Visoka Poslovna Škola Strukovnih Studija Blace
S
IMULACIJA OSPF PROTOKOLA U PACKET TRACER SIMULATORU
Student:
Mentor:
Nebojša Živanović 16/18 C-A
Aleksandar Zakić
Kruševac, Januar 2019.
4
2. OSPF
OSPF protokol je
link-state
protokol rutiranja koji je osmišljen kao zamena za
distance
vector
protokol rutiranja RIP (
Routing Internet Protocol
). RIP protokol je bio prihvatljiv u ranim
danima umrežavanja i Interneta. Me
đ
utim, kako je mreža rasla, ra
č
unanje metrike za odre
đ
ivanje
najbolje rute na osnovu broja hopova je postalo problemati
č
no. OSPF poseduje zna
č
ajne prednosti u
odnosu na RIP protokol rutiranja u pogledu brze konvergencije mreže i boljeg na
č
ina rada kada su
velike mreže u pitanju. OSPF protokol rutiranja je besklasni i koristi koncepte zona za skalabilnost.
Prvobitni ravoj OSPF po
č
eo je 1987. od strane IETF
(Internet Engineering Task Force
)
organizacije. 1989. Specifikacije OSPFv1 (
Open Shortest Path First version one
) su predstavljene u
RFC (
Request for Comments
) 1131 dokumentu. John Moy 1991. predstavlja OSPFv2 (
Open
Shortest Path First version two
) u RFC 1247 dokumentu. Besklasan dizajn, odnosno podržavanje
VLSM (
Variable Length Subnet Masking
) tehnike i CIDR (
Classless Inter-Domain Routing
)
metode su bila poboljšanja predstavljena u RFC 1247 dokumentu. 1998. OSPFv2 je ažurirana u
RFC 2328 dokumentu i ta verzija OSPF protokola rutiranja se i danas koristi. 1999. OSPFv3 (
Open
Shortest Path First version three
) verzija protokola je predstavljena u RFC 2470 dokumentu koji je
prvenstveno osmišljen da podrži IPv6 na
č
in adresiranja. 2008. godine OSPFv3 je ažuriran u RFC
5340 dokumentu kao OSPF za IPv6. U ovoj tezi fokusira
ć
emo se na OSPFv2 verziju protokola.
2.1. Karakteristike OSPF protokola
·
Besklasnost – podržava VLSM i CIDR
·
Efikasnost – ne postoji periodi
č
no slanje
update
poruka. Update poruke šalju se samo
kada postoji promena u topologiji mreže. Koristi SPF (
Shortest Path First
) algoritam za
odabir najbolje putanje do odredišta.
·
Brza konvergencija – veoma brzo propagira promene u mreži.
·
Skalabilnost – podjednako dobro funkcioniše i u malim i u velikim mrežama. Ruteri
mogu biti grupisani u zone kako bi obezbedili hijerarhijski sistem.
·
Bezbednost – podržava MD5 (
Message Digest 5
) autentifikaciju. Kada je uklju
č
ena
OSPF ruteri prihvataju samo kriptovane
update
poruke od susednih rutera sa istom
deljenom šifrom.
2.2. Komponente OSPF protokola
Kao što smo ve
ć
naveli u uvodu postoje tri komponente dinami
č
kog protokola rutiranja:
·
Strukture podataka
·
Poruke
·
Algoritmi.
5
2.2.1. Strukture podataka.
OSPF kreira i održava tri baze podataka:
-
Bazu suseda. Baza suseda kreira tabelu suseda. U tabeli suseda nalazi se lista svih
susednih rutera sa kojim odre
đ
eni ruter ima bidirekcionu komunikaciju. Ova tabela je
jedinstvena za svaki pojedina
č
ni ruter.
-
LSDB (
Link-State Database
) bazu. LSDB baza kreira tabelu topologije mreže. Ova
tabela sadrži informacije o svim ostalim ruterima u mreži. Svi ruteri u jednoj zoni
moraju imati istu
Link-State
bazu podataka.
-
Bazu prosle
đ
ivanja informacija. Ova baza kreira tabelu rutiranja. Tabela rutiranja je
jedinstvena na svakom ruteru i sadrži informacije kako i gde proslediti paket ka
drugim ruterima.
Sve pomenute tabele nalaze se u RAM (
Random Access Memory
) memoriji rutera.
2.2.2. Poruke protokola rutiranja.
OSPF protokol rutiranja koristi 5 tipova paketa za razmenu informacija izme
đ
u rutera:
-
Hello
paketi. Služe za otkrivanje suseda i uspostavljanje susedstva sa istima.
-
DBD (
Database Dectription
) paketi. Uloga ovih paketa je da provere sinhronizaciju
baza izme
đ
u rutera. Naime, ruter prima od ostalih rutera DBD pakete koji sadrže
LSDB bazeod rutera posiljaoca DBD paketa. Nakon toga ruter upore
đ
uje svoju bazu
sa bazom rutera koji je poslao DBD paket. LSDB baze moraju biti identi
č
ne na svim
ruterima u okviru jedne zone.
-
LSR (
Link-State Request
) paketi. Šalju se kao zahtev za dodatnim informacijama o
pojedinim stavkama iz DBD paketa.
-
LSU
(Link-State Update
) paketi. Služe kao odgovor na LSR paket. Postoji sedam
razli
č
itih tipova LSU paketa.
-
LSAck (
Link-State Acknowledgment
) paketi. Služe kao potvrda da je LSU paket
primljen.
2.2.3. Algoritmi.
CPU (
Central Processing unit
) procesira tabelu suseda kao i tabelu topologije koriste
ć
i
Djikstra SPF algoritam. SPF algoritam kao metriku koristi kumulativnu cenu putanje potrebnu za
stizanje do odredišta. SPF algoritam kreira SPF stablo postavljaju
ć
i svaki ruter pojedina
č
no kao
koren stabla i za svaki ruter ra
č
una najkra
ć
e putanje do svakog odredišta. SPF stablo se potom
koristi za izra
č
unavanje najboljih putanja. OSPF te najbolje putanje smešta u bazu prosle
đ
ivanja
informacija koja se koristi za kreiranje tabele rutiranja.
7
2.5. OSPF metrika
Protokoli rutiranja koriste metriku kako bi odredili najbolju putanju za slanje paketa kroz
mrežu. OSPF kao metriku koristi cenu linka. Niža cena odgovara boljoj putanji.
Tabela 2.5.1. Podrazumevane vrednosti OSPF cena
Tip interfejsa
Referentni protok
Podrazumevani
Cena
u bitima po
protok u bitima po
sekundi
sekundi
10 Gigabitni eternet
100 000 000
10 000 000 000
1
10 Gbps
Gigabitni eternet
100 000 000
1 000 000 000
1
1Gbps
Brzi eternet
100 000 000
100 000 000
1
100 Mbps
Eternet
100 000 000
10 000 000
10
10 Mbps
Serijski
100 000 000
1 544 000
64
1544 Mpbs
Serijski
100 000 000
128 000
781
128 kbps
Serijski
100 000 000
64 000
1562
64kbps
Cena linka (interfejsa) je inverzno proporcionalna protoku na tom linku. Kada se kaže
interfejs, misli se na fizi
č
ki port rutera dok se pod linkom podrazumeva medijum za prenos
informacija koji spaja interfejse dva razli
č
ita rutera. Protok na oba interfejsa koji sa
č
injavaju link
mora biti identi
č
an iz tog razloga mogu se koristiti oba termina i cena linka i cena interfejsa.Ve
ć
i
protok daje nižu cenu linka. Iz tog razloga 10 megabitna eternet mreža ima ve
ć
u cenu od 100
megabitne eternet mreže.
Formula koja se koristi za ra
č
unanje OSPF cene:
Cena=referentni protok / protok na interfejsu
