วันจันทร์ที่ 19 ตุลาคม พ.ศ. 2558

เตรียมสอบ CCNA กับ OSPF

นี่คือสิ่งผมสรุปเขียนไว้อ่านก่อนไปสอบ CCNA หวังว่าคงจะเป็นประโยชน์กับคนที่อยากจะสอบนะครับ

เริ่มต้นกับ Routing Protocol OSPF (Open Shortest Path First)

คุณลักษณะของ OSPF

  • เป็น Routing ประเภท Link State ซึ่ง Router ทุกตัวที่อยู่ใน Link จะสามารถมองเห็น Network topology โดยรวมได้ทั้งหมดเลยทีเดียว
  • ใช้ Bandwidth ในการคำนวณหาเส้นทางที่ดีที่สุด (Bandwidth มาก Cost ยิ่งน้อย)
  • Event trigger เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงสถานะของ Router ที่สัมพันธ์กันจะส่ง Triggered update ออกไปทันที
  • เป็น Routing แบบ Classless (ไม่จำเป็นต้องประกาศ subnet mask)
  • รองรับการทำ route summarization
  • ไวต่อการเปลี่ยนแปลง Network topology (fast convergence)
  • รองรับการทำ VLSM
  • รองรับการทำ Router Authentication 
  • ปัจจุบันมีอยู่ 2 version (RFC 2328)
  • ค่า Administrative Distance(AD) 110

ขั้นตอนการเลือกเส้นทางของ Routing OSPF

  1. เริ่มต้น Flood LSA (Link State Advertise) ออกไปทั่วทั้ง Network topology area เพื่อให้ทราบสถานะของ router เพื่อนบ้านและนำข้อมูลมาเก็บไว้ใน Link State Database 
  2. เลือกเส้นทางไปยังปลายทางด้วยวิธี SPF ซึ่งมาจาก Dijkstra's Algorithm (Shortest path) โดยจะเลือกเอาเส้นทางที่มีค่า Cost น้อยที่สุด
  3. ภายหลังจากการเลือกเส้นทางแล้ว Router ก็จะส่ง Hello packet ออกไปยัง Router เพื่อนบ้านเพื่อให้รู้ว่ามันยังมีชีวิตอยู่ แต่ถ้าหากเกินเวลาทีกำหนดไว้หรือ Dead Interval Router เพื่อนบ้านก็จะคิดว่า Router ตัวนี้ Down ไปและถูกตัดออกจาก Link State Database ในที่สุด
  4. ทุกๆ 30 นาที Router จะมีการส่ง LSA เพื่อ Update เส้นทางที่สมบูรณ์ให้กับ Router อื่นๆ เพื่อยืนยันความถูกต้อง
          หมายเหตุ Hello Interval โดยปกติแล้วจะมีค่า 10 วินาที และ Dead Interval มีค่าเป็นจำนวนเท่าตัวของ Hello Interval 
                              แต่เริ่มต้นอุปกรณ์ cisco จะให้มาเท่ากับ 40 วินาที ใช้ Multicast ผ่าน IP 224.0.0.5

รูปที่ 1 ตัวอย่างการเลือกเส้นทางจาก Router0 ไป Router5

         จากภาพจะเป็นค่า Cost ที่ถูกคำนวณแล้วการเลือกเส้นทางของ Routing OSPF นี้จะนำเอาผลรวมของค่า Cost ต้นทางไปจนสุดปลายทางมารวมกัน หากเส้นทางไหนมีค่าน้อยที่สุดก็จะเลือกเส้นทางนั้น จากรูปที่ 1 จะเห็นได้ว่าเส้นทางที่ถูกเลือกซึ่งมีค่า Cost น้อยที่สุดคือ 

Router0 -> Router3 -> Router2 -> Router4 -> Router5

ค่า Cost จะเป็น 1+1+10+10 = 22 ซึ่งน้อยที่สุด

หมายเหตุ  ค่า Cost มีค่าเท่ากับ 10^8 แล้วหารด้วย Bandwidth ของ Link นั้น เช่น Link 100 Mbps มีค่าเท่ากับ 10^8 แล้วหารด้วย 100*1000000 Cost ก็จะได้เท่ากับ 14.

ประเภทของ OSPF Router

Routing OSPF จะแบ่งพื้นที่ Network ออกเป็น Area หรือ Segment network ซึ่งในแต่ละประเภทก็จะมีหน้าที่ในการติดต่อแตกต่างกันออกไป ดังนี้
  • Backbone Router เป็น Router ที่อยู่ใน Area 0 (Backbone Area)ที่ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางเพื่อเชื่อมต่อไปยัง Area Number อื่นๆ
  • Area Border Router (ABR) เป็น Router ที่เป็นตัวแทนใน Area number อื่นๆ ที่มี Link อย่างน้อย 1 Link เชื่อมต่อกับ Area 0
  • Autonomous System Border Router (ASBR)  เป็น Router ที่เป็นตัวแทนเพื่อเชื่อมต่อกับ Routing Protocol และ AS (Autonomus System) อื่นๆ External AS
  • Internal Router เป็น Router ที่อยู่ใน Area ต่างๆ แต่ไม่มี Link เชื่อมต่อกับ Area อื่นเลย

รูปที่ 2 ประเภทของ OSPF Router 


แต่ละ Area จะต้องมี Link ตัวแทนที่ติดต่อไปยัง Router Backbone Area 0 จึงจะสามารถติดต่อกันระหว่าง Area ได้แต่ถ้า Network มีเพียง Area เดียวเราสามารถตั้ง Area number เป็นอะไรก็ได้นะครับ

การเรียนรู้ Network topology


เมื่อเริ่มต้นใช้งาน OSPF Routing Router จะสามารถเรียนรู้ Topology เฉพาะภายใน Area ของตัวเอง โดยจะส่ง LSA ออกไปยัง Router เพื่อนบ้านที่อยู่ใน Area เดียวกันและทำการค้นหาเส้นทางด้วย SPF ซึ่งจะทราบเส้นทางเฉพาะภายใน Area แต่ยังไม่ทราบเส้นทางไปยัง Area อื่นๆ หากต้องการติดต่อกับ Router ที่อยู่คนละ Area เจ้า Router ตัวนั้นจะต้องไปติดต่อกับ Router ตัวแทนของ Area ตนนั่นคือ Area Border Router ที่ทำหน้าที่เก็บข้อมูล Subnet address ภายใน Area ทั้งหมด ซึ่งเชื่อมต่อกับ Backbone Router เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูล Topology Network ของตนและของ Area อื่น จากนั้น ABR ก็จะส่งเส้นทางให้กับ Internal Router ภายใน Area เพื่อ Update Subnet address และเส้นทางไปยัง Area อื่นๆ


จุดเด่นของ Routing OSPF

  • convergence time เร็วกว่า routing แบบ Distance Vector
  • ไม่มีปัญหา Routing loop
  • สามารถใช้ Load balancing เพื่อกระจาย traffic ออกไปยังเส้นทางที่มี Cost เท่าๆกันได้
สำหรับสรุป OSPF ของผมมีเพียงเท่านี้ในทาง ทฤษฎี ถ้าจะให้ดีควรฝึกทำ Lab ด้วยครับ
Ref : หนังสือเรียนรู้ระบบเน็ตเวิร์กจากอุปกรณ์ของ Cisco ผู้เขียน เอกสิทธิ์ วิริยจารี

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น