ทำไมพื้นที่ทั้งหมดต้องเชื่อมต่อกับกระดูกสันหลังส่วนที่ 0 ของ OSPF

คำถามนี้เป็น repost ที่แท้จริงของเดียวกันคำถามที่ถามในชุมชนการสนับสนุนของซิสโก้ รู้รอบเป็นเอกลักษณ์ของการแลกเปลี่ยนแบบสแต็ค

ฉันค้นหาเหตุผลที่ถูกต้องว่าทำไมพื้นที่ทั้งหมดต้องเชื่อมต่อกับพื้นที่ 0 ใน OSPF ฉันมีความคิดเล็ก ๆ แต่ฉันไม่ชัดเจนกับแนวคิดทั้งหมด

หาก 2 พื้นที่ไม่ได้เชื่อมต่อผ่านพื้นที่ 0 (ไม่ต่อเนื่องกัน) OSPF จะทำงานเป็นโปรโตคอลสถานะลิงก์เพิ่มความเป็นไปได้ในการกำหนดเส้นทางลูปอย่างไร

OSPF Backbone

ทำไมพื้นที่ 0 เป็นพื้นที่แกนหลักใน OSPF ทำไมพื้นที่อื่น ๆ ทั้งหมดต้องเชื่อมต่อกับมัน

สิ่งนี้อธิบายได้ดีมากในRFC 3509 ส่วนที่ 1.2 ¹ :

1.2 แรงจูงใจ

ในโดเมน OSPF ทอปอโลยีพื้นที่ถูก จำกัด เพื่อให้มีพื้นที่กระดูกสันหลัง (พื้นที่ 0) และพื้นที่อื่น ๆ ทั้งหมดต้องมีการเชื่อมต่อทางกายภาพหรือเสมือนกับกระดูกสันหลัง เหตุผลสำหรับโทโพโลยีที่เหมือนดาวนี้ก็คือการกำหนดเส้นทางระหว่างพื้นที่ OSPF ใช้วิธีระยะทางเวกเตอร์และลำดับชั้นพื้นที่ที่เข้มงวดช่วยให้หลีกเลี่ยงปัญหา "การนับเป็นอนันต์" OSPF ป้องกันการวนลูปการกำหนดเส้นทางข้ามพื้นที่โดยการใช้กลไก split-horizon ซึ่งอนุญาตให้ ABRs ฉีดเข้าไปในกระดูกสันหลังเท่านั้น Summary-LSAs ที่ได้มาจากเส้นทางภายในพื้นที่และ จำกัด การคำนวณ SPF ของ ABR เพื่อพิจารณาเฉพาะ LSA ใน Backbone ฐานข้อมูล link-state

OSPF มักจะถือว่าเป็นโปรโตคอล link รัฐ สิ่งที่บางคนพลาดคือ OSPF ใช้ทั้ง โปรโตคอล link-stateและalgorithm -vector protocol algorithm

• เส้นทางภายในกระดูกสันหลังหรือพื้นที่ที่ไม่ใช่กระดูกสันหลังถูกคำนวณเช่นเดียวกับโปรโตคอลการเชื่อมโยงสถานะ (อ้างอิงอัลกอริทึมของ Dijkstra )
• เมื่อ OSPF ต้องมีเส้นทางที่ไม่ใช่กระดูกสันหลังผ่านแกนหลักมันจะใช้พฤติกรรมเวกเตอร์ระยะทาง (เช่นส่วนของอัลกอรึทึมของBellman Ford ) เพื่อเผยแพร่ตัวชี้วัด Type3 LSA ลงในพื้นที่ที่ไม่ใช่กระดูกสันหลัง

ตัวอย่างง่ายๆของพฤติกรรมระยะไกล - เวกเตอร์ของ OSPF :

<-- Area 5 --><-- Area 0 --><--           Area 4           -->

R5-----------R1-----------R2------------R3---------------------R4
     Cost 3      Cost 5        Cost 7            Cost 12

               LSA-->          LSA-->
               Type3 LSA       Type3 LSA
               {From R1}       {From R2}
               R5 cost is 3    R5 cost is 8

พิจารณาสิ่งที่เกิดขึ้นกับ / 32 เส้นทางวนกลับสำหรับ R5

1. R5 ส่ง Type1 LSA ที่มี / 32 ลูปแบ็ค
2. R1 (Area 5 ABR) เชื่อมต่อกับ Area 0; มันแปล Type1 LSA เป็น Type3 LSA ด้วยราคา 3
3. R2 (เขต 4 ABR) ได้รับ R1 ของ Type3 LSA (ตัวชี้วัดที่ 3) และการเปลี่ยนแปลงตัวชี้วัดที่จะ R5 ของ Loopback ขึ้นอยู่กับค่าใช้จ่ายที่จะ R2 R1 ตอนนี้ Type3 LSA สำหรับ R5 ของ R2 มีราคา 8 นี่คือพฤติกรรมของเวกเตอร์ระยะทางที่ฉันได้กล่าวไว้ข้างต้น

การกำหนดเส้นทางที่ไม่ใช่กระดูกสันหลังทั้งหมดให้ผ่านแกนหลักนั้นเป็นกลไกการป้องกันแบบวนซ้ำ

การเชื่อมต่อพื้นที่ OSPF ที่ไม่ใช่กระดูกสันหลังเข้ากับ ABR

หาก 2 พื้นที่ไม่ได้เชื่อมต่อผ่านพื้นที่ 0 (ไม่ต่อเนื่องกัน) OSPF จะทำงานเป็นโปรโตคอลสถานะลิงก์เพิ่มความเป็นไปได้ในการกำหนดเส้นทางลูปอย่างไร

ตามที่เราเห็นข้างต้น OSPF ใช้พฤติกรรมระยะทางเวกเตอร์เพื่อส่งเส้นทางผ่านกระดูกสันหลังส่วนที่ 0 โปรโตคอลระยะทางเวกเตอร์มีข้อ จำกัด ที่รู้จักกันดีเช่นปัญหานับไปไม่มีที่สิ้นสุด OSPF จะเสี่ยงต่อปัญหาเดียวกันหากเราไม่มีขอบเขตในการทำงาน

¹ _{RFC 3509 อธิบายพฤติกรรม ABR ของ Cisco IOS}

พื้นที่ 0 ถูกเลือกให้เป็นแกนหลักตัวเลข 0 หรือ 0.0.0.0 เป็นเพียงตัวเลข

เนื่องจาก OSPF เป็นสถานะลิงก์ LSDB ต้องเหมือนกันภายในพื้นที่ นี่คือเพื่อให้แน่ใจว่าการคำนวณค่า SPF นั้นสอดคล้องกันและเพื่อป้องกันการวนรอบเส้นทาง

หากใช้ OSPF ในพื้นที่เดียวสามารถใช้พื้นที่ใดก็ได้ไม่จำเป็นต้องมีพื้นที่ 0

เมื่อใช้ OSPF หลายพื้นที่ต้องใช้ ABR ABR เป็นเราเตอร์ที่มีคำคุณศัพท์ในพื้นที่ 0 และอย่างน้อยหนึ่งพื้นที่

ABR ใช้ LSAs ประเภท 1 และ 2 และประกาศเป็น LSA สรุปประเภท 3 ในพื้นที่อื่น ๆ นี่ไม่ใช่การสรุปของคำนำหน้ามันเป็นข้อมูลสรุปของข้อมูลทอพอโลยี นี่คือพฤติกรรมของเวกเตอร์ระยะทางที่เป็นจริง

เนื่องจากพื้นที่อื่นไม่มีข้อมูลที่สมบูรณ์เกี่ยวกับการรับส่งข้อมูลระหว่างพื้นที่ทั้งหมดจะต้องผ่านพื้นที่ 0 มิฉะนั้นอาจมีลูปการกำหนดเส้นทางเนื่องจากไม่มีโทโพโลยีแบบเต็ม

เนื่องจากการออกแบบนี้ OSPF ไม่จำเป็นต้องใช้ค่า SPF แบบเต็มเมื่อลิงก์ขึ้น / ลงในพื้นที่อื่น เพิ่มความยืดหยุ่น

จาก "OSPF: กายวิภาคของโปรโตคอลการกำหนดเส้นทาง" โดย John Moy ผู้เขียนข้อมูลจำเพาะ OSPF มาก

การแลกเปลี่ยนข้อมูลเส้นทางระหว่างพื้นที่นั้น ๆ ก็คือ Distance Vector ด้วย Distance Vector จำนวนเส้นทางที่ซ้ำซ้อนที่มากขึ้นคุณจะมีคุณสมบัติการบรรจบกันของคุณแย่ลง OSPF ต้องการให้ทุกพื้นที่เชื่อมต่อโดยตรงกับกระดูกสันหลังดังนั้นมันจึง จำกัด โทโปโลยีให้เป็นฮับที่ง่ายและพูดโทโพโลยี วิธีนี้ช่วยลดเส้นทางที่ซ้ำซ้อนและป้องกันไม่ให้เกิดปัญหา 'นับถึงอินฟินิตี้'