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OSPF(Open Shortest Path Fast)の概念について

2022/04/19に公開

まず言葉の由来から
Open Shortest Path Fast
オープンショーテスト??...
直訳すると、

Open(開く)
Shortest(最短)
Path (道)
Fast(早い)

最短経路を早く開く。。。よくわかりません

基本的な動作
各ルータが、リンクの状態や帯域幅、IPアドレス、サブネットマスクなどの情報を交換しあって、「LSDB(Link State Database)」を作成する。
LSDBは、ネットワーク全体の構成を表すトポロジテーブル。
LSDBは、LSAの集合体でLSAはルータ単位で存在する。
ふだんは隣接ルータとHelloパケットのやりとりするだけなので、帯域を圧迫しないのが👍
ネットワークのトポロジに変更があったときだけ、更新をかける。

ルーティングテーブル作成までのフロー
1.Helloパケットを送信し合い、ネイバーを確立
2.LSA(Link State Advertisement)を交換し合い、LSDBを作成
3.LSDBの情報からトポロジマップを作成
4.トポロジマップから、SFPツリーと言うネットワーク構成図を作成
5.SFPツリーから最短経路を計算し、最短パスをルーティングテーブルにインストール

上記のステップは、全て自動化されているので、普段OSPFの設定をする際に意識することはなく、設定自体はとても簡単。

詳細な仕様について
LSAの同期間隔:30分毎
もしくは、トポロジ変更があった場合にはトリガードアップデートが走り、即座にLSAを全ルータにアドバタイズ。トポロジチェンジは変更部分があったLSAだけを差分アップデートするので帯域消費が少なく👍

パケットフォーマット
IPパケットで、トランスポート層はUDP、89番ポートを使用
マルチキャスト通信

エリアの概念
一言でいうと、「LSAを交換し合う範囲」
イコール「同じLSDBを保持するルータ達」
LSAは、エリア内は詳しく、エリア外は概要だけ伝搬

エリア分割のメリットは以下3点のみと考える
1.LASBサイズの縮小(メモリ使用率を抑えられる)
2.SPF計算頻度の減少(CPU使用率を抑えられる)
3.ルーティングテーブルサイズの縮小(メモリ使用率を抑えられる)

結局は、運用性や管理性どうこうではなく、機器スペックに依存した問題の解消のためエリア分割をする。

マルチエリア
エリア0はバックボーンエリアと呼ばれ、OSPFを使用するときは、通常このバックボーンエリアに全ルータを属させる(シングルエリア)構成が実務上では一般的。ただし設計上や拡張性などを理由にマルチエリア構成にすることもある。
マルチエリアの場合は、バックボーンエリア以外のエリアは必ず、バックボーンエリアに直接面する必要がある。

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