آموزش شبکه‌های کامپیوتری

پروتکل OSPF  :

بکارگيري پروتکل RIP در شبکه هاي کامپيوتري بيشتر به دليل شرايط زمان بوده است. در ده هفتاد و هشتاد حافظه و پردازندههاي سريع ، گران قيمت بودند و پياده سازي الگوريتمهاي مسيريابي مبتني بر روشهايي نظير LS که هم به حافظه و هم به پردازندۀ سريع نياز دارند ، مقرون به صرفه نبود. از طرفي شبکه ها نيز آنقدر توسعه نيافته بودند که نياز به الگوريتم هاي بهينه تر احساس شود. با گسترش اينترنت و توسعۀ شبکه هاي خودمختار در اواخر دهۀ هشتاد ، کاستي هاي پروتکل RIP نمود بيشتري پيدا کرد و با سريع شدن پردازنده ها و ارزان شدن سخت افزار ، نياز به طراحي يک پروتکل بهينه ،IETF را واداشت تا در سال 1990،OSPF را به عنوان يک پروتکل استاندارد ارائه نمايد. مسيريابهاي زيادي مبتني بر اين پروتکل به بازار عرضه شده اند و احتمال مي رود که در آينده تبديل به مهمترين پروتکل مسيريابي دروني در شبکه  هاي AS شود.   

·        يک شبکۀ خودمختار (AS) به تعدادي ”ناحيه“تقسيم مي شود. تمام مسيريابهاي درون يک ناحيه بايد مسيريابهاي هم ناحيۀ خود و هزينۀ ارتباط بين آنها را بدانند و در جدولي ذخيره کنند. در لحظات به هنگام سازي ، اين جداول براي تمام مسيريابهاي هم ناحيه ارسال خواهد شد. مسيرياب هيچ اطلاعي از وضعيت مسيريابهاي درون نواحي ديگر ندارد.

·        درون هر ناحيه يک يا چند مسيرياب وجود دارند که ارتباط بين نواحي را برقرار ميکنند؛ به آنها ، ”مسيريابهاي مرزي“گفته ميشود. مجموعۀ مسيريابهاي مرزي و مسيريابهايي که در خارج از هر ناحيه نقش توزيع ترافيک بين نواحي را بر عهده دارند (بهمراه ساختار ارتباطي بين اين مسيريابها)”ستون فقرات“ شبکۀ AS را تشکيل مي دهد.

·        درون ستون فقراتِ شبکۀ AS ممکن است مسيريابهايي وجود داشته باشند که با ديگر شبکه هاي AS در ارتباط باشد. به اين مسيريابها ”دروازه هاي مرزي“يا BGP گفته ميشود.

در پروتکل OSPF جداول زير توسط مسيريابها ”اعلان“ ميشود:

·        جدول مسيريابي محلي درون يک ناحيه : اين جداول ، محتوي اطلاعاتي در مورد گراف هزينۀ ناحيه اي است که يک مسيرياب به آن متعلق است و توسط هر مسيرياب درون آن ناحيه، به تمام مسيريابها اعلان ميشود.

·        جدول مسيريابي شبکه درون يک ناحيه: اين جداول که محتوي اطلاعاتي در مورد مسيريابها و کانالهاي بين آنها در يک شبکه است ، توسط مسيرياب هاي درون يک ناحيه به تمامي مسيريابها اعلان ميشود.

·        جدول خلاصۀ مسيريابي مسيريابهاي مرزي: اين جداول محتوي اطلاعاتي خلاصه ، در مورد مسيرهاي موجود در خارج از نواحي است و توسط مسيرياب هاي مرزي به تمامي مسيرياب هاي نواحي مختلف اعلان ميشود.

·        جدول مسيريابي شبکه: اين جداول محتوي اطلاعاتي در مورد مسيرياب ها و کانالهاي بين آنها در خارج از شبکۀ AS است و توسط مسيرياب هاي واقع بر ستون فقرات شبکۀ AS به تمامي مسيرياب هاي نواحي مختلف اعلان ميشود ولي فقط در مسيرياب هاي مرزي مورد استفاده قرار مي گيرد.

         در پروتكل هاي link-state كه به آنها پروتكل هاي shortest path first  نيز  گفته مي شود ، هر روتر سه جدول جداگانه را  ايجاد مي نمايد . يكي از اين جداول وضعيت همسايگاني را كه مستقيما" به آن متصل شده اند در خود نگهداري مي نمايد . در جدول ديگر ، توپولوژي تمامي شبكه نگهداري مي گردد و از جدول سوم براي نگهداري اطلاعات روتينگ استفاده مي شود .

روترهاي link-state نسبت به  پروتكل هاي روتينگ distance-vector  داراي اطلاعات بيشتري در ارتباط با شبكه و ارتباطات بين شبكه اي مي باشند. پروتكل هاي link-state اطلاعات بهنگام خود را براي ساير روترهاي موجود در شبكه ارسال مي نمايند (وضعيت لينك) .

OSPF ( برگرفته شده از Open Shortest Path First ) يك پروتكل روتينگ IP است كه داراي تمامي ويژگي هاي يك پروتكل link-state است .پروتكل فوق ، يك پروتكل روتينگ استاندارد باز است كه توسط مجموعه اي از توليدكنندگان شبكه از جمله شركت سيسكو  ايجاد شده است . در صورتي كه در يك شبكه از روترهائي استفاده مي گردد كه تمامي آنها متعلق به شركت سيسكو نمي باشند ، نمي توان از پروتكل EIGRP استفاده كرد . در چنين مواردي مي توان از گزينه هائي ديگر نظير RIP ، RIPv2  و يا OSPF استفاده نمود . در صورتي كه ابعاد يك شبكه بسيار بزرك باشد ، تنها گزينه موجود پروتكل OSPF و يا استفاده از route redistribution است ( يك سرويس ترجمه بين پروتكل هاي روتينگ )

OSPF ، با استفاده از الگوريتم Dijkstra كار مي كند . در ابتدا ، اولين درخت كوتاهترين مسير  ايجاد مي گردد و در ادامه جدول روتينگ از طريق بهترين مسيرها توزيع مي گردد . اين پروتكل داراي سرعت همگرائي بالائي است ( شايد به اندازه سرعت همگرائي EIGRP نباشد ) و از چندين مسير با cost يكسان به مقصد مشابه حمايت مي نمايد . برخلاف  EIGRP ، پروتكل OSPF صرفا" از روتينگ IP حمايت مي نمايد.

 انواع Area:

1) Stub Area: اين ناحيه به اطلاعات External LSA (type 5) نيازي ندارد زيرا به هر حال براي خروج از ناحيه دست به دامان ABR خود ميشود. پس مسير هميشه بدين گونه است و از طريق يک روتر خارج ميشود. نکته و هدف از استفاده از اين Area، Performance است. از آنجا که LSA 5 را قبول نميکند پس LSA 4 نيز در اين ناحيه بي معني است و توسط ABR، Filter مي شود. هدف صرفه جوئي در Resource ها و Memory است. که البته Stub area محدوديت هاي خود را نيز دارد:

·        هيچ ASBR ي در ناحيه نمي توان داشت. (و مسلما هيچ Redistribution و External Route)

·        Virtual Link در اين Area مجاز نيست (نه در ناحيه و نه بصورت Transit)

·        مي توان چند ABR در اين ناحيه داشت اما از آنجا که بهترين مسير به ASBR را نميتوان در اين ناحيه فهميد، تفاوتي در انتخاب ABR براي رسيدن به ASBR وجود ندارد.

·        تمام روتر ها (در Hello Message) بيت E خود را صفر ست ميکنند (علامت Stub) و با روتري با E Flag برابر با يک، ارتباطي برقرار نمي کنند.

2) Totally Stubby Area: اگر فيلتر کردن LSA 5 موجب بهبود کارايي روتر ميشود، در اين نوع از ناحيه حتي LSA 3 نيز Block ميشود. اين نوع Area توسط Cisco ارائه شده تا تنها با تزريق يک Default Route توسط ABR روتر ها تمام بسته هايي که مقصدشان داخل ناحيه نيست را به ABR بفرستند.

3) Not So Stubby Area: يک ناحيه Stub است که بنا به دلايلي اقدام به Redistribution ميکند. (مثلا ارتباط با ISP) LSA 7 در داخل ناحيه منتشر ميکند. براي اعلام به نواحي ديگر به ABR ميرسد. توسط ABR، اگر P bit آن LSA صفر باشد، Block ميشود و اگر P Bit آن يک باشد به صورت مبدل شده به LSA 5 به بيرون از ناحيه اعلام ميگردد.

4) Backbone Area: اين ناحيه بنام Area 0 مطرح ميگردد و تمام نواحي از طريق اين ناحيه به هم متصل ميگردند. تمام LSA ها در اين ناحيه مجازند غير از نوع 7.

5) Standard Ordinary Area: اين Area به Backbone وصل است و Stub نيست.