OSPF

Open Shortest Path First

Ein Routing-Protokoll

neingeist

Entropia e.V. - CCC Karlsruhe

Überblick

Exkurs: Routing

OSPF

Hintergründe und Geschichte

Konzept

Funktionsweise

Beispiel

Traceroute – Ein Beispiel

# traceroute -I www.heise.de

traceroute to www.heise.de (193.99.144.71), 30 hops max, 38 byte packets

1 217.5.98.155 (217.5.98.155) 90.283 ms 190.085 ms 149.486 ms

2 217.237.156.202 (217.237.156.202) 301.371 ms 280.187 ms 268.482 ms

3 F-EA2.F.DE.NET.DTAG.DE (62.154.18.14) 282.728 ms 226.049 ms 339.531 ms

4 c6.f.de.plusline.net (213.83.45.33) 275.030 ms 619.916 ms 268.503 ms

5 c22.f.de.plusline.net (213.83.57.53) 317.255 ms 211.245 ms 338.232 ms

6 www.heise.de (193.99.144.71) 274.259 ms 370.423 ms 312.581 ms

Unsere Pakete müssen erst über 5 Hops – die Router

Erreichen dann erst unseren Endhost – einen Webserver

Was ist Routing überhaupt?

Pakete müssen ihren Weg durch ein Netzwerk finden – die Routen

Hosts – bspw. ein Bürorechner – wissen i.A. nichts über diesen Weg – sie sind “dumm” und benutzen ihr Default-Gateway.

Router (auch: Gateways) übernehmen die Zustellung der Pakete

Die Zustellung erfolgt etappenweise (Hops)

Warum ein Routing-Protokoll?

Netze sind nicht festverdrahtet – Ausfälle sind an der Tagesordnung

Wartungsfreundlichkeit: Router sollen sich über die Topologie und Topologie-Änderungen selbst austauschen können

Bei Redundanzen sollen günstige Routen gewählt werden

Ein Internetwork

Sydney

London

Karlsruhe

Hintergründe und Geschichte

Interior Gateway Protocol (IGP) Working Group der Internet Engineering Task Force (IETF)

SPF/Dijkstra Algorithmus

Ersetzt RIP, das für größere, komplexere Netzwerke zu schwachbrüstig wurde

Implementierungen

Breite Unterstützung:

Cisco IOS

Unter Unix: GNU Zebra oder gated

Juniper JUNOS

Bintec

...

Kurz: alle “Nicht-Spielzeug”-Router bei ISPs und Unternehmen

Link-State Protocol (I)

OSPF ist im Gegensatz zu RIP ein Link-State Protocol.

RIP wäre ein Distance Vector Protocol

Distance Vector: Jeder Router erhält Distanzen zu den einzelnen Routern (Hop Zähler) von seinen Nachbarn

Link-State: Jeder Router ermittelt die Link-States zu seinen Nachbarn und diese Information wird in der Area verteilt

Link-State Protocol (II)

Einzelne Router bauen ihre Routing-Tabelle aus den Link-States zusammen (SPF)

Vorteil: Bessere Konvergenz gegenüber einem Distance-Vector Protocol

Konvergenz: Stabilisierung bei einer Topologie-Änderung:

Router-Ausfall

Leitungs-Ausfall

Link-State Protocol (III)

Link-State Advertisements – enthalten:

Angebundene Interfaces

Metriken

Andere Variablen

Hierarchie

Ein Autonomes System (AS), darunter Backbone

Router können Interfaces in mehreren Areas haben (Border Area Routers) – getrennte Tabellen

Router in der selben Area haben die gleiche topologische Datenbank

Topologie – Ein AS

Sydney

London

Karlsruhe

Area 1

Area 2

Area 3

Area 0 (Backbone)

OSPF Hello Protocol

Router ermittelt Status seiner Interfaces

Sucht sich seine Nachbarn über das OSPF Hello Protocol

Zusätzlich wird das OSPF Hello Protocol zum Keep Alive benutzt

In geeigneten Netzen: “Wahl” des Designated Router und des Backup Designated Routers – Reduzierung der verwendeten Bandbreite

Adjacency

Die einzelnen Router werden (ggf. mit dem DR und dem BDR) adjazent

Austausch der LSAs – Synchronisation der Datenbank

Vorteil von DR/BDR: Reduzierung der Bandbreite von O(n^2) auf O(n)

SPF – Costs

Die verteilten LSAs werden verwendet, um die günstigste Route (Shortest Path First) zu ermitteln (SPF Algorithmus).

Jedes Interface bekommt eine Cost zugewiesen

Die Cost kann kann sich nach Durchsatz, realen Kosten, Zuverlässigkeit oder wasauchimmer richten – bleibt der Administratorin überlassen

SPF (II)

1

1

1

1

1

1

1

100

100

50

100

1+100+50+1=152

1+1+100+1=103

Konvergenz

Fällt eine Route aus, wird dies bemerkt:

keine Hello Packets mehr!

Interface-Status

Neuberechnung der Routen

Ein Router bemerkt Ausfall

Versendet diese Information

Alle Router berechnen neu (SPF Algo)

SPF (III)

1

1

1

1

1

1

1

100

100

50

1+100+50+1=152

Weitere Features

Equal-cost / Multipath Routing
(Load-Balancing)

Type-Of-Service (TOS)

Delay

Throughput

Reliability

Fragen

?

2003-06-11T00:58:42