA) 203.0.113.140 و 172.16.0.63 وتعلمت الطريق الداخلي (O) 172.16.0.208 والطريق الخارجي (O E2) 172.16.0.64.

لتهيئة المنطقة 2 كبذور:

RTC# interface Ethernet 0 ip address 203.0.113.141 255.255.255.0 interface Serial1 ip address 203.0.113.151 255.255.255.252 router ospf 10 network 203.0.113.150 0.0.0.255 area 2 network 203.0.113.140 0.0.0.255 area 0 area 2 stub RTE# interface Serial1 ip address 203.0.113.152 255.255.255.252 router ospf 10 network 203.0.113.150 0.0.0.255 area 2 area 2 stub

لاحظ أنه يتم تكوين stub الأمر على RTE أيضا، وإلا فإن RTE لا يصبح أبدا جارا ل RTC. لم يتم تعيين التكلفة الافتراضية، لذلك يقوم RTC بالإعلان عن 0.0.0.0 إلى RTE بمقياس 1.

RTE#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default Gateway of last resort is 203.0.113.151 to network 0.0.0.0 203.0.113.150 255.255.255.252 is subnetted, 1 subnets C 203.0.113.150 is directly connected, Serial0 O IA 203.0.113.140 [110/74] via 203.0.113.151, 00:26:58, Serial0 198.51.100.1 255.255.255.252 is subnetted, 1 subnets O IA 172.16.0.63 [110/84] via 203.0.113.151, 00:26:59, Serial0 172.16.0.108 255.255.255.240 is subnetted, 1 subnets O 172.16.0.208 [110/74] via 203.0.113.151, 00:26:59, Serial0 O*IA 0.0.0.0 0.0.0.0 [110/65] via 203.0.113.151, 00:26:59, Serial0
 

لاحظ أن كافة المسارات تظهر باستثناء المسارات الخارجية التي تم إستبدالها بمسار افتراضي بقيمة 0.0.0.0. وقد كانت تكلفة المسار 65 (64 لخط T1 + 1 المعلن عنه من قبل RTC).

نقوم الآن بتهيئة المنطقة 2 لتكون ملائمة تماما، ونغير التكلفة الافتراضية من 0.0.0 إلى 10.

RTC# interface Ethernet 0 ip address 203.0.113.141 255.255.255.0 interface Serial1 ip address 203.0.113.151 255.255.255.252 router ospf 10 network 203.0.113.150 0.0.0.255 area 2 network 203.0.113.140 0.0.0.255 area 0 area 2 stub no-summary area 2 default cost 10 RTE#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default Gateway of last resort is not set 203.0.113.150 255.255.255.252 is subnetted, 1 subnets C 203.0.113.150 is directly connected, Serial0 172.16.0.108 255.255.255.240 is subnetted, 1 subnets O 172.16.0.208 [110/74] via 203.0.113.151, 00:31:27, Serial0 O*IA 0.0.0.0 0.0.0.0 [110/74] via 203.0.113.151, 00:00:00, Serial0
 

لاحظ أن المسارات الوحيدة التي تظهر هي المسارات داخل المنطقة (O) والمسار الافتراضي 0.0.0.0. وتم حظر الطرق الخارجية والطرق المشتركة بين المناطق.

تبلغ تكلفة المسار الافتراضي الآن 74 (64 لخط T1 + 10 المُعلن عنه بواسطة RTC). التكوين غير مطلوب في RTE في هذه الحالة.

المنطقة عبارة عن كعب صغير بالفعل، ولا يؤثر no-summary الأمر على حزمة Hello على الإطلاق كما يؤثر على stub الأمر.

إعادة توزيع المسارات إلى OSPF

تتسبب إعادة توزيع المسارات إلى OSPF من بروتوكولات التوجيه الأخرى أو من الأسباب الثابتة في أن تصبح هذه المسارات مسارات OSPF الخارجية. لإعادة توزيع المسارات إلى OSPF، أستخدم هذا الأمر في وضع تكوين الموجه:

redistribute protocol [process-id] [metric value] [metric-type value] [route-map map-tag] [subnets] 

ملاحظة: يجب أن يكون هذا الأمر في سطر واحد.

البروتوكول وprocess-id هما البروتوكول الذي نضخه في OSPF ومعرف العملية الخاص به إذا خرج. المقياس هو التكلفة التي نعطيها للمسار الخارجي.

إذا لم يتم تحديد مقياس، يضع OSPF قيمة افتراضية مقدارها 20 عند إعادة توزيع المسارات من جميع البروتوكولات باستثناء مسارات BGP، والتي تحصل على قياس 1. ويناقش النوع المتري في الفقرة التالية.

إن خريطة المسار هي طريقة تُستخدم للتحكم في إعادة توزيع المسارات بين مجالات التوجيه. فيما يلي تنسيق خريطة المسار:

route-map map-tag [[permit | deny] | [sequence-number]] 

باستخدام إعادة توزيع المسار إلى OSPF، تتم إعادة توزيع المسارات التي لا يتم تقسيمها إلى شبكات فرعية فقط إذا لم يتم تحديد subnets الكلمة الأساسية.

المسارات الخارجية E1 vs. E2

تقع المسارات الخارجية ضمن فئتين، النوع الخارجي 1 والنوع الخارجي 2. يكمن الفرق بين الاثنين في الطريقة التي يتم بها حساب تكلفة (قياس) المسار.

دائمًا ما تمثل تكلفة مسار النوع 2 التكلفة الخارجية، بغض النظر عن التكلفة الداخلية للوصول إلى ذلك المسار.

تكلفة النوع 1 هو إضافة التكلفة الخارجية والتكلفة الداخلية المستخدمة للوصول إلى هذا المسار.

يفضل دائمًا المسار من النوع 1 على النوع 2 للوصول لنفس الوجهة. 

وكما يوضح هذا الرسم البياني، تعيد هيئة النقل الجوي توزيع مسارين خارجيين إلى OSPF. يتميز N1 وN2 بتكلفة خارجية قيمتها x. الفرق الوحيد هو إعادة توزيع N1 إلى OSPF مع نوع قياسي 1 و N2 مع نوع متري 2.

إذا تتبعنا المسارات أثناء تدفقها من المنطقة 1 إلى المنطقة 0، فإن تكلفة الوصول إلى N2 كما تظهر من RTB أو RTC تكون دائما X. لم يتم وضع التكلفة الداخلية على طول الطريق في الاعتبار. وعلى صعيد آخر، تتم زيادة تكلفة الوصول إلى N1 بواسطة التكلفة الداخلية. التكلفة هي x+y كما تتم رؤيتها من RTB وx+y+z كما تتم رؤيتها من RTC.

إذا كانت المسارات الخارجية مسارات النوع 2 والتكاليف الخارجية إلى شبكة الوجهة متساوية، يتم تحديد المسار ذي التكلفة الأقل إلى ASBR كأفضل مسار.

وما لم يتم تحديد خلاف ذلك، يكون النوع الخارجي الافتراضي المُعطى للمسارات الخارجية هو النوع 2.

لنفترض أننا أضفنا مسارين ثابتين يؤشران إلى E0 على RTC: 10.0.0.16 255.255.255.0 (يشير التدوين /24 إلى قناع 24 بت الذي يبدأ من أقصى اليسار) و 198.51.100.1 255.255.0.0.

وهذا يوضح السلوكيات المختلفة عند إستخدام معلمات مختلفة في redistribute الأمر على RTC:

RTC# interface Ethernet0 ip address 203.0.113.142 255.255.255.0 interface Serial1 ip address 203.0.113.151 255.255.255.252 router ospf 10 redistribute static network 203.0.113.150 0.0.0.255 area 2 network 203.0.113.140 0.0.0.255 area 0 ip route 10.0.0.16 255.255.255.0 Ethernet0 ip route 198.51.100.1 255.255.0.0 Ethernet0 RTE# interface Serial0 ip address 203.0.113.152 255.255.255.252 router ospf 10 network 203.0.113.150 0.0.0.255 area 2

الإنتاج من show ip route على RTE:

RTE#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default Gateway of last resort is not set 203.0.113.150 255.255.255.252 is subnetted, 1 subnets C 203.0.113.150 is directly connected, Serial0 O IA 203.0.113.140 [110/74] via 203.0.113.151, 00:02:31, Serial0 O E2 198.51.100.1 [110/20] via 203.0.113.151, 00:02:32, Serial0

لاحظ أن المسار الخارجي الوحيد الذي ظهر هو 198.51.100.1، لأننا لم نستخدم subnet الكلمة الأساسية. تذكر أنه إذا لم يتم إستخدام subnet الكلمة الأساسية، تتم إعادة توزيع المسارات التي لا يتم تقسيمها إلى شبكات فرعية فقط. في حالتنا، 10.0.0.16 عبارة عن مسار من الفئة A تم تقسيمه إلى شبكات فرعية ولم تتم إعادة توزيعه. بما أن metric الكلمة الأساسية لم يتم إستخدامها (أو default-metric بيان تحت موجه OSPF)، فإن التكلفة المخصصة للمسار الخارجي هي 20 (الإعداد الافتراضي هو 1 لبروتوكول BGP).

redistribute static metric 50 subnets RTE#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default Gateway of last resort is not set 10.0.0.16 255.255.255.0 is subnetted, 1 subnets O E2 10.0.0.16 [110/50] via 203.0.113.151, 00:00:02, Serial0 203.0.113.150 255.255.255.252 is subnetted, 1 subnets C 203.0.113.150 is directly connected, Serial0 O IA 203.0.113.140 [110/74] via 203.0.113.151, 00:00:02, Serial0 O E2 198.51.100.1 [110/50] via 203.0.113.151, 00:00:02, Serial0

لاحظ أن الإصدار 10.0.0.16 قد ظهر الآن وأن التكلفة للمسارات الخارجية هي 50. ونظرا لأن المسارات الخارجية من النوع 2 (E2)، لم تتم إضافة التكلفة الداخلية. لنفترض الآن أننا قمنا بتغيير النوع إلى E1:

redistribute static metric 50 metric-type 1 subnets RTE#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default Gateway of last resort is not set 10.0.0.16 255.255.255.0 is subnetted, 1 subnets O E1 10.0.0.16 [110/114] via 203.0.113.151, 00:04:20, Serial0 203.0.113.150 255.255.255.252 is subnetted, 1 subnets C 203.0.113.150 is directly connected, Serial0 O IA 203.0.113.140 [110/74] via 203.0.113.151, 00:09:41, Serial0 O E1 198.51.100.1 [110/114] via 203.0.113.151, 00:04:21, Serial0

لاحظ تغير النوع إلى E1 وتمت زيادة التكلفة بواسطة التكلفة الداخلية لـ S0 وتبلغ 64، والتكلفة الإجمالية هي 64+50=114.

بافتراض إضافة خريطة مسار إلى تكوين RTC:

RTC# interface Ethernet0 ip address 203.0.113.142 255.255.255.0 interface Serial1 ip address 203.0.113.151 255.255.255.252 router ospf 10 redistribute static metric 50 metric-type 1 subnets route-map STOPUPDATE network 203.0.113.150 0.0.0.255 area 2 network 203.0.113.140 0.0.0.255 area 0 ip route 10.0.0.16 255.255.255.0 Ethernet0 ip route 198.51.100.1 255.255.0.0 Ethernet0 access-list 1 permit 198.51.100.1 0.0.255.255 route-map STOPUPDATE permit 10 match ip address 1

لا تسمح خريطة المسار إلا بإعادة توزيع 198.51.100.1 في OSPF وترفض الباقي. هذا هو السبب في أن 10.0.0.16 لم يعد يظهر في جدول توجيه RTE.

RTE#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default Gateway of last resort is not set 203.0.113.150 255.255.255.252 is subnetted, 1 subnets C 203.0.113.150 is directly connected, Serial0 O IA 203.0.113.140 [110/74] via 203.0.113.151, 00:00:04, Serial0 O E1 198.51.100.1 [110/114] via 203.0.113.151, 00:00:05, Serial0

إعادة توزيع OSPF إلى بروتوكولات أخرى

استخدام مقياس صالح

عندما تُعيد توزيع OSPF في البروتوكولات الأخرى، يجب أن تحترم قواعد تلك البروتوكولات. وعلى وجه الخصوص، يجب أن يطابق القياس المطبق القياس المستخدم من قبل ذلك البروتوكول.

على سبيل المثال، يعد قياس بروتوكول معلومات التوجيه (RIP) عبارة عن عدد نقلات بين 1 و 16، حيث يشير 1 إلى أن الشبكة تقع على بعد خطوة واحدة ويشير 16 إلى أنه يتعذر الوصول إلى الشبكة. ومن ناحية أخرى يتطلب كل من IGRP وEIGRP مقياسًا من النموذج:

default-metric bandwidth delay reliability loading mtu  

VLSM

إن المشكلة الأخرى التي يجب وضعها في الاعتبار هي VLSM (دليل الشبكة الفرعية متغيرة الطول) (الملحق ج). يمكن أن ينقل OSPF معلومات شبكة فرعية متعددة لنفس الشبكة الرئيسية، ولكن لا يمكن أن تقوم البروتوكولات الأخرى مثل RIP وIGRP بذلك (يكون EIGRP على ما يرام مع VLSM).

إذا عبرت الشبكة الرئيسية نفسها حدود مجال OSPF و RIP، يتم فقد معلومات VLSM التي أعيد توزيعها في RIP أو IGRP ويجب تكوين المسارات الثابتة في مجالات RIP أو IGRP. يوضح هذا المثال هذه المشكلة.

في هذا رسم بياني، يركض RTE OSPF و RTA RIP. يقوم RTC بإعادة التوزيع بين البروتوكولين. المشكلة هي أن شبكة الفئة C 203.0.113.150 هي شبكات فرعية بشكل مختلف، ولها أقنعة مختلفة 255.255.255.252 و 255.255.255.255.192.

هنا التكوين وجداول التوجيه ل RTE و RTA:

RTA# interface Ethernet0 ip address 203.0.113.68 255.255.255.192 router rip network 203.0.113.150 RTC# interface Ethernet0 ip address 203.0.113.67 255.255.255.192 interface Serial1 ip address 203.0.113.151 255.255.255.252 router ospf 10 redistribute rip metric 10 subnets network 203.0.113.150 0.0.0.255 area 0 router rip redistribute ospf 10 metric 2 network 203.0.113.150 RTE#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default Gateway of last resort is not set 203.0.113.150 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks C 203.0.113.150 255.255.255.252 is directly connected, Serial0 O 203.0.113.64 255.255.255.192 [110/74] via 203.0.113.151, 00:15:55, Serial0 RTA#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default Gateway of last resort is not set 203.0.113.150 255.255.255.192 is subnetted, 1 subnets C 203.0.113.64 is directly connected, Ethernet0

لاحظ أن RTE أدرك أن 203.0.113.150 يحتوي على شبكتين فرعيتين بينما يعتقد RTA أنه يحتوي على شبكة فرعية واحدة فقط (التي تم تكوينها على الواجهة).

يتم فقد المعلومات حول الشبكة الفرعية 203.0.113.150 255.255.255.252 في مجال RIP. للوصول إلى تلك الشبكة الفرعية، يلزم تكوين المسار الثابت على RTA:

RTA# interface Ethernet0 ip address 203.0.113.68 255.255.255.192 router rip network 203.0.113.150 ip route 203.0.113.150 255.255.255.0 203.0.113.67 

بهذه الطريقة، يمكن RTA الوصول إلى الشبكات الفرعية الأخرى.

إعادة التوزيع المتبادل

ويجب القيام بإعادة التوزيع المتبادل بين البروتوكولات بعناية فائقة وبطريقة خاضعة للرقابة. قد يؤدي التكوين غير الصحيح إلى تكرار حلقي لمعلومات التوجيه.

تتمثل القاعدة العامة لإعادة التوزيع المتبادل في عدم السماح بإعادة إدخال المعلومات التي تم التعرّف عليها من بروتوكول ما في نفس البروتوكول.

يجب تطبيق الواجهات السلبية وقوائم التوزيع على موجهات إعادة التوزيع. يعد تصفية المعلومات باستخدام بروتوكولات حالة الارتباط مثل OSPF أمرا صعبا.

Distribute-list out يعمل على بروتوكول ASBR لتصفية المسارات التي تمت إعادة توزيعها إلى بروتوكولات أخرى. Distribute-list in يعمل على أي موجه لمنع المسارات من جدول التوجيه، ولكنه لا يمنع حزم حالة الارتباط من النشر؛ وستظل موجهات تدفق البيانات من الخادم تتضمن الموجهات.

من الأفضل تجنب أي عامل تصفية OSPF قدر الإمكان إذا كان يمكن تطبيق عوامل التصفية على البروتوكولات الأخرى لمنع حلقات التكرار.

لتوضيح ذلك، افترض أن RTA و RTC و RTE تقوم بتشغيل RIP. كما يشغل RTC و RTA OSPF. تقوم كل من RTC و RTA بإعادة التوزيع بين RIP و OSPF.

إن لا يريد أنت ال RIP من RTE أن يكون حقنت داخل ال OSPF مجال، وضعت قارن سلبي ل RIP على E0 من RTC. ومع ذلك، لقد سمحت لحقن RIP من RTA في OSPF. وها هي النتيجة:

ملاحظة: لا تستخدم هذا التكوين.

RTE# interface Ethernet0 ip address 203.0.113.151 255.255.255.192 interface Serial0 ip address 203.0.113.152 255.255.255.192 router rip network 203.0.113.150 RTC# interface Ethernet0 ip address 203.0.113.67 255.255.255.192 interface Serial1 ip address 203.0.113.151 255.255.255.192 router ospf 10 redistribute rip metric 10 subnets network 203.0.113.150 0.0.0.255 area 0 router rip redistribute ospf 10 metric 2 passive-interface Ethernet0 network 203.0.113.150 RTA# interface Ethernet0 ip address 203.0.113.68 255.255.255.192 router ospf 10 redistribute rip metric 10 subnets network 203.0.113.150 0.0.0.255 area 0 router rip redistribute ospf 10 metric 1 network 203.0.113.150 RTC#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default Gateway of last resort is not set 203.0.113.150 255.255.255.192 is subnetted, 4 subnets C 203.0.113.150 is directly connected, Serial1 C 203.0.113.64 is directly connected, Ethernet0 R 203.0.113.151 [120/1] via 203.0.113.68, 00:01:08, Ethernet0 [120/1] via 203.0.113.152, 00:00:11, Serial1 O 203.0.113.151 [110/20] via 203.0.113.68, 00:21:41, Ethernet0

لاحظ أن RTC لديه مسارين للوصول إلى الشبكة الفرعية 203.0.113.151: السلسلة 1 وشبكة إيثرنت 0 (من الواضح أن E0 هو المسار الخاطئ). لقد حدث ذلك لأن RTC منح ذلك الإدخال إلى RTA عبر OSPF وأعاده RTA عبر RIP لأن RTA لم يتعرّف عليه عبر RIP.

يُعد هذا المثال نطاقًا صغيرًا للغاية من حلقات التكرار التي يمكن أن تحدث بسبب تكوين غير صحيح. وفي الشبكات الكبيرة يصبح هذا الوضع أكثر خطورة.

in order to صححت الحالة في مثالنا، لا يرسل RIP على RTA إثرنيت 0 عن طريق قارن خامل. وهذا غير مناسب في حالة ما إذا كانت بعض الموجهات على الإيثرنت موجهات RIP فقط.

في هذه الحالة، أنت يستطيع سمحت RTC أن يرسل RIP على الإثرنيت، بهذه الطريقة RTA لا يرسل هو ثانية على السلك بسبب انقسام الأفق (هذا لا يعمل على وسائط NBMA إذا كان انقسام الأفق معطل).

لا يتيح الانقسام الأفقي إرسال التحديثات مجددًا على نفس الواجهة التي تم التعرّف عليها منها (عبر نفس البروتوكول).

طريقة أخرى جيدة هي تطبيق قوائم التوزيع على RTA لرفض الشبكات الفرعية التي تم التعرف عليها عبر OSPF من الإرجاع إلى RIP على الإيثرنت. ويستعمل هذا الأخير:

RTA# interface Ethernet0 ip address 203.0.113.68 255.255.255.192 router ospf 10 redistribute rip metric 10 subnets network 203.0.113.150 0.0.0.255 area 0 router rip redistribute ospf 10 metric 1 network 203.0.113.150 distribute-list 1 out ospf 10 

ويكون إخراج جدول توجيه RTC:

RTF#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default Gateway of last resort is not set 203.0.113.150 255.255.255.192 is subnetted, 4 subnets C 203.0.113.150 is directly connected, Serial1 C 203.0.113.64 is directly connected, Ethernet0 R 203.0.113.151 [120/1] via 203.0.113.152, 00:00:19, Serial1 O 203.0.113.151 [110/20] via 203.0.113.68, 00:21:41, Ethernet0

إدخال الافتراضيات في OSPF

يمكن إجبار موجّه الحدود للنظام الذاتي (ASBR) على إنشاء مسار افتراضي في مجال OSPF. يصبح الموجه ASBR كلما تمت إعادة توزيع المسارات إلى مجال OSPF.

ومع ذلك، لا يقوم ASBR، بشكل افتراضي، بإنشاء مسار افتراضي في مجال توجيه OSPF.

لجعل OSPF يقوم بإنشاء إستخدام مسار افتراضي:

default-information originate [always] [metric metric-value] [metric-type type-value] [route-map map-name] 

ملاحظة: يجب أن يكون هذا الأمر في سطر واحد.

هناك طريقتان لإنشاء مسار افتراضي. تتمثل الأولى في الإعلان عن 0.0.0.0 داخل المجال، ولكن فقط إذا احتوى ASBR بنفسه على مسار افتراضي بالفعل. وتتمثل الثانية في الإعلان عن 0.0.0.0 بغض النظر عما إذا احتوى ASBR على مسار افتراضي أم لا. ويمكن تعيين الرقم الأخير باستخدام الكلمة الأساسية always.

أستخدم الحذر عند إستخدام always الكلمة الأساسية. إذا أعلن الموجه لديك عن محول افتراضي (0.0.0.0) داخل المجال ولم يكن لديه إعداد افتراضي نفسه أو مسار للوصول إلى الوجهات، يتم قطع التوجيه.

إن المقياس ونوع المقياس هما التكلفة والنوع (E1 أو E2) المُعينان على المسار الافتراضي. تحدّد خريطة المسارات مجموعة الشروط التي يلزم الوفاء بها لإنشاء المسار الافتراضي.

 

بافتراض أن RTE يحقن المسار الافتراضي 0.0.0.0 في RIP. يتوفر لدى مركز التدريب الإقليمي بوابة تمثل الملاذ الأخير 203.0.113.152. لا يقوم RTC بنشر الإعداد الافتراضي إلى RTA حتى نقوم بتكوين RTC باستخدام default-information originate أمر.

RTC#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default Gateway of last resort is 203.0.113.152 to network 0.0.0.0 203.0.113.150 255.255.255.192 is subnetted, 4 subnets C 203.0.113.150 is directly connected, Serial1 C 203.0.113.64 is directly connected, Ethernet0 R 203.0.113.151 [120/1] via 203.0.113.152, 00:00:17, Serial1 O 203.0.113.151 [110/20] via 203.0.113.68, 2d23, Ethernet0 R* 0.0.0.0 0.0.0.0 [120/1] via 203.0.113.152, 00:00:17, Serial1 [120/1] via 203.0.113.68, 00:00:32, Ethernet0 RTC# interface Ethernet0 ip address 203.0.113.67 255.255.255.192 interface Serial1 ip address 203.0.113.151 255.255.255.192 router ospf 10 redistribute rip metric 10 subnets network 203.0.113.150 0.0.0.255 area 0 default-information originate metric 10 router rip redistribute ospf 10 metric 2 passive-interface Ethernet0 network 203.0.113.150 RTA#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default Gateway of last resort is 203.0.113.67 to network 0.0.0.0 203.0.113.150 255.255.255.192 is subnetted, 4 subnets O 203.0.113.150 [110/74] via 203.0.113.67, 2d23, Ethernet0 C 203.0.113.64 is directly connected, Ethernet0 O E2 203.0.113.151 [110/10] via 203.0.113.67, 2d23, Ethernet0 C 203.0.113.151 is directly connected, Ethernet1 O*E2 0.0.0.0 0.0.0.0 [110/10] via 203.0.113.67, 00:00:17, Ethernet0

لاحظ أن RTA قد تعلم 0.0.0 كمسار خارجي بمقياس 10. تم تعيين بوابة المحاولة الأخيرة على 203.0.113.67 كما هو متوقع.

نصائح لتصميم OSPF

لم يحدّد OSPF RFC ‫(1583)‬ أي إرشادات لعدد الموجّهات في منطقة أو عدد الأجهزة المجاورة لكل مقطع أو ما هي أفضل طريقة لهندسة الشبكة.

هناك نهج مختلفة لتصميم شبكة OSPF. إن أهم ما يجب وضعه بالاعتبار هو أن أي بروتوكول يمكن أن يفشل تحت الضغط.

والفكرة هي عدم تحدي البروتوكول ولكن العمل معه للحصول على أفضل سلوك. 

عدد الموجهات لكل منطقة

يعتمد الحد الأقصى لعدد الموجهات لكل منطقة على عدة عوامل:

• ما هو نوع منطقتك؟
• ما هو نوع طاقة وحدة المعالجة المركزية (CPU) التي لديك في تلك المنطقة؟
• ما هو نوع الوسائط؟
• هل يعمل OSPF في وضع NBMA؟
• هل شبكة NBMA متداخلة؟
• هل لديك الكثير من إعلانات LSA الخارجية في الشبكة؟
• هل تم تلخيص المناطق الأخرى جيدًا؟

ولهذا السبب، من الصعب تحديد الحد الأقصى لعدد الموجهات لكل منطقة. استَشر مهندس النظام أو قسم المبيعات المحلي لديك للحصول على مساعدة محددة في تصميم الشبكة.

عدد الأجهزة المجاورة

عدد الموجّهات المتصلة بنفس شبكة LAN مهم أيضًا. تحتوي كل شبكة LAN على DR وBDR اللذين يبنيان التجاورات مع جميع الموجّهات الأخرى.

كلما قل عدد الأجهزة المجاورة الموجودة على شبكة LAN، قل عدد التجاورات التي يتعين على DR أو BDR إنشاؤها. ويعتمد ذلك على مقدار الطاقة التي يتمتع بها الموجّه.

يمكنك دائمًا تغيير أولوية OSPF لتحديد DR. تجنب نفس الموجه مثل DR على أكثر من مقطع.

إذا استند تحديد DR إلى أعلى RID، يمكن أن يصبح موجّه واحد DR عن طريق الخطأ عبر جميع المقاطع المتصلة به. يتطلب هذا الموجه جهدا إضافيا بينما تكون الموجهات الأخرى في وضع الخمول.

عدد المناطق لكل ABR

وتحتفظ مكاتب مراجعة الحسابات واستعراض الأداء بنسخة من قاعدة البيانات لجميع المناطق التي تقوم بخدمتها. إذا كان الموجه متصلا بخمس مناطق، على سبيل المثال، يجب أن يحتفظ بقائمة من خمس قواعد بيانات مختلفة.

عدد المناطق لكل وحدة معالجة مركزية هو رقم يعتمد على العديد من العوامل، والتي تشمل نوع المنطقة (المعتاد، نقطة الولوج، المنطقة الآمنة)، طاقة وحدة المعالجة المركزية الخاصة بوحدة معالجة الرسومات (ABR)، عدد المسارات لكل منطقة، وعدد المسارات الخارجية لكل منطقة.

لهذا السبب، لا يمكن التوصية بعدد محدد من المناطق لكل ABR. ليس من المفضل أن تقوم بالتحميل الزائد ل ABR عندما يمكنك دائما توزيع المساحات على موجهات أخرى.

يوضح هذا الرسم التخطيطي الفرق بين وحدة ذاكرة وصول عشوائي (ABR) واحدة تحتوي على خمس قواعد بيانات مختلفة (تتضمن المنطقة 0) ووحدتين من نقاط الوصول (ABR) التي تحتوي كل منهما على ثلاث قواعد بيانات.

هذه مجرد خطوط إرشادية. إن المزيد من المناطق التي تم تكوينها لكل وحدة تزويد بالطاقة تعمل على تقليل الأداء. وفي بعض الحالات، يمكن تحمُّل الأداء الأقل.

الشبكة الكاملة مقابل الشبكة الجزئية

ويشكل الجمع بين انخفاض النطاق الترددي وعدد كبير للغاية من حالات الارتباط (المرتبطة بسحابة الوصول المتعدد (NBMA) غير للبث مثل ترحيل الإطارات أو X.25) تحديا دائما

وتبين أن الشبكة الجزئية تتصرف بشكل أفضل بكثير من الشبكة الكاملة. تعمل الشبكة المُجهزة بعناية من نقطة إلى نقطة أو من نقطة إلى عدة نقاط على نحو أفضل بكثير من الشبكات متعددة النقاط التي يتعين عليها التعامل مع مشاكل DR.

مشكلات الذاكرة

إن اكتشاف الذاكرة اللازمة لتكوين OSPF معين ليست بالأمر السهل. عادةً ما تظهر مشكلات الذاكرة عند إدخال العديد من المسارات الخارجية في مجال OSPF.

ستواجه منطقة جزء الشبكة الرئيسي بعدد 40 موجّهًا ومسار افتراضي إلى العالم الخارجي مشكلات ذاكرة أقل مقارنة بمنطقة جزء الشبكة الرئيسي بعدد 4 موجّهات و33000 مسار خارجي تم إدخالها في OSPF.

كذلك، يتم الحفاظ على الذاكرة من خلال التصميم الجيد لبروتوكول فتح أقصر مسار أولا (OSPF). يمكن أن يقلل التلخيص في موجّهات حدود المنطقة واستخدام المناطق الجذرية عدد المسارات المُتبادلة بشكل أكبر.

يقصد بإجمالي الذاكرة المستخدمة من قبل OSPF مجموع الذاكرة المستخدمة في جدول التوجيه (show ip route summary) والذاكرة المستخدمة في قاعدة بيانات حالة الارتباط.

الأرقام هي تقدير قاعدة بالتجربة. يستهلك كل إدخال في جدول التوجيه بين 200 و 280 بايت تقريبا بالإضافة إلى 44 بايت لكل مسار إضافي.

يستهلك كل LSA مصروفات عامة قدرها 100 بايت بالإضافة إلى حجم إعلان حالة الارتباط الفعلي، ومن المحتمل أن يكون ذلك من 60 إلى 100 بايت أخرى (بالنسبة لارتباطات الموجه، يعتمد هذا على عدد الواجهات على الموجه).

يجب إضافة هذا إلى الذاكرة المستخدمة من قبل العمليات الأخرى ومن قبل Cisco IOS® نفسه. لمعرفة الرقم الصحيح، قم بتشغيل show memory OSPF أو بدون تشغيله.

يكمن الاختلاف في ذاكرة المعالج المُستخدمة في الإجابة (الاحتفاظ بنسخة احتياطية من التكوينات).

عادة، يمكن إستيعاب جدول توجيه أقل من 500 كيلو بايت مع ذاكرة وصول عشوائي (RAM) سعة 2 إلى 4 ميجابايت، بينما تحتاج الشبكات الكبيرة التي يزيد حجمها عن 500 كيلو إلى 8 إلى 16 ميجابايت، أو 32 إلى 64 ميجابايت إذا تم حقن المسارات الكاملة من الإنترنت.

ملخص

يوفر بروتوكول OSPF المحدد في RFC 1583، بروتوكولا مفتوحا للوظائف العالية يسمح لشبكات الموردين المتعددة بالاتصال بعائلة بروتوكول TCP/IP.

بعض فوائد OSPF هي التقارب السريع، وVLSM، والمصادقة، وتجزئة الشبكة الهرمية، وتلخيص المسارات، والتجميع، وهي ضرورية لمعالجة الشبكات الكبيرة والمعقدة.

الملحق أ: مزامنة قاعدة بيانات حالة الارتباط

في هذا المخطط، تمر الموجهات الموجودة على نفس الجزء بسلسلة من الحالات قبل أن تشكل تجاورا ناجحا. يتم انتخاب DR والجهاز المجاور عبر بروتوكول الترحيب.

عندما يرى الموجه نفسه في حزمة Neighbor Hello، تنتقل الحالة إلى "2-way". وعند تلك النقطة، يتم إجراء انتخاب DR وBDR على مقاطع متعددة الوصول.

يستمر الموجه في تكوين تجاور مع جار إذا كان أحد الموجهين هو DR أو BDR أو كان متصلا عبر إرتباط من نقطة إلى نقطة أو إرتباط ظاهري.

وفي حالة Exstart، يشكل الجاران علاقة أولية/ثانوية حيث يتفقان على رقم تسلسلي أولي. يتم استخدام الرقم التسلسلي لاكتشاف إعلانات حالة الارتباط (LSA) القديمة أو المُكررة.

في حالة Exchange، يتم تبادل حزم وصف قاعدة البيانات (DD). هذه هي إعلانات حالة الارتباط المُختصرة في شكل عناوين رئيسية لحالة الارتباط. يوفر العنوان الرئيسي معلومات كافية لتحديد ارتباط.

ترسل العقدة الأساسية حزم DD التي يتم الاعتراف بها مع حزم DD من العقدة الثانوية. يتم إستخدام جميع التجاور في حالة التبادل أو أكبر بواسطة إجراء الفيضان.

وتكون هذه التجاور قادرة تماما على إرسال جميع أنواع حزم بروتوكول توجيه OSPF واستقبالها.

في حالة التحميل، يتم إرسال حزم طلب حالة الارتباط إلى الجيران، لطلب المزيد من الإعلانات الأحدث التي تم اكتشافها ولكنها لم تستلم بعد. يقوم كل موجّه بإنشاء إعلانات LSA (إعلان حالة الارتباط) المطلوبة لتحديث التجاور.

يتم الاحتفاظ بقائمة إعادة الإرسال للتأكد من إقرار LSA (إعلان حالة الارتباط). لتحديد عدد الثواني بين عمليات إعادة إرسال إعلان حالة الارتباط للتجاور، يمكنك استخدام:

ip ospf retransmit-interval seconds 

يتم إرسال حِزم تحديث حالة الارتباط استجابةً لحِزم الطلبات. يتم تدفق حزم تحديث حالة الارتباط عبر جميع التجاور.

في الحالة الكاملة، تكون الموجّهات المجاورة متجاورة بالكامل. قواعد البيانات لمنطقة مشتركة تمثل مطابقة تامة بين الموجّهات المجاورة.

يحتوي كل LSA (إعلان حالة الارتباط) على حقل عمر يتم زيادته بشكل دوري أثناء احتوائه في قاعدة البيانات أو عند غمره في جميع أنحاء المنطقة. عندما يصل LSA (إعلان حالة الارتباط) إلى Maxage يتم مسحه من قاعدة البيانات إذا لم يكن LSA ذلك موجودًا على أي قائمة لإعادة إرسال الأجهزة المجاورة.

إعلانات حالة الارتباط

تنقسم إعلانات حالة الارتباط إلى خمسة أنواع. يتم إنشاء ارتباطات الموجّهات (RL) بواسطة جميع الموجّهات. توضّح هذه الارتباطات حالة واجهات الموجّه داخل منطقة معينة.

يتم تدفق هذه الارتباطات فقط داخل منطقة الموجه. روابط الشبكة (NL) يتم إنشاؤها بواسطة DR من جزء معين، وهذه هي إشارة إلى الموجهات المتصلة بذلك الجزء.

الارتباطات الموجزة (SL) هي الارتباطات بين المناطق (النوع 3)؛ تسرد هذه الارتباطات الشبكات داخل مناطق أخرى ولكنها لا تزال تنتمي إلى النظام الذاتي.

يتم إدخال الارتباطات التلخيصية بواسطة موجِّهات حدود المنطقة (ABR) من جزء الشبكة الرئيسي في المناطق الأخرى ومن المناطق الأخرى في جزء الشبكة الرئيسي. يتم استخدام هذه الارتباطات للتجميع بين المناطق.

الأنواع الأخرى من الارتباطات التلخيصية هي ارتباطات asbr-summary. هذه هي الارتباطات من النوع 4 التي تشير إلى موجّه ASBR. وذلك للتأكد من أن جميع الموجّهات تعرف طريقة الخروج من النظام الذاتي.

والنوع الأخير هو النوع 5، الارتباطات الخارجية (EL)، يتم إدخال هذه بواسطة موجّه ASBR في المجال.

يوضح المخطط السابق أنواع الارتباطات المختلفة. يعمل RTA على إنشاء ارتباط موجّه (RL) في المنطقة 1، وإنشاء ارتباط شبكة (NL) أيضًا نظرًا لأنه يكون DR في ذلك المقطع المعين.

RTB هو ABR، ويولد RL في المنطقة 1 والمنطقة 0. كما يقوم RTB بإنشاء إرتباطات موجزة في المنطقة 1 والمنطقة 0. هذه الروابط هي قائمة الشبكات التي يتم تبادلها بين المنطقتين.

كما يتم حقن إرتباط ملخص ASBR بواسطة RTB في المنطقة 1. هذا يشير إلى وجود RTD، موجه حدود النظام الذاتي (ASBR).

وعلى نحو مماثل، يولد مركز التدريب الإقليمي، وهو أيضا مركز آخر لإعادة التأهيل وإعادة التأهيل، رخوة بالنسبة للمساحة 0 والمنطقة 2، ورخوة قصيرة (3) في المنطقة 2 (لأنه لا يعلن عن أي بروتوكول ASBR)، ورقاقة صغيرة (3،4) في المنطقة 0 لإعلان RTD.

يقوم RTD بإنشاء RL للمنطقة 2 وإنشاء EL للمسارات الخارجية التي يتم التعرُّف عليها عبر BGP. يتم تدفق الموجهات الخارجية في جميع أنحاء المجال.

هذا الجدول هو ملخص إعلانات حالة الارتباط.

نوع LS	وصف الإعلان
1	إعلانات ارتباطات الموجّه. يتم إنشاؤها بواسطة كل موجّه لكل منطقة تنتمي إليها. تصف حالات إرتباط الموجه بالمنطقة. ويتم غمر هذه فقط داخل منطقة معينة.
2	إعلانات ارتباطات الشبكة. تم إنشاؤها بواسطة الموجّهات المعينة. إنها تصف مجموعة من الموجّهات المتصلة بشبكة معينة. وتم غمرها في المنطقة التي تحتوي على الشبكة.
3 أو 4	إعلانات الارتباطات التلخيصية. تم إنشاؤها بواسطة موجّهات حدود المنطقة. إنها تصف المسارات (بين المناطق). يصف النوع 3 المسارات إلى الشبكات، ويتم إستخدامها أيضا لتجميع المسارات. يوضّح النوع 4 المسارات إلى ASBR.
5	إعلانات ارتباطات النظام المستقل الخارجية. تم إنشاؤها بواسطة ASBR. وتصف المسارات إلى الوجهات الخارجية للنظام المستقل. وتم غمرها في كل مكان باستثناء المناطق الجذرية.

إذا نظرت إلى قاعدة بيانات OSPF بالتفصيل، show ip ospf database detailباستخدام، هناك كلمات أساسية مختلفة مثل Link-Data، Link-IDو Link-state ID. تصبح هذه المصطلحات غير متناسقة حيث تعتمد قيمة كل منها على نوع حالة الارتباط ونوع الارتباط.

إننا نستعرض هذه المصطلحات ونقدم مثالا مفصلا على قاعدة بيانات OSPF كما هو موضح من الموجه.

يحدّد معرّف حالة الارتباط بشكل أساسي هويّة حالة الارتباط اعتمادًا على نوع LS.

يتم تحديد ارتباطات الموجّه بواسطة معرّف الموجّه (RID) من الموجّه الذي أنشأ الإعلان.

يتم تحديد ارتباطات الشبكة بواسطة عنوان IP النسبي من DR. ويبدو ذلك منطقيًا لأنه يتم إنشاء ارتباطات الشبكة بواسطة الموجّه المعين.

يتم تحديد إرتباطات الملخص (النوع 3) بواسطة أرقام شبكة IP الخاصة بالوجهات التي تشير إليها.

يتم تحديد ارتباطات ASBR التلخيصية (نوع الارتباطات التلخيصية 4) بواسطة RID من ASBR. 

يتم تحديد الارتباطات الخارجية بواسطة أرقام شبكة IP الخاصة بالوجهات الخارجية التي تشير إليها. يلخص هذا الجدول هذه المعلومات:

نوع LS	معرف حالة الارتباط (في طريقة العرض عالية المستوى لقاعدة البيانات عند الإشارة إلى موجه، يسمى هذا معرف الارتباط)
1	معرف الموجه الأصلي (RID).
2	عنوان واجهة IP لموجه الشبكة المعين.
3	رقم شبكة الوجهة.
4	معرّف الموجّه لموجّه حدود النظام الذاتي الموضّح.
5	رقم الشبكة الخارجية.

الارتباطات المختلفة المتوفرة:

روابط شبكة كعب: لا علاقة لهذا المصطلح بمناطق كعب. والمقطع الجذري هو مقطع يحتوي على موجّه واحد متصل به فقط.

يُعدّ أحد مقاطع Ethernet أو Token Ring الذي يحتوي على موجّه واحد متصل أحد الارتباطات إلى شبكة جذرية. كما تُعدّ واجهة الاسترجاع ارتباطًا لشبكة جذرية بقناع 255.255.255.255 (مسار المضيف).

إرتباطات من نقطة إلى نقطة: قد تكون هذه إتصالات إرتباط تسلسلية من نقطة إلى نقطة مادية أو منطقية (واجهات فرعية). يمكن ترقيم هذه الارتباطات (يتم تكوين عنوان IP على الارتباط) أو إلغاء ترقيمها.

روابط النقل: هذه هي واجهات متصلة بالشبكات التي تحتوي على أكثر من موجه واحد، وبالتالي اسم النقل.

روابط افتراضية: هذه روابط منطقية تربط المناطق التي ليس لها إتصالات مادية بالعمود الفقري. تتم معاملة الارتباطات الافتراضية كارتباطات من نقطة إلى نقطة مُرقمة.

يُعدّ معرّف الارتباط تعريفًا للارتباط نفسه. ويختلف هذا عن كل نوع من أنواع الارتباطات.

يتم تحديد ارتباط نقل بواسطة عنوان IP من DR على ذلك الارتباط.

يتم تحديد ارتباط من نقطة إلى نقطة مُرقم بواسطة RID من الموجّه المجاور على الارتباط من نقطة إلى نقطة.

تُعدّ الارتباطات الافتراضية مطابقةً للارتباطات من نقطة إلى نقطة.

يتم تحديد روابط الشبكة المكعبة بواسطة عنوان IP الخاص بواجهة شبكة المكعب. يلخص هذا الجدول هذه المعلومات:

نوع الارتباط	معرّف الارتباط (ينطبق هذا على الارتباطات الفردية)
الاتصال من نقطة إلى نقطة	معرّف الموجّه المجاور
الارتباط بشبكة النقل	عنوان واجهة DR
الارتباط إلى الشبكة الجذرية (في حالة كان قناع الاسترجاع 255.255.255.255)	رقم الشبكة/الشبكة الفرعية
وصلة افتراضية	معرّف الموجّه المجاور

بيانات الارتباط هي عنوان IP الخاص بالارتباط، ما عدا الشبكة الجذرية حيث تكون بيانات الارتباط هي قناع الشبكة.

نوع الارتباط	بيانات الارتباط
الشبكة الجذرية	قناع الشبكة
الشبكات الأخرى (تنطبق على ارتباطات الموجّه فقط)	الموجه - عنوان واجهة IP المقترنة

وأخيرًا، موجّه الإعلان هو RID للموجّه الذي أرسل LSA.

مثال على قاعدة بيانات OSPF

 

 

بافتراض الرسم التخطيطي للشبكة هذا والتكوينات وجداول مسارات IP، توجد هنا طرق مختلفة لفهم قاعدة بيانات OSPF.

RTA# interface Loopback0 ip address 203.0.113.41 255.255.255.255 interface Ethernet0 ip address 203.0.113.68 255.255.255.192 interface Ethernet1 ip address 203.0.113.151 255.255.255.192 router ospf 10 network 203.0.113.100 0.0.255.255 area 0 RTA#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default Gateway of last resort is 203.0.113.67 to network 0.0.0.0 203.0.113.128 255.255.255.192 is subnetted, 1 subnets O E2 203.0.113.1288 [110/10] via 203.0.113.67, 00:00:50, Ethernet0 203.0.113.30 255.255.255.255 is subnetted, 1 subnets C 203.0.113.41 is directly connected, Loopback0 203.0.113.150 255.255.255.192 is subnetted, 3 subnets O IA 203.0.113.150 [110/74] via 203.0.113.67, 00:00:50, Ethernet0 C 203.0.113.64 is directly connected, Ethernet0 C 203.0.113.151 is directly connected, Ethernet1 O*E2 0.0.0.0 0.0.0.0 [110/10] via 203.0.113.67, 00:00:50, Ethernet0 RTE# ip subnet-zero interface Ethernet0 ip address 203.0.113.16 255.255.255.192 interface Serial0 ip address 203.0.113.152 255.255.255.192 router ospf 10 redistribute rip metric 10 subnets network 203.0.113.150 0.0.0.63 area 1 default-information originate metric 10 router rip network 203.0.113.128 ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 Ethernet0 RTE#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default Gateway of last resort is 0.0.0.0 to network 0.0.0.0 203.0.113.128 255.255.255.192 is subnetted, 1 subnets C 203.0.113.1288 is directly connected, Ethernet0 203.0.113.30 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks O IA 203.0.113.41 255.255.255.255 [110/75] via 203.0.113.151, 00:16:31, Serial0 203.0.113.150 255.255.255.192 is subnetted, 3 subnets C 203.0.113.150 is directly connected, Serial0 O IA 203.0.113.64 [110/74] via 203.0.113.151, 00:16:31, Serial0 O IA 203.0.113.151 [110/84] via 203.0.113.151, 00:16:31, Serial0 S* 0.0.0.0 0.0.0.0 is directly connected, Ethernet0 RTC# ip subnet-zero interface Ethernet0 ip address 203.0.113.67 255.255.255.192 interface Serial1 ip address 203.0.113.151 255.255.255.192 router ospf 10 network 203.0.113.64 0.0.0.63 area 0 network 203.0.113.150 0.0.0.63 area 1 RTF#show ip route Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default Gateway of last resort is 203.0.113.152 to network 0.0.0.0 203.0.113.128 255.255.255.192 is subnetted, 1 subnets O E2 203.0.113.1288 [110/10] via 203.0.113.152, 04:49:05, Serial1 203.0.113.30 255.255.255.255 is subnetted, 1 subnets O 203.0.113.41 [110/11] via 203.0.113.68, 04:49:06, Ethernet0 203.0.113.150 255.255.255.192 is subnetted, 3 subnets C 203.0.113.150 is directly connected, Serial1 C 203.0.113.64 is directly connected, Ethernet0 O 203.0.113.151 [110/20] via 203.0.113.68, 04:49:06, Ethernet0 O*E2 0.0.0.0 0.0.0.0 [110/10] via 203.0.113.152, 04:49:06, Serial1

عرض عام لقاعدة البيانات

RTC#show ip ospf database OSPF Router with ID (203.0.113.67) (Process ID 10) Router Link States (Area 1) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum Link count 203.0.113.67 203.0.113.67 48 0x80000008 0xB112 2 203.0.113.16 203.0.113.16 212 0x80000006 0x3F44 2 Summary Net Link States (Area 1) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum 203.0.113.41 203.0.113.67 602 0x80000002 0x90AA 203.0.113.64 203.0.113.67 620 0x800000E9 0x3E3C 203.0.113.151 203.0.113.67 638 0x800000E5 0xA54E Router Link States (Area 0) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum Link count 203.0.113.41 203.0.113.41 179 0x80000029 0x9ADA 3 203.0.113.67 203.0.113.67 675 0x800001E2 0xDD23 1 Net Link States (Area 0) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum 203.0.113.68 203.0.113.41 334 0x80000001 0xB6B5 Summary Net Link States (Area 0) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum 203.0.113.150 203.0.113.67 792 0x80000002 0xAEBD Summary ASB Link States (Area 0) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum 203.0.113.16 203.0.113.67 579 0x80000001 0xF9AF AS External Link States Link ID ADV Router Age Seq# Checksum Tag 0.0.0.0 203.0.113.16 1787 0x80000001 0x98CE 10 203.0.113.1288 203.0.113.16 5 0x80000002 0x93C4 0

هذه نظرة عامة على قاعدة بيانات OSPF بأكملها. وتدرج قاعدة البيانات وفقا للمناطق. في هذه الحالة، ننظر إلى قاعدة بيانات RTC وهي ABR. يتم إدراج قواعد بيانات المنطقة 1 والمنطقة 0.

تتكون المنطقة 1 من ارتباطات الموجّهات والارتباطات التلخيصية. لا توجد أي روابط شبكة لعدم وجود أي DR على أي من المقاطع في المنطقة 1. لا توجد إرتباطات ASBR ملخصة في المنطقة 1 لأن ASBR الوحيد يقع في المنطقة 0.

لا تنتمي الوصلات الخارجية إلى أي منطقة معينة لأنها تغمر في كل مكان. لاحظ أن جميع الارتباطات هي ارتباطات تراكمية يتم جمعها من جميع الموجّهات في منطقة ما.

التركيز على قاعدة البيانات في المنطقة 0. معرف الارتباط المشار إليه هنا هو في الواقع معرف حالة الارتباط. هذا تمثيل للموجّه بأكمله، وليس ارتباطًا معينًا. يبدو هذا مبهما.

تذكر أن هذا المستوى العالي من معرف الارتباط (في الواقع معرف حالة الارتباط) يمثل الموجه بأكمله وليس مجرد إرتباط.

ارتباطات الموجّه

Router Link States (Area 0) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum Link count 203.0.113.41 203.0.113.41 179 0x80000029 0x9ADA 3 203.0.113.67 203.0.113.67 675 0x800001E2 0xDD23 1 

ابدأ بروابط الموجه. هناك إدخالان مسجلان ل 203.0.113.41 و 203.0.113.67، وهما وحدات RID من الموجهين في المنطقة 0. كما يتم الإشارة إلى عدد الارتباطات في المنطقة 0 لكل موجه. يحتوي RTA على ثلاثة ارتباطات بالمنطقة 0 ويحتوي RTC على ارتباط واحد. عرض تفصيلي لارتباطات موجه RTC:

RTC#show ip ospf database router 203.0.113.67  OSPF Router with ID (203.0.113.67) (Process ID 10) Router Link States (Area 1) LS age: 1169 Options: (No TOS-capability) LS Type: Router Links Link State ID: 203.0.113.67 Advertising Router: 203.0.113.67 LS Seq Number: 80000008 Checksum: 0xB112 Length: 48 Area Border Router Number of Links: 2 Link connected to: another Router (point-to-point) (Link ID) Neighbor Router ID: 203.0.113.16 (Link Data) Router Interface address: 203.0.113.151 Number of TOS metrics: 0 TOS 0 Metrics: 64 Link connected to: a Stub Network (Link ID) Network/subnet number: 203.0.113.150 (Link Data) Network Mask: 255.255.255.192 Number of TOS metrics: 0 TOS 0 Metrics: 64 

أحد الأمور التي يجب ملاحظتها هنا هو أن OSPF يقوم بإنشاء ارتباط جذري إضافي لكل واجهة من نقطة إلى نقطة. لا تشعر بالارتباك إذا رأيت أن تعداد الارتباطات أكبر من عدد الواجهات المادية.

Router Link States (Area 0) LS age: 1227 Options: (No TOS-capability) LS Type: Router Links Link State ID: 203.0.113.67 Advertising Router: 203.0.113.67 LS Seq Number: 80000003 Checksum: 0xA041 Length: 36 Area Border Router  Number of Links: 1 Link connected to: a Transit Network (Link ID) Designated Router address: 203.0.113.68 (Link Data) Router Interface address: 203.0.113.67 Number of TOS metrics: 0 TOS 0 Metrics: 10

لاحظ أن معرف الارتباط يساوي عنوان IP (وليس RID) الخاص ب DR المرفق، وهو في هذه الحالة 203.0.113.68. بيانات الارتباط هي عنوان RTC IP.

ارتباطات الشبكة

Net Link States (Area 0) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum 203.0.113.68 203.0.113.41 334 0x80000001 0xB6B5

يتم سرد إرتباط شبكة واحد، يشار إليه بواسطة عنوان IP للواجهة (وليس RID) من DR، في هذه الحالة 203.0.113.68. عرض مفصل لهذا الإدخال:

RTC#show ip ospf database network OSPF Router with ID (203.0.113.67) (Process ID 10) Net Link States (Area 0) Routing Bit Set on this LSA LS age: 1549 Options: (No TOS-capability) LS Type: Network Links Link State ID: 203.0.113.68 (address of Designated Router) Advertising Router: 203.0.113.41 LS Seq Number: 80000002 Checksum: 0xB4B6 Length: 32 Network Mask: 255.255.255.192 Attached Router: 203.0.113.41 Attached Router: 203.0.113.67 

لاحظ أن إرتباط الشبكة يسرد وحدات RID الخاصة بالموجهات المرفقة بشبكة النقل، وفي هذه الحالة يتم سرد وحدات RID من RTA و RTC.

الارتباطات التلخيصية

Summary Net Link States (Area 0) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum 203.0.113.150 203.0.113.67 792 0x80000002 0xAEBD Area 0 has one summary link represented by the IP network address of the link 203.0.113.150. This link was injected by the ABR RTC from area 1 into area 0. A detailed view of this summary link, summary links for area 1 are not listed here: RTC#show ip ospf database summary (area 1 is not listed) Summary Net Link States (Area 0) LS age: 615 Options: (No TOS-capability) LS Type: Summary Links(Network) Link State ID: 203.0.113.150 (summary Network Number) Advertising Router: 203.0.113.67 LS Seq Number: 80000003 Checksum: 0xACBE Length: 28 Network Mask: 255.255.255.192 TOS: 0 Metric: 64

ارتباطات ASBR التلخيصية

Summary ASB Link States (Area 0) Link ID ADV Router Age Seq# Checksum 203.0.113.16 203.0.113.67 579 0x80000001 0xF9AF

يمثل ذلك إشارة على ماهية ASBR. وفي هذه الحالة، يمثل ASBR RTE بواسطة RID 203.0.113.16. موجه الإعلانات لهذا الإدخال إلى المنطقة 0 هو RTC مع RID 203.0.113.67. عرض مفصل لإدخال ASBR الموجز:

RTC#show ip ospf database asbr-summary OSPF Router with ID (203.0.113.67) (Process ID 10) Summary ASB Link States (Area 0) LS age: 802 Options: (No TOS-capability) LS Type: Summary Links(AS Boundary Router) Link State ID: 203.0.113.16 (AS Boundary Router address) Advertising Router: 203.0.113.67 LS Seq Number: 80000003 Checksum: 0xF5B1 Length: 28 Network Mask: 0.0.0.0 TOS: 0 Metric: 64

ارتباطات خارجية

AS External Link States Link ID ADV Router Age Seq# Checksum Tag 0.0.0.0 203.0.113.16 1787 0x80000001 0x98CE 10 203.0.113.1288 203.0.113.16 5 0x80000002 0x93C4 0

لدينا إثنين من الروابط الخارجية، الأول هو 0.0.0.0 حقن في OSPF من خلال default-information originate الأمر.

والإدخال الآخر هو الشبكة 203.0.113.128 8 الذي يتم إدخاله في OSPF بواسطة إعادة التوزيع.

ويكون الموجّه الذي يُعلن عن هذه الشبكات هو 203.0.113.16، RID من RTE.

هذا هو العرض التفصيلي للمسارات الخارجية:

RTC#show ip ospf database external OSPF Router with ID (203.0.113.67) (Process ID 10) AS External Link States Routing Bit Set on this LSA LS age: 208 Options: (No TOS-capability) LS Type: AS External Link Link State ID: 0.0.0.0 (External Network Number ) Advertising Router: 203.0.113.16 LS Seq Number: 80000002 Checksum: 0x96CF Length: 36 Network Mask: 0.0.0.0 Metric Type: 2 (Larger than any link state path) TOS: 0 Metric: 10 Forward Address: 0.0.0.0 External Route Tag: 10 Routing Bit Set on this LSA LS age: 226 Options: (No TOS-capability) LS Type: AS External Link Link State ID: 203.0.113.1288 (External Network Number) Advertising Router: 203.0.113.16 LS Seq Number: 80000002 Checksum: 0x93C4 Length: 36 Network Mask: 255.255.255.192 Metric Type: 2 (Larger than any link state path) TOS: 0 Metric: 10 Forward Address: 0.0.0.0 External Route Tag: 0

لاحظ عنوان إعادة التوجيه. عندما يكون هذا العنوان 0.0.0.0 فإنه يشير إلى أنه يمكن الوصول إلى المسارات الخارجية عبر موجه الإعلانات، في هذه الحالة 203. 250.16.130.

وهذا هو السبب في أن وحدات الحد من الانبعاثات السالبة البروم تضخ هوية وحدات الحد من الانبعاثات السالبة البروم في مناطق أخرى تستخدم إرتباطات ملخصة للبروتوكول السالف البروم.

عنوان إعادة التوجيه هذا ليس دائما 0.0.0.0. في بعض الحالات، قد يكون عنوان IP لموجه آخر على نفس المقطع. يوضح هذا المخطط هذا الموقف:

 

في هذه الحالة RTB، يركض BGP مع RTA، و OSPF مع الإستراحة من المجال. لا يقوم RTA بتشغيل OSPF. يعمل بروتوكول RTB على إعادة توزيع مسارات بروتوكول بوابة الحدود (BGP) إلى بروتوكول فتح أقصر مسار أولا (OSPF).

ووفقا لمعيار OSPF، يعد نظام RTB بمثابة نظام ASBR للإعلان عن المسارات الخارجية. يتم تعيين عنوان إعادة التوجيه في هذه الحالة على 172.16.0.11 ولا إلى موجه الإعلانات (0.0.0) RT B.

ما في داعي أعمل اكسترا بوزون. يجب أن تصل الموجهات داخل مجال OSPF إلى عنوان إعادة التوجيه عبر OSPF لوضع المسارات الخارجية في جدول توجيه IP.

في حال الوصول إلى عنوان إعادة التوجيه عبر بروتوكول آخر أو تعذّر الوصول إليه، ستكون الإدخالات الخارجية في قاعدة البيانات وليس في جدول توجيه IP.

وينشأ وضع آخر إذا كان كل من RTB و RTC من ASBRs (يشغل RTC BGP مع RTA). وفي هذه الحالة، ومن أجل التخلص من تكرار الجهد، لا يقوم أحد الموجهين بالإعلان (التوهج) عن المسارات الخارجية. ويسود الموجه الموجه صاحب درجة RID الأعلى.

قاعدة البيانات الكاملة

هذه قائمة بقاعدة البيانات بأكملها كعملية. يمكنك الآن مراجعة كل إدخال وشرحه:

RTC#show ip ospf database router OSPF Router with ID (203.0.113.67) (Process ID 10) Router Link States (Area 1) LS age: 926 Options: (No TOS-capability) LS Type: Router Links Link State ID: 203.0.113.67 Advertising Router: 203.0.113.67 LS Seq Number: 80000035 Checksum: 0x573F Length: 48 Area Border Router Number of Links: 2 Link connected to: another Router (point-to-point) (Link ID) Neighbor Router ID: 203.0.113.16 (Link Data) Router Interface address: 203.0.113.151 Number of TOS metrics: 0 TOS 0 Metrics: 64 Link connected to: a Stub Network (Link ID) Network/subnet number: 203.0.113.150 (Link Data) Network Mask: 255.255.255.192 Number of TOS metrics: 0 TOS 0 Metrics: 64 Routing Bit Set on this LSA LS age: 958 Options: (No TOS-capability) LS Type: Router Links Link State ID: 203.0.113.16 Advertising Router: 203.0.113.16 LS Seq Number: 80000038 Checksum: 0xDA76 Length: 48 AS Boundary Router Number of Links: 2 Link connected to: another Router (point-to-point) (Link ID) Neighbor Router ID: 203.0.113.67 (Link Data) Router Interface address: 203.0.113.152 Number of TOS metrics: 0 TOS 0 Metrics: 64 Link connected to: a Stub Network (Link ID) Network/subnet number: 203.0.113.150 (Link Data) Network Mask: 255.255.255.192 Number of TOS metrics: 0 TOS 0 Metrics: 64 Router Link States (Area 0) Routing Bit Set on this LSA LS age: 1107 Options: (No TOS-capability) LS Type: Router Links Link State ID: 203.0.113.41 Advertising Router: 203.0.113.41 LS Seq Number: 8000002A Checksum: 0xC0B0 Length: 60 AS Boundary Router Number of Links: 3 Link connected to: a Stub Network (Link ID) Network/subnet number: 203.0.113.41 (Link Data) Network Mask: 255.255.255.255 Number of TOS metrics: 0 TOS 0 Metrics: 1 Link connected to: a Stub Network (Link ID) Network/subnet number: 203.0.113.151 (Link Data) Network Mask: 255.255.255.192 Number of TOS metrics: 0 TOS 0 Metrics: 10 Link connected to: a Transit Network (Link ID) Designated Router address: 203.0.113.68 (Link Data) Router Interface address: 203.0.113.68 Number of TOS metrics: 0 TOS 0 Metrics: 10 LS age: 1575 Options: (No TOS-capability) LS Type: Router Links Link State ID: 203.0.113.67 Advertising Router: 203.0.113.67 LS Seq Number: 80000028 Checksum: 0x5666 Length: 36 Area Border Router Number of Links: 1 Link connected to: a Transit Network (Link ID) Designated Router address: 203.0.113.68 (Link Data) Router Interface address: 203.0.113.67 Number of TOS metrics: 0 TOS 0 Metrics: 10 RTC#show ip ospf database network OSPF Router with ID (203.0.113.67) (Process ID 10) Net Link States (Area 0) Routing Bit Set on this LSA LS age: 1725 Options: (No TOS-capability) LS Type: Network Links Link State ID: 203.0.113.68 (address of Designated Router) Advertising Router: 203.0.113.41 LS Seq Number: 80000026 Checksum: 0x6CDA Length: 32 Network Mask: 255.255.255.192 Attached Router: 203.0.113.41 Attached Router: 203.0.113.67 RTC#show ip ospf database summary OSPF Router with ID (203.0.113.67) (Process ID 10) Summary Net Link States (Area 1) LS age: 8 Options: (No TOS-capability) LS Type: Summary Links(Network) Link State ID: 203.0.113.41 (summary Network Number) Advertising Router: 203.0.113.67 LS Seq Number: 80000029 Checksum: 0x42D1 Length: 28 Network Mask: 255.255.255.255 TOS: 0 Metric: 11 LS age: 26 Options: (No TOS-capability) LS Type: Summary Links(Network) Link State ID: 203.0.113.64 (summary Network Number) Advertising Router: 203.0.113.67 LS Seq Number: 80000030 Checksum: 0xB182 Length: 28 Network Mask: 255.255.255.192 TOS: 0 Metric: 10 LS age: 47 Options: (No TOS-capability) LS Type: Summary Links(Network) Link State ID: 203.0.113.151 (summary Network Number) Advertising Router: 203.0.113.67 LS Seq Number: 80000029 Checksum: 0x1F91 Length: 28 Network Mask: 255.255.255.192 TOS: 0 Metric: 20 Summary Net Link States (Area 0) LS age: 66 Options: (No TOS-capability) LS Type: Summary Links(Network) Link State ID: 203.0.113.150 (summary Network Number) Advertising Router: 203.0.113.67 LS Seq Number: 80000025 Checksum: 0x68E0 Length: 28 Network Mask: 255.255.255.192 TOS: 0 Metric: 64 RTC#show ip ospf asbr-summary OSPF Router with ID (203.0.113.67) (Process ID 10) Summary ASB Link States (Area 0) LS age: 576 Options: (No TOS-capability) LS Type: Summary Links(AS Boundary Router) Link State ID: 203.0.113.16 (AS Boundary Router address) Advertising Router: 203.0.113.67 LS Seq Number: 80000024 Checksum: 0xB3D2 Length: 28 Network Mask: 0.0.0.0 TOS: 0 Metric: 64 RTC#show ip ospf database external OSPF Router with ID (203.0.113.67) (Process ID 10) AS External Link States Routing Bit Set on this LSA LS age: 305 Options: (No TOS-capability) LS Type: AS External Link Link State ID: 0.0.0.0 (External Network Number) Advertising Router: 203.0.113.16 LS Seq Number: 80000001 Checksum: 0x98CE Length: 36 Network Mask: 0.0.0.0 Metric Type: 2 (Larger than any link state path) TOS: 0 Metric: 10 Forward Address: 0.0.0.0 External Route Tag: 10 Routing Bit Set on this LSA LS age: 653 Options: (No TOS-capability) LS Type: AS External Link Link State ID: 203.0.113.1288 (External Network Number) Advertising Router: 203.0.113.16 LS Seq Number: 80000024 Checksum: 0x4FE6 Length: 36 Network Mask: 255.255.255.192 Metric Type: 2 (Larger than any link state path) TOS: 0 Metric: 10 Forward Address: 0.0.0.0 External Route Tag: 0

الملحق ب: عنوان البث المتعدد OSPF و IP

قام OSPF باستخدام IP متعدد البث لتبادل حِزم الترحيب وتحديثات حالة الارتباط. يتم تنفيذ عنوان IP للبث المتعدد باستخدام عناوين الفئة D. يتراوح عنوان الفئة D من 224.0.0.0 إلى 239.255.255.255.

يتم حجز بعض عناوين IP متعددة البث لصالح OSPF:

• 224.0.0.5: يجب أن تكون جميع موجهات OSPF قادرة على إرسال هذا العنوان والاستماع إليه.
• 224.0.0.6: يجب أن تكون جميع موجهات DR و BDR قادرة على إرسال هذا العنوان والاستماع إليه.

يحتوي التخطيط بين عناوين بث IP المتعدد وعناوين MAC على القاعدة:

بالنسبة لشبكات الوصول المتعدد التي تدعم البث المتعدد، يتم إستخدام 23 وحدة بت منخفضة الطلب من عنوان IP كوحدات بت منخفضة الترتيب من عنوان MAC للبث المتعدد 01-005E-00-00-00. على سبيل المثال:

• سيتم تعيين 224.0.0.5 على 01-00-5E-00-00-05
• سيتم تعيين 224.0.0.6 على 01-00-5E-00-00-06

يستخدم OSPF البث على شبكات Token Ring.

الملحق ج: أقنعة الشبكة الفرعية متغيرة الطول (VLSM)

هذا مخطط تحويل ثنائي/عشري:

	0000		0001		0010		0011		0100		0101		0110		0111
0	0000	16	0000	32	0000	48	0000	64	0000	80	0000	96	0000	112	0000
1	0001	17	0001	33	0001	49	0001	65	0001	81	0001	97	0001	113	0001
2	0010	18	0010	34	0010	50	0010	66	0010	82	0010	98	0010	114	0010
3	0011	19	0011	35	0011	51	0011	67	0011	83	0011	99	0011	115	0011
4	0100	20	0100	36	0100	52	0100	68	0100	84	0100	100	0100	116	0100
5	0101	21	0101	37	0101	53	0101	69	0101	85	0101	101	0101	117	0101
6	0110	22	0110	38	0110	54	0110	70	0110	86	0110	102	0110	118	0110
7	0111	23	0111	39	0111	55	0111	71	0111	87	0111	103	0111	119	0111
8	1000	24	1000	40	1000	56	1000	72	1000	88	1000	104	1000	120	1000
9	1001	25	1001	41	1001	57	1001	73	1001	89	1001	105	1001	121	1001
10	1010	26	1010	42	1010	58	1010	74	1010	90	1010	106	1010	122	1010
11	1011	27	1011	43	1011	59	1011	75	1011	91	1011	107	1011	123	1011
12	1100	28	1100	44	1100	60	1100	76	1100	92	1100	108	1100	124	1100
13	1101	29	1101	45	1101	61	1101	77	1101	93	1101	109	1101	125	1101
14	1110	30	1110	46	1110	62	1110	78	1110	94	1110	110	1110	126	1110
15	1111	31	1111	47	1111	63	1111	79	1111	95	1111	111	1111	127	1111
	1000		1001		1010		1011		1100		1101		1110		1111
128	0000	144	0000	160	0000	176	0000	192	0000	208	0000	224	0000	240	0000
129	0001	145	0001	161	0001	177	0001	193	0001	209	0001	225	0001	241	0001
130	0010	146	0010	162	0010	178	0010	194	0010	210	0010	226	0010	242	0010
131	0011	147	0011	163	0011	179	0011	195	0011	211	0011	227	0011	243	0011
132	0100	148	0100	164	0100	180	0100	196	0100	212	0100	228	0100	244	0100
133	0101	149	0101	165	0101	181	0101	197	0101	213	0101	229	0101	245	0101
134	0110	150	0110	166	0110	182	0110	198	0110	214	0110	230	0110	246	0110
135	0111	151	0111	167	0111	183	0111	199	0111	215	0111	231	0111	247	0111
136	1000	152	1000	168	1000	184	1000	200	1000	216	1000	232	1000	248	1000
137	1001	153	1001	169	1001	185	1001	201	1001	217	1001	233	1001	249	1001
138	1010	154	1010	170	1010	186	1010	202	1010	218	1010	234	1010	250	1010
139	1011	155	1011	171	1011	187	1011	203	1011	219	1011	235	1011	251	1011
140	1100	156	1100	172	1100	188	1100	204	1100	220	1100	236	1100	252	1100
141	1101	157	1101	173	1101	189	1101	205	1101	221	1101	237	1101	253	1101
142	1110	158	1110	174	1110	190	1110	206	1110	222	1110	238	1110	254	1110
143	1111	159	1111	175	1111	191	1111	207	1111	223	1111	239	1111	255	1111

تتمثل الفكرة وراء أقنعة الشبكة الفرعية متغيرة الطول في توفير مزيد من المرونة لتقسيم شبكة رئيسية إلى شبكات فرعية متعددة والاستمرار في القدرة على الحفاظ على عدد كاف من البيئات المضيفة في كل شبكة فرعية.

بدون VLSM، يمكن تطبيق قناع شبكة فرعية واحد فقط على شبكة رئيسية. يؤدي هذا إلى تقييد عدد الأجهزة المضيفة نظرًا لعدد الشبكات الفرعية المطلوبة.

إذا اخترت القناع بحيث يكون لديك شبكات فرعية كافية، فلن تتمكّن من تخصيص أجهزة مضيفة كافية في كل شبكة فرعية. وينطبق نفس الشيء على البيئات المضيفة؛ ولا يوفر القناع الذي يسمح بالبيئات المضيفة الكافية مساحة شبكة فرعية كافية.

على سبيل المثال، افترض أنه قد تم تعيينك لشبكة من الفئة C من 192.168.0.0 وتحتاج إلى تقسيم هذه الشبكة إلى ثلاث شبكات فرعية بواقع 100 جهاز مضيف في شبكة فرعية واحدة و 50 جهازا مضيفا لبقية الشبكات الفرعية.

تجاهل حدود الطرفين 0 و255، وسيتوفر من أجلك نظريًا 256 عنوانًا (192.168.0.0 - 192.168.0.255). لا يمكن إجراء ذلك بدون VLSM.

هناك حفنة من أقنعة الشبكة الفرعية التي يمكن إستخدامها؛ لاحظ أن القناع يجب أن يكون له عدد متصل من الأقنعة التي تبدأ من اليسار وباقي وحدات البت هي كل الأصفار.

-252 (1111 1100) The address space is divided into 64. -248 (1111 1000) The address space is divided into 32. -240 (1111 0000) The address space is divided into 16. -224 (1110 0000) The address space is divided into 8. -192 (1100 0000) The address space is divided into 4. -128 (1000 0000) The address space is divided into 2.

بدون VLSM يمكنك اختيار استخدام القناع 255.255.255.128 وتقسيم العناوين إلى شبكتين فرعيتين تحتوي كل منهما على 128 جهاز مضيف أو استخدام 255.255.255.192 وتقسيم المساحة إلى 4 شبكات فرعية بكل منها 64 جهازًا مضيفًا.

وهذا لا يفي بالمطلوب. إذا كنت تستخدم أقنعة متعددة، فيمكنك إستخدام القناع 128 والمزيد من تقسيم المجموعة الثانية من العناوين باستخدام القناع 192.

يوضح هذا الجدول كيفية تقسيم مساحة العنوان:

توخ الحذر في تخصيص عناوين IP لكل قناع. بمجرد تعيين عنوان IP على الموجّه أو على جهاز مضيف، فأنت تستهلك الشبكة الفرعية بالكامل لذلك المقطع.

على سبيل المثال، إذا قمت بتعيين 192.168.0.10 255.255.255.128 إلى E2، فسيتم إستهلاك نطاق العناوين الكامل بين 192.168.0.0 و 192.168.0.127 من قبل E2.

بنفس الطريقة إذا قمت بتعيين 192.168.0.160 255.255.255.128 إلى E2، فإن نطاق العناوين الكامل بين 192.168.0.128 و 192.168.0.255 يستهلك بواسطة مقطع E2.

هذا رسم توضيحي لكيفية ترجمة الموجّه لهذه العناوين. تذكر أنه في أي وقت تستخدم فيه قناعا مختلفا عن القناع الطبيعي، على سبيل المثال، لإنشاء شبكة فرعية، فإن الموجه يشكو مما إذا كان عنوان IP والقناع مجتمعين ينتجان عن شبكة فرعية مقدارها صفر.

أستخدم ip subnet-zero الأمر على الموجه لحل هذه المشكلة.

RTA# ip subnet-zero interface Ethernet2 ip address 192.168.0.10 255.255.255.128 interface Ethernet3 ip address 192.168.0.160 255.255.255.192 interface Ethernet4 ip address 192.168.0.226 255.255.255.192 RTA#show ip route connected 192.168.0.0 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks C 192.168.0.0 255.255.255.128 is directly connected, Ethernet2 C 192.168.0.128 255.255.255.192 is directly connected, Ethernet3 C 192.168.0.192 255.255.255.192 is directly connected, Ethernet4

معلومات ذات صلة

• توجيه IOS® IP من Cisco: مرجع أوامر OSPF
• OSPF وMTU
• تكون أجهزة OSPF المجاورة عالقةً في حالة التبادل وexstart بسبب عدم تطابق MTU
• صفحة دعم OSPF
• OSPF: الأسئلة المتكررة
• الدعم التقني والمستندات - Cisco Systems