OSPF overview

OSPF (open shortest path first) एक लिंक स्टेट रूटिंग प्रोटोकॉल है। क्योंकि यह एक खुला मानक है, इसलिए इसे कई तरह के नेटवर्क विक्रेताओं द्वारा लागू किया जाता है। OSPF अधिकांश राउटरों पर चलेगा जो जरूरी नहीं कि cisco राउटर हों (EIGRP के विपरीत जो केवल cisco राउटर पर चलाया जा सकता है)।

 

यहाँ OSPF की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं:

 

• एक क्लासलेस रूटिंग प्रोटोकॉल
• VLSM, CIDR, मैनुअल रूट सारांश, समान लागत भार संतुलन का समर्थन करता है
• वृद्धिशील अद्यतन समर्थित हैं
• मीट्रिक – इंटरफ़ेस लागत के रूप में केवल एक पैरामीटर का उपयोग करता है।
• OSPF मार्गों की प्रशासनिक दूरी डिफ़ॉल्ट रूप से, 110 है।
• रूटिंग अपडेट के लिए मल्टीकास्ट एड्रेस 224.0.0.5 और 224.0.0.6 का उपयोग करता है।

 

OSPF चलाने वाले राउटर को मार्गों के आदान-प्रदान से पहले पड़ोसी के संबंधों को स्थापित करना होगा। क्योंकि OSPF एक लिंक स्टेट रूटिंग प्रोटोकॉल है, पड़ोसी एक्सचेंज रूटिंग टेबल का आदान-प्रदान नहीं करते हैं। इसके बजाय, वे नेटवर्क टोपोलॉजी के बारे में जानकारी का आदान-प्रदान करते हैं। प्रत्येक OSFP राउटर तब सर्वश्रेष्ठ मार्गों की गणना करने के लिए SFP एल्गोरिदम चलाता है और रूटिंग टेबल में उन्हें जोड़ता है। क्योंकि प्रत्येक राउटर एक नेटवर्क के पूरे टोपोलॉजी को जानता है, रूटिंग लूप होने की संभावना न्यूनतम है।

 

प्रत्येक OSPF राउटर तीन तालिकाओं में रूटिंग और डेटाबेस जानकारी संग्रहीत करता है:

• Neighbor table – ओएसपीएफ पड़ोसियों के बारे में जानकारी संग्रहीत करता है
• Database table – लिंक-स्टेट डेटाबेस को स्टोर करता है
• Routing table – सबसे अच्छे मार्गों को संग्रहीत करता है

 

OSPF neighbors

OSPF राउटर को रूटिंग अपडेट का आदान-प्रदान करने से पहले एक पड़ोसी संबंध स्थापित करना होगा। OSPF पड़ोसियों को गतिशील रूप से प्रत्येक राऊटर पर प्रत्येक OSPF- सक्षम इंटरफ़ेस को नमस्कार पैकेट भेजकर खोजा जाता है। हैलो पैकेट 224.0.0.5 के मल्टीकास्ट IP पते पर भेजे जाते हैं।

 

इस प्रक्रिया को निम्नलिखित आकृति में समझाया गया है:

राउटर R1 और R2 सीधे जुड़े हुए हैं। OSFP सक्षम होने के बाद दोनों राउटर पड़ोसी संबंध स्थापित करने के लिए एक-दूसरे को हेलोस भेजते हैं। आप सत्यापित कर सकते हैं कि पड़ोसी संबंध वास्तव में show ip ospf neighbors पड़ोसी कमांड टाइप करके स्थापित किया गया है।

ऊपर दिए गए उदाहरण में, आप देख सकते हैं कि R2 का router-id 2.2.2.2 है। प्रत्येक OSPF राउटर को एक राउटर आईडी सौंपा जाता है। router-id निम्नलिखित में से किसी एक का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है:

1. OSPF प्रक्रिया के तहत router-id कमांड का उपयोग करना।
2. राउटर के लूपबैक इंटरफेस के उच्चतम IP पते का उपयोग करना।
3. राउटर के भौतिक इंटरफेस के उच्चतम IP पते का उपयोग करना।

 

हैलो पैकेट में निम्न फ़ील्ड दोनों राउटर पर समान होनी चाहिए ताकि राउटर पड़ोसी बन सकें:

 

• subnet
• area id
• hello and dead interval timers
• authentication
• area stub flag
• MTU

 

 

डिफ़ॉल्ट रूप से, OSPF एक ईथरनेट नेटवर्क (हैलो अंतराल) पर हर 10 सेकंड में हैलो पैकेट भेजता है। एक मृत टाइमर हेलो अंतराल के मूल्य का चार गुना है, इसलिए यदि ईथरनेट नेटवर्क पर कोई राउटर 40 सेकंड के लिए OSFP पड़ोसी से कम से कम एक हैलो पैकेट प्राप्त नहीं करता है, तो राउटर उस पड़ोसी को डाउन करने की घोषणा करता है।

 

OSPF neighbor states

पड़ोसी संबंध स्थापित करने से पहले, ओएसपीएफ राउटर को कई राज्य परिवर्तनों से गुजरना पड़ता है। इन राज्यों को नीचे समझाया गया है।

 

1. Init state – एक राउटर को दूसरे OSFP राउटर से एक हैलो संदेश मिला है।
2. 2-way state   – पड़ोसी ने हैलो संदेश प्राप्त किया है और अपने स्वयं के हैलो संदेश के साथ उत्तर दिया है।
3. Exstart state – दोनों राउटर के बीच एलएसडीबी एक्सचेंज की शुरुआत। राउटर्स लिंक स्टेट की सूचनाओं का आदान-प्रदान शुरू कर रहे हैं।
4. Exchange state – डीबीडी (डेटाबेस डिस्क्रिप्टर) पैकेट का आदान-प्रदान किया जाता है। DBDs में LSAs हेडर होते हैं। राउटर्स इस जानकारी का उपयोग यह देखने के लिए करेंगे कि LSA का आदान-प्रदान करने की आवश्यकता क्या है।
5. Loading state– एक पड़ोसी हर नेटवर्क के लिए LSR(link state request) भेजता है जिसके बारे में वह नहीं जानता है। अन्य पड़ोसी LSU(link state update) के साथ जवाब देते हैं जिसमें अनुरोधित नेटवर्क के बारे में जानकारी होती है। सभी अनुरोधित जानकारी प्राप्त होने के बाद, अन्य पड़ोसी उसी प्रक्रिया से गुजरते हैं।
6. Full state – दोनों राउटर में सिंक्रनाइज़ डेटाबेस है और एक दूसरे के साथ पूरी तरह से सटे हुए हैं।

 

OSPF areas

OSPF क्षेत्रों की अवधारणा का उपयोग करता है। एक क्षेत्र सन्निहित नेटवर्क और रूटर्स का तार्किक समूह है। एक ही क्षेत्र के सभी राउटरों की एक ही टोपोलॉजी तालिका होती है, लेकिन वे अन्य क्षेत्रों के राउटर्स के बारे में नहीं जानते हैं। क्षेत्रों को बनाने का मुख्य लाभ यह है कि एक राउटर पर टोपोलॉजी और राउटिंग टेबल का आकार कम हो जाता है, SPF एल्गोरिदम को चलाने के लिए कम समय की आवश्यकता होती है और राउटिंग अपडेट भी कम हो जाते हैं।

 

OSPF नेटवर्क में प्रत्येक क्षेत्र को रीढ़ की हड्डी के क्षेत्र (क्षेत्र 0) से कनेक्ट करना पड़ता है। एक क्षेत्र के अंदर सभी राउटर के पास OSPF पड़ोसी बनने के लिए एक ही क्षेत्र IDहोना चाहिए। एक राउटर जिसमें एक से अधिक क्षेत्रों में इंटरफेस होता है (क्षेत्र 0 और क्षेत्र 1, उदाहरण के लिए) को Area Border Router (ABR) कहा जाता है। एक राउटर जो एक OSPF नेटवर्क को अन्य रूटिंग डोमेन (उदाहरण के लिए EIGRP नेटवर्क) से जोड़ता है, Autonomous System Border Router (ASBR) कहलाता है।

 

NOTE:

OSPF में, मैनुअल रूट संक्षेपण केवल ABR और ASBR पर संभव है।

 

क्षेत्रों की अवधारणा को बेहतर ढंग से समझने के लिए, निम्नलिखित उदाहरण पर विचार करें।

सभी राउटर OSPF चला रहे हैं। रूटर्स आर 1 और आर 2 बैकबोन क्षेत्र (क्षेत्र 0) के अंदर हैं। राउटर आर 3 एक ABR है, क्योंकि इसमें दो क्षेत्रों में इंटरफेस है, अर्थात् क्षेत्र 0 और क्षेत्र 1. राउटर आर 4 और आर 5 क्षेत्र के अंदर हैं। राउटर आर 6 एक ASBR है, क्योंकि यह ओएसएफपी नेटवर्क को दूसरे रूटिंग डोमेन (EIGRP डोमेन) से जोड़ता है। ये मामला)। यदि R1 का सीधे जुड़ा सबनेट विफल हो जाता है, तो राउटर R1 केवल R2 और R3 के लिए रूटिंग अपडेट भेजता है, क्योंकि सभी राउटिंग सभी इलाके के अंदर स्थानीयकृत अपडेट करते हैं।

 

NOTE:

एक एबीआर की भूमिका पड़ोसी क्षेत्रों के पते के सारांश का विज्ञापन करना है। ASBR की भूमिका एक OSPF रूटिंग डोमेन को दूसरे बाहरी नेटवर्क (जैसे इंटरनेट, EIGRP नेटवर्क…) से जोड़ने की है।

 

LSA, LSU and LSR

LSAs (Link-State Advertisements) का उपयोग OSPF राउटर्स द्वारा टोपोलॉजी जानकारी का आदान-प्रदान करने के लिए किया जाता है। प्रत्येक LSA में ओएसपीएफ नेटवर्क के एक हिस्से का वर्णन करने के लिए रूटिंग और टोपोलॉजी की जानकारी होती है। जब दो पड़ोसी मार्गों का आदान-प्रदान करने का निर्णय लेते हैं, तो वे एक दूसरे को अपने संबंधित टोपोलॉजी डेटाबेस में सभी एलएसएए की सूची भेजते हैं। प्रत्येक राउटर तब अपने टोपोलॉजी डेटाबेस की जांच करता है और एक लिंक स्टेट रिक्वेस्ट (LSR) संदेश भेजता है जो सभी LSA को अपनी डेटाबेस टेबल में नहीं मिलने का अनुरोध करता है। अन्य राउटर link state update (LSU) के साथ प्रतिक्रिया करता है जिसमें अन्य पड़ोसी द्वारा अनुरोध किए गए सभी एलएसए होते हैं।

 

अवधारणा को निम्नलिखित उदाहरण में समझाया गया है:

 

दोनों राउटरों पर ओएसपीएफ को कॉन्फ़िगर करने के बाद, राउटर अपने संबंधित टोपोलॉजी डेटाबेस का वर्णन करने के लिए LSA का आदान-प्रदान करते हैं। राउटर आर 1 अपने सीधे जुड़े नेटवर्क 10.0.1.0/24 के लिए एक LSA हेडर भेजता है। राउटर R2 अपने टोपोलॉजी डेटाबेस की जाँच करता है और यह निर्धारित करता है कि उसे उस नेटवर्क के बारे में जानकारी नहीं है। राउटर R2 तब लिंक राज्य अनुरोध संदेश भेजता है जो उस नेटवर्क के बारे में अधिक जानकारी का अनुरोध करता है। राउटर R1 लिंक स्टेट अपडेट के साथ प्रतिक्रिया करता है जिसमें सबनेट 10.0.1.0/24 (अगले हॉप एड्रेस, कॉस्ट…) के बारे में जानकारी होती है।