Протокол OSPF¶

произвольная трактовка алгоритма Дейкстры...

...Бесконечного спектакля
Быть свидетелем немым
И узорами пентакля
Очарованным... (ц) Пикник

  OSPF v2 - работает только с ipv4
  OSPF v3 - работает как с ipv4, так и с ipv6 - прописывается в разных address family - прям как в BGP! :)

- OSPF Header - перечислю наиболее значимые:
  - Message Type здесь указывается тип сообщения следующей секции:
      - Hello packet   = 1 
      - DB Description = 2
      - LS Request     = 3
      - LS Update      = 4
      - LS Acknowledge = 5
    - Source OSPF Router - это как раз RID
    - Area ID

- Далее в зависимости от типа идет соответствующий пакет.

- Hello - сообщения, которыми обмениваются для установления "соседских" отношений. 

- OSPF Hello packet 
 - Указывается сетевая маска
 - Приоритет
 - DR  - если таковой уже выбран
 - BDR - если таковой уже выбран

- DataBase Description (DBD, оно же DD) - краткое описание LSA в LSDB, обмениваются для того, 
  чтобы сообщить друг другу о той информации что им известно в кратком виде 
  и в дальнейшем иметь возможность запростить уточняющую, подробную информации, 
  по недостающей у них информации.

- Link-State Request (LSR) - После обмена DBD сообщениями, с помощью LSR маршрутизаторы запрашивают 
  у соседа недостающую информацию.

- Link-State Update (LSU) -  В ответ на LSR, который ему прислал сосед, маршрутизатор отправляет LSU, 
  с полным описанием информации, которой не хватает у соседу.

- Link-State Acknowledgment (LSAck) - После получения LSU от соседа, 
  маршрутизатор отправляет подтверждение, что он получил информацию.

- У маршрутизаторов должны совпадать сеть и маска сети.
- Hello Interval - частота отправки сообщения Hello
- Router Dead Interval - период времени, по прохождению которого, сосед считается недоступным, 
  если не было Hello 
- Area ID — должны быть в одной области.
- Authentication — должен совпадать пароль для аутентификации и тип аутентификации, 
  если используется аутентификация.
- Stub area flag — не обязательный флаг, который устанавливается на всех маршрутизаторах, 
  которые принадлежат тупиковой зоне (stub area)

1. DOWN - начальное состояние обнаружения соседей.
2. INIT -  состояние, в котором находится маршрутизатор, 
   отправивший своему соседу сообщение Нello и ожидающий ответного Hello
3. TWO-WAY - при получении ответных Hello маршрутизатор должен увидеть в них свой RID в списке соседей. 
   Если это так, то он устанавливает отношения и переходит в состояние TWO-WAY 
4. EXSTART - определяются DR/BDR и готовятся к обмену DBD
5. EXCHANGE - маршрутизаторы посылают друг другу пакеты DBD с информацией о сетях, 
   содержащихся в их собственной LSDB
6. LOADING - Если маршрутизатор видит, что части маршрутов нет в его LSDB, 
   он посылает сообщение LSR с перечислением тех сетей, по которым он хочет  получить дополнительную информацию.  
   Пока маршрутизатор находится в ожидании ответа в виде LSU сообщений, он пребывает в состоянии Loading.
7. FULL STATE -  Когда маршрутизатор получил всю информацию и LSDB синхронизирована маршрутизаторы 
   переходят в состояние FULLY ADJACENT.

- LSA 1 - "Router LSA" - Маршрутизатор OSPF использует пакеты LSA Type 1 
  для описания своих собственных интерфейсов, а также передает информацию 
  о своих соседях маршрутизаторам в той же области. 
  Эти LSA распространяются каждым маршрутизатором,
  там содержится описание всех каналов маршрутизатора и стоимость (cost) каждого канала. 
  Распространяются только в внутри области.

- LSA 2 - "Network LSA" -  Распространяется DR в сетях со множественным доступом. 
  В LSA содержится описание всех маршрутизаторов присоединенных к сети, включая DR. 
  Распространяются только внутри области. 

- LSA 3 - "Network Summary LSA" — генерируются с помощью пограничных маршрутизаторов ABR 
  и содержат суммарное сообщение о непосредственно подключенной к ним области 
  и сообщают информацию в другие зоны, к которым подключен ABR.
  Пакеты LSA Type 3 отправляются в несколько зон по всей сети.

- LSA 4 "ASBR Summary LSA" - это LSA, которые объявляют присутствие автономного пограничного маршрутизатора 
  ASBR в других областях.
  Объявление распространяется пограничными маршрутизаторами. ASBR Summary LSA отличается от Network Summary LSA 
  тем, что распространяется информация не о сети, а о пограничном маршрутизаторе автономной системы.

  На схеме, когда R2 (ABR) принимает пакет LSA Type 1 от R1, он создаст пакет LSA Type 4 (Summary ASBR LSA),
  который передает маршрут ASBR, полученный из Area 1, и вводит его в Area 0. 
  Хотя пакеты LSA Type 4 используются ABR для объявления маршрута ASBR через их зоны, 
  он не будет использоваться самим ASBR в пределах его локальной зоны (Area 1); 
  ASBR использует LSA Type 1 для информирования своих соседей (в данном случае R2) в своих сетях.

- LSA 5 - "AS External LSA" - генерируются ASBR для передачи внешних перераспределенных маршрутов 
  в автономную систему (AS) OSPF. Типичным примером LSA Type 5 будет внешний префикс 
  или маршрут по умолчанию (default router), как показано на схеме.

- LSA 6 - "Group Membership LSA" были разработаны для протокола Multicast OSPF (MOSPF), 
  который поддерживает многоадресную маршрутизацию через OSPF. 
  MOSPF не поддерживается Cisco и не пользуется широкой популярностью.

- LSA 7 - "AS External LSA for NSSA" — объявления о состоянии внешних каналов автономной системы в NSSA зоне 
 (в NSSA  блокируется распространение LSA Type 5). 
 Это объявление может передаваться только в NSSA зоне. 
 На границе зоны пограничный маршрутизатор преобразует type 7 LSA в type 5 LSA.

- LSA 8 - в OSPFv2 (IPv4) называются внешними атрибутами LSA и используются 
  для передачи атрибутов BGP через сеть OSPF, в то время как адреса BGP передаются через LSA Type 5 пакеты, 
  однако, эта функция не поддерживается большинством маршрутизаторов. С OSPFv3 (IPv6), 
  LSA Type 8 переопределяется для передачи информации IPv6 через сеть OSPF.
- LSA 9 - Opaque MPLS TE - непрозрачные для OSPF анонсы, т.е. не участвуют в OSPF.
- LSA 10 - Opaque MPLS TE - непрозрачные для OSPF анонсы, т.е. не участвуют в OSPF.
- LSA 11 - Opaque MPLS TE - непрозрачные для OSPF анонсы, т.е. не участвуют в OSPF.

- DR - "Designated Router" - Выделенный маршрутизатор в броадкаст сетях, для информирование об изменений DRD, 
  а также общения со всеми маршрутизаторами области 
- BDR - "Backup Designated Router" - Резервный Выделенный маршрутизатор в броадкаст сетях, 
  для информирование об изменений DRD, а также общения со всеми маршрутизаторами области 
- IR - "Internal Router" - маршрутизатор, который всеми интерфейсами находится внутри одной области OSPF
- ABR - "Area Border Router" - маршрутизатор, у которого интерфейсы находятся в нескольких смежных областях, 
  в т.ч. и смежные с AREA 0
- ASBR - "AS Border Router" - маршрутизаторы, являющиеся шлюзами между протоколом OSPF 
  и любым другим протоколом динамической маршрутизации.
  Как правило таковыми на практике оказываются пограничные маршрутизаторы сети.

router ospf 100
    network 192.168.14.0.0 0.0.0.255 area 0
    network 192.168.15.0.0 0.0.0.255 area 2
    area 2 stub

- "Backbone Area (BA)" - основная область OSPF, которая по сути соедитняет между собой все осстальные области.
- "Standart Area" - обычная зона, которая принимает и отправляет обновления, суммарнеые и внешние маршруты.
- "Stub Area" - тупиковая зона - не принимает информацию о внешних маршрутах для автономной системы, 
  но принимает маршруты из других зон. Если маршрутизаторам из тупиковой зоны необходимо передавать информацию 
  за границу автономной системы, то они используют маршрут по умолчанию. 
  В тупиковой зоне не может находиться ASBR.
- "Totally Stub Area (TSA)" - полностью тупиковая зона - не принимает информацию о внешних маршрутах 
  для автономной системы и маршруты из других зон. 
  если маршрутизаторам необходимо передавать информацию за пределы зоны, то они используют маршрут по умолчанию
- "Not So Stub Area (NSSA)" - Работает по тем же принципам, что и Stub Area единственное отличие в том, 
  что в NSSA зоне может находиться ASBR. 
  Внешние маршруты других зон также заменены на маршрут по умолчанию. 
  Также определяется дополнительный тип LSA — LSA type 7. В NSSA зоне может находиться ASBR.

- "HelloInterval" — Интервал времени в секундах, по истечении которого 
    маршрутизатор отправляет следующий hello-пакет с интерфейса.
    Для широковещательных сетей и сетей точка-точка значение по умолчанию, как правило, равно 10 секундам. 
    Для нешироковещательных сетей со множественным доступом значение по умолчанию — 30 секунд.
- "RouterDeadInterval" — Интервал времени в секундах, 
    по истечении которого сосед будет считаться "мертвым" (dead). 
    Этот интервал должен быть кратным значению HelloInterval. 
    Как правило, RouterDeadInterval равен 4 интервалам отправки hello-пакетов, то есть 40 секундам.
- "Wait Timer" — Интервал времени в секундах, по истечении которого маршрутизатор выберет DR в сети. 
    Его значение равно значению интервала RouterDeadInterval.
- "RxmtInterval" — Интервал времени в секундах, по истечении которого маршрутизатор повторно отправит пакет, 
    на который не получил подтверждения о получении (например, Database Description сообщение 
    или Link State Request сообщение). 
    Это интервал называется также Retransmit interval. Значение интервала — 5 секунд.

- "O" – маршруты, посчитанные на этом маршрутизаторе используя полученные LSA типа 1 и LSA типа 2.
- "O IA" – это маршруты, переданные в зону из другой зоны маршрутизатором, 
   находящимся в роле ABR, но относящиеся тем не менее к OSPF домену.
- "O E1" и "O E2" – внешние по отношению ко всему домену OSPF маршруты. 
   Например, статический маршрут по умолчанию, редистрибутированный на ASBR будет отмечен как "O E2".

Если прописано слово in, то маршрутизатор предотвращает попадание указанных сетей в область, 
номер которого указан в команде.

Если прописано слово out, то маршрутизатор фильтрует номера сетей, исходящих из области, 
номер которого указан в команде.

Для примера рассмотрим два маршрутизатора (R1 и R5) из моей лабы:

R1 - это ABR маршрутизатор, находящийся в двух областях бекбон области (Area 0) 
     и смежной с ней областью Area 5
R5 - марпшрутизатор польностью находящийся в Area 5

"IA - OSPF inter area" - как раз обозначает маршруты переданные в LSA 3.

R1#

ip prefix-list FILTER-FOR-AREA-5 seq 5 deny 0.0.0.0/0 le 32
!
router ospf 1
 router-id 1.1.1.1
 log-adjacency-changes
 area 5 filter-list prefix FILTER-FOR-AREA-5 in
 redistribute connected subnets
 network 10.1.1.0 0.0.0.255 area 0
 network 10.1.5.0 0.0.0.255 area 5

R5#
!
ip prefix-list FILTER-11.11.11.11 seq 5 deny 11.11.11.11/32
ip prefix-list FILTER-11.11.11.11 seq 10 permit 0.0.0.0/0 le 32
!
router ospf 1
 router-id 5.5.5.5
 log-adjacency-changes
 redistribute connected subnets
 network 10.1.5.0 0.0.0.255 area 5
 distribute-list prefix FILTER-11.11.11.11 in

Как видно в LSDB и RIB OSPF информация о префиксе 11.11.11.11/32 присутствуют, 
но за счет применения фильтра в основной RIB информации о сети 11.11.11.11/32 нет.