2.2.5 Protocolul deschis SPF, OSPF (Open Shortest Path First)

� Protocolul deschis SPF, OSPF (Open Shortest Path First) reprezintă un alt tip de protocol de rutare

în interiorul unui SA. Termenul “deschis” se referă la tipul de recomandare IETF, care este deschisă pentru modificări ulterioare.

� Protocolul SPF permite utilizarea unor metrici multiple pentru calcularea costului unei legături,

cum ar fi: întârziere, debit, cost monetar şi eficienţă. OSPF a fost elaborat pentru a oferi o alternativă la RIP care să rezolve problemele acestuia. Versiunea cea mai utilizată de OSPF pentru IPv4 este definită de RFC 2328.

� OSPF implementează un număr de funcţii pe care protocoalele de tip vector distanţă nu le prezintă.

Astfel, OSPF a devenit cel mai utilizat protocol de rutare în reţelele de dimensiuni mari. Funcţiile care au contribuit la succesul standardului OSPF: o Echilibrarea încărcării reţelei pentru căi de cost egal (Equal cost load balancing): Utilizarea

simultană a căilor multiple permite utilizarea mai eficientă a resurselor reţelei. o Divizarea logică a reţelei (Logical partitioning of the network): Această funcţie reduce

propagarea informaţiilor neactualizate în cazul unor condiţii defavorabile (modificări de topologie). De asemenea, permite cumularea anunţurilor de rutare (aggregate routing announcements) care limitează anunţarea informaţiilor inutile.

o Mecanisme de autentificare: OSPF permite autentificarea fiecărui nod care transmite mesaje de anunţare a rutelor. Aceasta previne ca surse frauduloase (ruteri neautorizaţi) să modifice conţinutul tabelelor de rutare.

o Timp de convergenţă mai mic: OSPF permite propagarea instantanee a informaţiilor despre modificarea rutelor. Astfel, actualizarea informaţiilor de topologie se realizează mult mai rapid.

o Suportă CIDR şi VLSM: Aceste funcţii permit o alocare eficientă a adreselor IP.

� OSPF este un protocol de tip stare a legăturii (link state). Fiecare ruter OSPF execută algoritmul

SPF (Shortest-Path First), prezentat în secţiunea 2.2.2.2.3, pentru a procesa informaţiile salvate în baza de date a stărilor legăturilor (link state database). Algoritmul generează arborele de căi minime (shortest-path tree) care prezintă rutele optime către toate reţelele de destinaţie.

2.2.5.1 Terminologia OSPF

� OSPF utilizează o terminologie specifică pentru a descrie funcţionarea protocolului.

2.2.5.1.1 Ariile OSPF

� Reţelele OSPF sunt divizate în mai multe arii. O arie reprezintă o grupare logică de reţele şi ruteri. O arie poate coincide cu o zonă geografică sau administrativă. Fiecare arie este identificată unic prin intermediul unui identificator de 32 de biţi, denumit ID arie.

� Această divizare a reţelei în arii logice determină următoarele avantaje:

o Într-o arie, fiecare ruter menţine o bază de date a topologiei (topology database) care descrie ruterii şi legăturile din această arie. Aceşti ruteri nu deţin informaţii despre topologii aflate în exteriorul ariei, ci deţin numai rutele către aceste destinaţii externe. Astfel, se reduc considerabil dimensiunile bazei de date a topologiei, deţinute de fiecare ruter.

o Divizarea în arii reduce posibila creştere a numărului de actualizări de stare a legăturilor.

Astfel, cele mai multe LSA sunt distribuite numai în interiorul unei arii. o Se reduce timpul de procesare CPU necesar pentru a menţine baza de date a topologiei.

Algoritmul SPF se limitează la a administra modificările numai dintr-o arie.

Aria coloană vertebrală (Backbone) şi aria 0 � Toate reţelele OSPF conţin cel puţin o singură arie. Această arie este aria 0 sau aria coloană

vertebrală (backbone). Se pot adăuga şi alte arii, în funcţie de topologia reală a reţelei sau de alte cerinţe de proiectare.

� În reţelele care conţin mai multe arii, aria backbone se conectează fizic cu toate celelalte arii. Toate

ariile vor anunţa informaţiile de rutare, direct în backbone. Apoi, din backbone se vor transmite aceste informaţii către celelalte arii.

� În figura 2.21 este ilustrată o reţea cu a arie backbone şi patru arii suplimentare.

Fig. 2.21 Arii şi tipuri de ruteri OSPF.

Ruteri de interior de arie, ruteri de extremitate de arie şi ruteri de extremitate de SA

� În figura 2.21 sunt ilustrate interacţiunile dintre ruterii OSPF. Astfel, în funcţie de amplasarea şi rolul unui ruter în reţea există trei tipuri de ruteri într-o reţea OSPF:

o Ruteri de interior de arie, IA (Intra-area routers) - Aceşti ruteri sunt amplasaţi, d.p.d.v.

logic, în interiorul unei arii OSPF. Fiecare ruter de interior de arie menţine o bază de date a topologiei, corespunzătoare numai ariei locale a acestuia.

o Ruteri de extremitate de arie, ABR (Area border routers) - Aceşti ruteri se conectează,

d.p.d.v. logic, cu una sau mai multe arii, dintre care una trebuie să fie aria backbone. Astfel, un ruter ABR este utilizat pentru interconectarea mai multor arii. Fiecare ruter ABR menţine o bază de date a topologiei, separat pentru fiecare arie la care se conectează. Ruterii ABR execută instanţe separate de algoritm OSPF pentru fiecare arie.

o Ruteri de extremitate de SA, ASBR (AS boundary routers) - Aceşti ruteri sunt plasaţi, d.p.d.v. logic, la periferia unui sistem autonom OSPF. Astfel, un ruter ASBR funcţionează ca o poartă de acces (gateway), care anunţă căile de acces dintre reţeaua OSPF şi alte domenii de rutare. Ruterii ASBR transmit spre interiorul SA, mesajele de anunţare a rutelor LSA externe.

� Fiecare ruter este identificat prin intermediul unui identificator unic de 32 de biţi, denumit ID ruter,

RID (router ID). O soluţie des întâlnită de implementare a RID constă în utilizarea celei mai mici adrese IP, configurate la ruter, drept RID-ul său.

2.2.5.1.2 Tipuri de reţele fizice

� OSPF tratează în mod diferit tipuri diferite de segmente de reţea. Frecvenţa mesajelor şi tipul de comunicaţie dintre ruterii OSPF depind de tipul reţelei. Astfel, există următoarele trei tipuri de reţele fizice OSPF:

o Punct-la-punct: O reţea punct-la-punct leagă direct doi ruteri. o Acces multiplu: Reţelele de acces multiplu permit legături între mai mulţi ruteri (peste doi).

Există mai multe tipuri de reţele de acces multiplu: � Reţelele de difuzare permit dirijarea simultană a unui pachet către toţi ruterii din reţea.

Pentru această difuzare se utilizează o adresă recunoscută de toate sistemele. Reţelele LAN Ethernet şi token-ring reprezintă exemple de astfel de reţele de acces multiplu cu difuzare.

� Reţelele fără difuzare (Non-broadcast networks) nu permit transmiterea simultană a unui pachet. Fiecare pachet trebuie să fie adresat în mod unic unui ruter din reţea. Reţelele X.25 şi Releu de cadre (Frame Relay) reprezintă exemple de astfel de reţele de acces multiplu fără difuzare.

o Punct-la-multipunct: Această reţea reprezintă un caz particular de reţea de acces multiplu fără

difuzare. Într-o reţea punct-la-multipunct nu este necesar ca un ruter să aibă câte o conexiune directă cu fiecare alt ruter. Această configuraţie mai este cunoscută sub numele de reţea plasă parţială (partially meshed).

2.2.5.1.3 Ruteri vecini şi adiacenţe

� Ruterii care împart un segment comun de reţea pot stabili o relaţie de învecinare la nivel logic. În acest caz, pentru a stabili o relaţie de învecinare, ruterii trebuie să convină asupra următoarelor informaţii: o ID arie: Ruterii trebuie să aparţină aceleiaşi arii OSPF. o Autentificare: Dacă se defineşte o autentificare, atunci ruterii trebuie să utilizeze aceeaşi

parolă. o Intervalele Hello şi intervalele moarte (dead): Ruterii trebuie să utilizeze aceleaşi intervale de

timp pentru funcţionarea protocolului Hello. Acest protocol este descris mai jos, în paragraful 2.2.5.2.1.

o Fanionul de arie ciot (stub): Ruterii trebuie să convină că aria este configurată ca arie ciot. Ariile ciot sunt descrise mai jos, în paragraful 2.2.5.5.

� După ce doi ruteri au stabilit o relaţie de învecinare, se poate stabili o relaţie de adiacenţă între

aceştia. Ruteri vecini sunt consideraţi ruteri adiacenţi după ce şi-au sincronizat reciproc bazele de date de topologie. Sincronizarea bazelor de date se realizează prin schimbul de mesaje de stare a legăturii.

2.2.5.1.4 Ruterul ales (designated) şi ruterul ales de rezervă (backup designated)

� Schimbul excesiv de mesaje de stare a legăturii dintre ruterii vecini poate crea în reţea un volum semnificativ de trafic. Pentru a reduce acest trafic necesar sincronizării bazelor de date s-a impus ca un ruter să nu stabilească (neapărat) adiacenţe cu fiecare ruter vecin. Astfel, în funcţie de tipul reţelei fizice, este recomandat să se stabilească următoarele adiacenţe: o Reţele punct-la-punct: Adiacenţa îi implică obligatoriu pe ambii ruteri. o Reţele de acces multiplu: Adiacenţele sunt stabilite numai între un ruter ordinar (oarecare, nu

e DR sau BDR) şi un ruter desemnat (sau ruter desemnat de rezervă).

� Fiecare reţea de acces multiplu stabileşte un ruter desemnat, DR (designated router) şi un ruter desemnat de rezervă, BDR (backup designated router). Un DR îndeplineşte următoarele două funcţii pentru un segment de reţea: o Stabileşte adiacenţe cu toţi ruterii din reţeaua de acces multiplu. Astfel, ruterul DR devine

punctul focal de dirijare a LSA-urilor. o Generează mesaje LSA, care anunţă fiecare ruter conectat în reţeaua de acces multiplu.

� Ruterul BDR stabileşte aceleaşi adiacenţe ca şi ruterul ales DR şi preia funcţiile DR în cazul în care

acesta din urmă se defectează. � Fiecărui ruter i se asociază o prioritate reprezentată pe 8 biţi, care indică şansele ca ruterul respectiv

să fie ales DR sau BDR. Un ruter cu prioritatea zero nu poate fi ales nici DR, nici BDR. Prioritatea este configurată pentru fiecare interfaţă a ruterului.

� Figura 2.22 ilustrează relaţiile dintre ruterii vecini. Nu se stabileşte nici o adiacenţă între ruterii care

nu sunt aleşi DR sau BDR.

Fig. 4.22 Relaţiile dintre adiacenţe şi învecinare. 2.2.5.1.5 Baza de date a stărilor legăturilor

� Baza de date a stărilor legăturilor mai este denumită şi baza de date a topologiei (topology database). Aceasta conţine setul de anunţuri de stare a legăturii care descrie reţeaua OSPF şi fiecare conexiune externă. Fiecare ruter dintr-o arie menţine o copie identică a bazei de date a stărilor legăturilor.

2.2.5.1.6 Anunţurile de stare a legăturii şi inundarea

� Conţinutul unui mesaj LSA descrie o componentă a reţelei, care poate fi: un ruter, un segment sau o destinaţie externă. Mesajele LSA sunt schimbate de către ruterii OSPF adiacenţi pentru a sincroniza între ele bazele de date ale stărilor legăturilor.

� Atunci când un ruter generează sau modifică un mesaj LSA, acesta trebuie să comunice această

modificare în cadrul reţelei. Mai întâi, ruterul transmite mesajul LSA fiecărui sistem adiacent. La recepţionarea LSA-ului, aceşti vecini salvează informaţia în propriile baze de date a stărilor legăturilor şi la rândul lor, comunică LSA-ul vecinilor lor. Această activitate de tipul “salvează şi trimite mai departe” (store and forward) continuă până când toate sistemele primesc acest LSA. Acest proces poartă numele de inundare eficientă (reliable flooding), deoarece se parcurg următorii doi paşi pentru a asigura transmiterea LSA în toată reţeaua fără a o supraîncărca cu trafic de volum mare:

o Fiecare ruter salvează mesajul LSA pentru un interval de timp înainte de a propaga informaţia

către vecinii săi. Dacă pe durata acestui interval de timp, ruterul primeşte o nouă versiune a LSA, acesta înlocuieşte versiunea salvată. Totuşi, noua LSA este ignorată dacă este mai veche decât prima.

o Pentru a creşte fiabilitatea, fiecare LSA este confirmată. De asemenea, se pot grupa mai multe confirmări într-un singur pachet de confirmare. Dacă nu se primeşte confirmarea pentru un LSA, atunci se retransmite acel LSA.

� În funcţie de rolul acestora, mesajele LSA sunt de cinci tipuri, iar toate aceste tipuri împreună

furnizează toate informaţiile necesare pentru a descrie întreaga reţea OSPF şi toate mediile externe:

o LSA-uri de ruteri: Aceste mesaje descriu starea interfeţelor ruterilor (şi implicit, a legăturilor acestora) dintr-o arie. Aceste LSA sunt generate de către fiecare ruter prin inundarea ariei respective.

o LSA-uri de reţea: Acest tip de mesaj descrie ruterii conectaţi la o reţea de acces multiplu. Aceste mesaje sunt generate de DR într-un segment de acces multiplu şi cu aceste mesaje se inundă toată aria.

o LSA-uri concentrate (Summary LSA) - Tipul 3 şi 4. Aceste LSA sunt generate de un ABR şi sunt de două tipuri:

� LSA-uri concentrate - Tipul 3 descriu rute către destinaţii aflate în alte arii din cadrul reţelei OSPF (destinaţii inter-arii).

� LSA-uri concentrate - Tipul 4 descriu rute către ruteri ASBR.

� LSA-urile concentrate sunt utilizate pentru a schimba informaţiile despre accesibilitate între arii diferite. De obicei, această informaţie este transmisă în aria backbone, iar backbone-ul transmite informaţia către alte arii.

� LSA-uri pentru SA externe: Acest tip de mesaj descrie rute către destinaţii aflate în exteriorul reţelei

OSPF şi sunt generate de un ASBR. Mesajele sunt transmise prin inundarea tuturor ariilor din reţeaua OSPF.

� Figura 2.23 ilustrează diferitele tipuri de mesaje LSA.

Fig. 2.23 Mesaje OSPF de anunţare a stării legăturii (LSA).

2.2.5.1.7 Tipuri de pachete OSPF

� Pachetele OSPF sunt transmise în datagramele IP si nu sunt incaptulate în pachetele TCP sau UDP. Antetul IP contine în câmpul de identificare a protocolului valoarea 89. De asemenea, valoarea câmpului care defineşte tipul serviciului (type of service) are valoarea 0. Acest mecanism este utilizat pentru a impune o procesare specială a pachetelor.

� Atunci când este posibil, un ruter OSPF utilizează transmisia multiplă (multicast) pentru a

comunica cu ruterii vecini.

� În reţelele cu difuzare şi în configuraţiile punct-la-punct, pachetele transmise au adresa de destinaţie de tip multicast 224.0.0.5. În mediile fără difuzare pachetele sunt transmise cu adresa IP de destinaţie a ruterului vecin (unicast).

� Toate pachetele OSPF au acelaşi antet, care este ilustrat în figura 2.24. Antetul conţine informaţii

generale, cum ar fi: identificatorul ariei, RID, suma de verificare şi informaţia de autentificare.

Fig. 2.24 Antetul pachetelor OSPF.

� Câmpul “Tip pachet” identifică pachetul OSPF, dintre cele cinci posibile tipuri diferite:

o Hello - Acest tip de pachet este utilizat pentru descoperirea şi menţinerea relaţiilor dintre vecini;

o Descrierea bazei de date (Database description) - Acest tip de pachet descrie setul de LSA-uri conţinute în baza de date a stărilor legăturilor, a ruterului;

o Cerere stare legătură (Link state request) - Acest tip de pachet solicită o variantă mai nouă a unei LSA de la un vecin;

o Actualizare stare legătură (Link state update) - Acest tip de pachet oferă o variantă nouă a unei LSA către un vecin (eventual, care a efectuat o cerere);

o Confirmare stare legătură (Link state acknowledgement) - Acest tip de pachet confirmă recepţionarea unei noi LSA.

� În următorul paragraf sunt descrise funcţiile acestor pachete.

2.2.5.2 Comunicarea cu vecinii

� Pentru a determina setul optim de rute prin reţea, fiecare ruter OSPF schimbă LSA-uri cu alţi ruteri din reţea. Astfel, se definesc trei acţiuni necesare pentru a efectua schimbul de informaţii: o Descoperirea vecinilor; o Alegerea unui ruterului desemnat (DR); o Stabilirea adiacenţelor şi sincronizarea bazelor de date.

� Cele cinci tipuri de pachete enumerate în paragraful anterior sunt utilizate pentru a efectua schimbul de informaţii.

2.2.5.2.1 Descoperirea vecinilor: Protocolul Hello-OSPF

� Protocolul Hello are ca funcţii descoperirea şi menţinerea relaţiilor dintre nodurile vecine. Pachetele Hello sunt transmise periodic pe fiecare interfaţă a ruterului. Pachetele conţin identificatorii RID ai altor ruteri, ale căror pachete Hello au fost deja recepţionate pe interfaţa respectivă.

� Atunci când un ruter descoperă propriul RID în pachetul generat de un alt ruter, aceste două noduri

stabilesc relaţia de învecinare.

� Pachetul Hello conţine şi prioritatea ruterului, identificatorii DR şi BDR. Aceşti parametri sunt utilizaţi pentru a alege ruterul DR în reţeaua de acces multiplu.

2.2.5.2.2 Alegerea ruterului desemnat DR

� Fiecare reţea de acces multiplu trebuie să aibă câte un DR. De asemenea, un ruter BDR poate fi ales. Acest ruter de rezervă asigură continuitatea rutării în cazul în care DR se defectează.

� Ruterii DR şi BDR sunt aleşi pe baza informaţiilor din pachetele Hello. Ruterul OSPF care are cea

mai mare prioritate, din cadrul unui segment, devine ruterul desemnat al acelui segment. Acelaşi proces este reluat pentru alegerea unui BDR. În cazul în care priorităţile sunt egale, ruterul care are cel mai mare RID este ales DR sau BDR. Ruterul care este ales DR nu mai poate deveni BDR.

� După încheierea procesului de alegeri, ruterii DR şi BDR încep să formeze adiacenţe cu toţi ceilalţi

ruteri din segmentul de acces multiplu.

2.2.5.2.3 Stabilirea adiacenţelor şi sincronizarea bazelor de date � Ruterii vecini sunt consideraţi adiacenţi atunci când şi-au sincronizat reciproc bazele lor de date

pentru stările legăturilor. Un ruter nu stabileşte adiacenţe cu oricare nod vecin. În reţelele de acces multiplu adiacenţele sunt stabilite numai cu ruterii DR şi BDR. Acest proces este realizat în două etape:

� Etapa 1: Procesul schimbului de baze de date

o În prima etapă a sincronizării bazelor de date se realizează schimbul bazelor de date. Acest

proces începe imediat după ce doi ruteri vecini au stabilit o relaţie de învecinare şi constă într-

un schimb de pachete de descriere a bazei de date. Aceste pachete conţin o listă de LSA-uri stocate în baza de date locală.

o Pe parcursul efectuării schimbului de baze de date, ruterii stabilesc o relaţie de tip “master-

slave”. Ruterul “master” este cel care transmite primul. Fiecare pachet este identificat printr-un număr de secvenţă, pe baza căruia ruterul “slave” confirmă fiecare pachet de descriere a bazei de date recepţionat de la ruterul “master”. În pachetele de confirmare, ruterul “slave” introduce şi propriile descrieri ale LSA-urilor.

� Etapa 2: Încărcarea bazei de date

� Pe durata efectuării schimbului de baze de date, fiecare ruter notează antetele LSA (link state

headers) pentru care vecinul său deţine o variantă mai nouă (toate mesajele conţin etichete de timp). După încheirea acestui proces, fiecare ruter solicită vecinului său informaţiile cele mai recente deţinute de acesta din urmă. Cererea aceasta este realizată printr-un pachet de tip cerere de stare a legăturii.

� Atunci când un ruter recepţionează o cerere de stare a legăturii, trebuie să răspundă cu un set de

pachete de tip actualizare de stare a legăturii, care să furnizeze LSA-urile solicitate. Fiecare LSA transmis este confirmat de către receptor. Acest proces este similar procedurii de inundare fiabilă utilizată pentru transmiterea modificărilor de topologie.

� Fiecare LSA conţine un câmp de vechime (age) care indică timpul în secunde trecut de la generarea

anunţului. Vechimea creşte continuu după ce LSA-ul este salvat în baza de date a topologiei. De asemenea, vechimea creşte şi după parcurgerea fiecărui nod intermediar (hop) în procesul de inundare. Atunci când vechimea atinge o valoare maximă, LSA-ul nu mai este utilizat pentru determinarea informaţiei de rutare şi este eliminat din baza de stare a legăturii. Această vechime

este utilizată deasemenea, pentru a face distincţia dintre două copii identice (cu excepţia vechimii) ale aceluiaşi LSA.

2.2.5.3 Maşina cu stări finite pentru vecinii OSPF

� Standardul OSPF defineşte un set de stări ale vecinilor (neighbor states), precum şi evenimentele

care determină tranziţiile unui vecin dintr-o stare în alta. Stările în care se poate afla un nod vecin sunt următoarele: o Oprit (Down): Aceasta este starea iniţială şi indică faptul că recent nu s-au recepţionat

informaţii de la nici un ruter din segment. o Încercare (Attempt): Această stare este utilizată în reţelele fără difuzare. Aceasta semnalează

că un vecin pare să fie inactiv. În această stare se încearcă (în mod repetat) restabilirea contactului.

o Iniţializare (Init): S-a iniţiat comunicaţia cu un vecin, dar nu s-a stabilit încă o comunicaţie bidirecţională. În realitate, un pachet Hello a fost recepţionat de la vecin, dar RID-ul ruterului local nu apare în acest pachet.

o Duplex (2-way): S-a stabilit o comunicaţie bidirecţională între cei doi vecini. În această stare se pot stabili adiacenţe, iar fiecare vecin poate fi ales ruter desemnat DR sau BDR.

o ExStart: Vecinii încep stabilirea unei relaţii de adiacenţă. o Modificare (Exchange): Cei doi vecini fac schimb de baze de date de topologie. o Încărcare (Loading): Cei doi vecini îşi sincronizează bazele de date de topologie. o Complet (Full): Cei doi vecini se află într-o relaţie completă de adiacenţă, iar bazele lor de

date de topologie sunt sincronizate. � Diverse evenimente din reţea pot determina schimbarea stării unui vecin OSPF. Spre exemplu,

atunci când un ruter primeşte un pachet Hello de la un ruter vecin, starea de vecin OSPF se schimbă

din Oprit în Iniţializare. Atunci când se stabileşte o comunicaţie bidirecţională, starea de vecin se schimbă din Iniţializare în Duplex.

2.2.5.3.1 Legături virtuale OSPF şi ariile de tranzit

� Legăturile virtuale sunt utilizate atunci când o reţea nu prezintă o topologie OSPF standard. O topologie OSPF defineşte o arie coloană vertebrală, care se conectează direct la fiecare dintre celelalte arii OSPF. O legătură virtuală prezintă următoarele două proprietăţi: o Permite conectarea logică a unor reţele îndepărtate pentru a forma o arie coloană vertebrală; o Permite conectarea unei arii la aria coloană vertebrală atunci când nu există o conexiune

directă între acestea. � O legătură virtuală este stabilită între doi ruteri ABR care împart o arie comună, ce nu este arie

coloană vertebrală. Această legătură este considerată o legătură de tip punct-la-punct, iar aria comună este denumită arie de tranzit. În figura 2.25 sunt ilustrate interacţiunile dintre legăturile virtuale şi ariile de tranzit, utilizate pentru interconectarea unei arii la aria coloană vertebrală.

Fig. 2.25 Legături virtuale şi arii de tranzit OSPF.

� În schema logică din figura 2.25 aria 1 nu prezintă o conexiune directă la aria coloană vertebrală. Aria 2 poate fi utilizată ca arie de tranzit pentru a realiza indirect această conexiune. Între cei doi ruteri ABR din aria 2 se poate stabili o legătură virtuală, care extinde aria coloană vertebrală să aibă acces şi la aria 1.

� O legătură virtuală este utilizată numai pentru a transmite informaţia de rutare. Astfel, traficul

obişnuit nu este transportat pe legătura virtuală între aria distantă şi aria coloană vertebrală. Acest

trafic este rutat, în plus faţă de traficul de pe legătura virtuală, folosind rutarea standard în interiorul ariei de tranzit.

2.2.5.4 Redistribuirea rutelor OSPF

� Redistribuirea rutelor este procesul prin care se introduc rutele externe într-o reţea OSPF. Aceste

rute pot fi rute statice sau rute învăţate prin intermediul altui protocol de rutare. Aceste rute sunt anunţate într-o reţea OSPF de către un ruter ASBR şi devin rute OSPF externe. Ruterul ASBR anunţă aceste rute prin inundarea întregii reţele OSPF cu LSA-uri pentru SA externe.

� Rutele descriu o cale capăt-la-capăt care este formată din două părţi:

o Porţiunea externă: Aceasta defineşte porţiunea de cale din afară reţelei OSPF. Atunci când aceste rute sunt distribuite în reţeaua OSPF, ruterul ASBR le asociază un cost iniţial. Acest cost reprezintă costul extern asociat parcurgerii porţiunii externe a căii.

o Porţiunea internă: Aceasta defineşte porţiunea de cale din interiorul reţelei OSPF. Costurile acestei porţiuni sunt calculate folosind algoritmii OSPF standard.

� Protocolul OSPF diferenţiază două tipuri de rute externe. Acestea diferă prin modul în care se

calculează costul rutei. Ruterul ASBR este configurat să redistribuie rute, după cum urmează: o Tipul 1 de rută externă (E1): Costul total al rutei este suma dintre costul extern şi orice cost

intern OSPF. o Tipul 2 de rută externă (E2): Costul total al rutei reprezintă întotdeauna numai costul extern.

Astfel, este ignorat orice cost intern OSPF, de acces din interior până la ruterul ASBR. � Figura 2.26 ilustrează un exemplu de diferenţiere a tipurilor de rute externe OSPF.

Fig. 2.26 Redistribuirea rutelor OSPF.

� În exemplul din figura 2.26, ruterul ASBR redistribuie în reţeaua OSPF ruta către subreţeaua 10.99.5.0/24. Această subreţea este localizată în interiorul unei reţele RIP, iar ruta este anunţată în reţeaua OSPF având costul extern cu valoarea 50. Această valoare reprezintă costul porţiunii de cale care traversează reţeaua RIP şi are una dintre următoarele două interpretări:

o Dacă ruterul ASBR redistribuie ruta ca fiind de tip 1 (E1), atunci tabela ruterului R1 va conţine o rută externă către această subreţea cu costul 60 (50 + 10). În acelaşi mod, tabela ruterului R2 va conţine o rută externă cu costul 65 (50 + 15).

o Dacă ruterul ASBR redistribuie ruta ca fiind de tip 2 (E2), atunci tabelele ambilor ruteri, R1 şi R2, vor conţine o rută externă către această subreţea cu costul 50. Orice costuri asociate segmentelor care traversează reţeaua OSPF nu sunt incluse în costul total al căii până la destinaţie.

2.2.5.5 Arii OSPF de tip ciot (stub)

� OSPF permite unor anumite arii să fie definite ca fiind arii ciot (stub area). O arie ciot este creată atunci când ruterul ABR care conectează această arie la alte arii blochează inundarea ariei cu LSA-uri pentru SA externe. Scopul acestei blocări este reducerea dimensiunii bazei de date a stărilor legăturilor menţinute de fiecare ruter din interiorul ariei ciot. Deoarece nu mai există rute definite pentru reţelele externe, rutarea către aceste destinaţii se realizează prin intermediul unei rute implicite definite de ABR. Bazele de date ale stărilor legăturilor menţinute în interiorul ariei ciot conţin numai ruta implicită şi toate rutele determinate de protocolul OSPF (spre exemplu, rute interne ale unei arii şi rute între arii diferite).

� Deoarece o arie ciot nu permite accesul LSA-urilor pentru SA externe, rezultă că o astfel de arie nu

poate conţine un ruter ASBR. Astfel, rutele externe nu pot fi generate nici din interiorul ariilor ciot.

� Ariile ciot pot fi definite pentru cazurile în care există un singur punct de conectare la exterior, dintre arie şi coloana vertebrală. De asemenea, o arie cu mai multe puncte de legătură cu exteriorul poate fi definită ca arie ciot. Totuşi, în acest caz nu se oferă nici o garanţie că pachetele care

părăsesc aria vor urma ruta optimă, deoarece fiecare ABR generează o rută implicită. Nu există nici o posibilitate pentru a asocia traficul unei anumite rute implicite.

� Toţi ruterii dintr-o arie ciot trebuie definiţi ca ruteri ciot. Această configuraţie este verificată prin

intermediul schimbului de mesaje Hello.

2.2.5.5.1 Arii ciot aparente (not-so-stubby areas)

� O extindere a conceptului de arie ciot o reprezintă aria ciot aparentă (NSSA – not-so-stubby area),

care este descrisă în RFC 3101. O arie NSSA este similară ariei ciot prin faptul că ruterul care deserveşte aria NSSA nu inundă nici o rută externă spre interiorul NSSA. Singurele rute inundate în NSSA sunt ruta implicită şi oricare alte rute din domeniul OSPF (spre exemplu, rute interne ale unei arii şi rute între arii diferite). Totuşi, spre deosebire de o arie ciot, un ruter ASBR poate fi plasat în interiorul ariei NSSA. Acest ruter ASBR poate genera rute externe. Astfel, bazele de date ale stărilor legăturilor menţinute în interiorul NSSA conţin ruta implicită, rute din domeniul OSPF şi rute externe generate de ruterul ASBR din acea arie.

� Ruterul ABR care deserveşte aria NSSA inundă rutele externe din interiorul ariei NSSA spre toate

celelalte arii ale reţelei OSPF. 2.2.5.6 Sumarizarea rutelor OSPF

� Sumarizarea rutelor reprezintă procesul prin care mai multe informaţii consecutive (în tabela de

rutare) de rutare sunt combinate şi transmise împreună într-un singur anunţ. Acest proces permite reducerea dimensiunilor bazei de date a stărilor legăturilor şi a tabelei de rutare IP. Într-o reţea OSPF, sumarizarea este efectuată de către un ruter de graniţă. Astfel, există două tipuri de sumarizări:

o Sumarizarea rutelor dintre arii diferite (Inter-area route summarization): Sumarizarea aceasta este efectuată de ruterul ABR al acelei arii. Sumarizarea se aplică anunţurilor informaţiilor de rutare generate din interiorul ariei. Ruta sumarizată este anunţată în reţeaua coloană vertebrală, care la rândul ei, transmite anunţul sumarizat în celelalte arii.

o Sumarizarea rutelor externe (External route summarization): Sumarizarea aceasta se aplică numai rutelor, injectate în reţeaua OSPF. Această sumarizare este realizată de ruterul ASBR care distribuie rutele în reţeaua OSPF.

� În figura 2.27 este ilustrat un exemplu de sumarizare a rutelor OSPF.

Fig. 2.27 Sumarizarea rutelor OSPF.

� În exemplul din figura 2.27, ruterul ASBR anunţă o singură rută sumarizată pentru cele 64 de

subreţele localizate în mediul RIP. Această rută sumarizată este inundată în toată reţeaua OSPF. În plus, ruterul ABR generează o singură rută sumarizată pentru cele 64 de subreţele localizate în aria 1. Această rută sumarizată este anunţată prin inundare în ariile 0 şi 2.

� În funcţie de configuraţia ruterului ASBR, rutele sumarizate pentru arii diferite pot fi redistribuite şi

în reţeaua RIP.