將此篇文章跟 Facebook 上的朋友分享將此篇文章跟 Plurk 上的朋友分享將此篇文章跟 Twitter 上的朋友分享列印轉寄
2017/6/6

明瞭鏈路狀態通告原理 搞懂路由器溝通方式

認識OSPF路由協定 活用相關指令設定參數值

胡凱智
這裡將說明何謂鏈路狀態通告技術,並示範怎樣使用OSPF路由協定,以及如何顯示OSPF路由協定的各種設定值,並且拿OSPF路由協定與其他協定比較,找出該協定的特色所在。


路由協定根據運作方式大致分為Link-State路由協定與Distance Vector路由協定。而在Link-State路由協定當中,OSPF路由協定會使用鏈路狀態通告(LSA)技術來讓各個路由器了解現在網路的情況。

這篇文章預計要以深入淺出的方式,從Link-State協定、OSPF協定等背景知識一路講到鏈路狀態通告技術,讓大家了解鏈路狀態通告技術在Link-State路由協定中扮演什麼樣的角色。

Link State路由協定的資料維護

上面提到,路由協定根據運作的方式基本上可以分為Distance Vector路由協定與Link-State路由協定兩種,不過這裡只會著重在於Link-State路由協定。一般而言,Link-State路由演算法會使用以下五種資訊來維護整個網路的路由資訊:

1. 鏈路狀態通告(Link-State Advertisements,LSA)

2. 網路拓撲資料庫(Topological Database)

3. 最短路徑優先(SPF)演算法

4. 最短路經優先樹狀結構

5. 存放網路路徑的Routing Table

這其中,網路拓撲資料庫又被稱為Neighbor-ship Database,而最短路徑優先樹狀結構也被稱為Link-State Database,而最後用來存放網路路徑的Routing Table就相當於存放「最佳路徑」的地方。

經典的Link-State路由演算法有OSPF路由協定與IS-IS路由協定,其中OSPF的概念與相關詳細運作內容被定義在RFC 2328文件之中。

基本上,Link-State路由演算法會從其他路由器中收集有關整個網路的路徑資訊,也就是說,整個網路中所有的路由器會互相交換並傳遞所知的網路路徑資訊,到最後,每一台網路內的路由器設備都會對整個網路有一定的了解,因此整個網路上的每一台路由器設備都會有整個網路的路徑表。等到收集好整個網路的路徑資訊後,每一台路由器設備自行計算屬於自己的「最佳網路路徑」,而這樣的資訊在各個路由器設備之間是不完全相同的。

事實上,Link-State路由演算法這樣的設計主要是用來彌補Distance Vector路由演算法的缺點。Link-State路由演算法能夠針對網路的變化做出比較快速的回應動作。當網路有所變化時,Link-State路由演算法會發送更新過的網路路徑資訊,平常的時候,Link-State路由演算法也會固定發送路徑更新資訊,預設上是每隔30秒做一次。根據這樣的概念,整個網路上,所有的路由器設備在運作時間久了之後,這些設備之間的網路拓撲資料庫內容就越能一致,因為會互相同步。

認識OSPF路由協定

了解Link-State路由協定後,接著介紹主要使用鏈路狀態通告(LSA)的OSPF路由協定。OSPF路由協定是由IETF(Internet Engineering Task Force)機構的IGP工作部門開發用於IP網路層的路由協定。

在1980年代,當時因為RIP路由協定雖然被廣泛地使用,但是由於RIP路由協定的設計,單一路徑最多只能支援15個網路設備,所以造成RIP路由協定開始無法適用於大型的網路環境,當時才會研發出IGRP路由協定,而同時也開發出OSPF路由協定。

OSPF路由協定專有特色

也因為OSPF路由協定的產生是為了解決RIP路由協定的設備數量的問題,所以OSPF路由協定當然就沒有設備數量(Hop Count)的限制。除此之外,OSPF路由協定有一點比較特別的是,OSPF路由協定第二版是開放性標準(Open Standard),並且被定義在RFC 2328文件內,而且由於OSPF路由協定屬於IGP協定,所以這也代表OSPF路由協定必須被使用在同一個自治系統之中(稍後會介紹自治系統)。

另外,比較重要的特色就是OSPF路由協定採用的是最短路徑優先演算法(Shortest Path First Algorithm),關於最短路徑優先演算法的詳細部分,底下會慢慢介紹。以下所列是一些OSPF路由協定的特色:

1. OSPF路由協定屬於開放性標準

2. OSPF路由協定第二版定義在RFC 2328文件內

3. 沒有設備數量的限制

4. 採用最短路徑優先演算法

5. 必須運作於同一個自治系統之中,屬於IGP協定

掌握到這些特色後,就可以明白OSPF路由協定與其他路由協定的差異之處。

OSPF與Distance Vector路由協定的差異

OSPF路由協定是屬於Link State路由協定,與RIP、EIGRP以及IGRP路由協定都不同,EIGRP、RIP與IGRP是屬於Distance Vector路由協定,這些Distance Vector路由協定會發送全部或是部分Routing Table中的資料給鄰近的設備。而OSPF路由協定則會使用LSA的方式與其他路由器設備交換資訊,而不只是Routing Table的更新資訊而已。

這篇文章讓你覺得滿意不滿意
送出
相關文章
善用開源SoftEther 建立Remote Access VPN
5G將帶動產業數位化 電信商整合資通訊成推手
躋身企業轉型策略要角 物聯網既是機會也是挑戰
希捷與百度合作 深化大數據和先進儲存
全新IntroSpect UEBA方案 輔助發現異常即時回應
留言
顯示暱稱:
留言內容:
送出