Wie funktioniert das Open shortest path first (OSPF) (Dynamisches Routing)?

2 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

OSPF ist nun mal ein ziemlich komplexes Protokoll, dass sich kaum in wenigen Sätzen erklären lässt. Man kann sich darüber locker zwei Tage unterhalten, ohne sich zu wiederholen ...

OSPF ist ein so genanntes Link-State-Routing-Protokoll (im Ggs. zu den Distance-Vector-Protokollen). Das bedeutet, dass jeder Router innerhalb einer so genannten Area die gesamte Topologie des Netzes kennt - also alle anderen Router, deren IP-Netze und wie diese miteinander verknüpft sind. Diese Topologie ist in der Shortest Path First Datenbank gespeichert. Mit Hilfe des Shortest Path First Algorithmus, auch nach seinem Entwickler Dijkstra-Algorithmus genannt, kann nun jeder Router aus seiner Sicht den so genannten Shortest Path First Tree berechnen. Diese Baumstruktur ist schleifenfrei (eine wichtige Voraussetzung für funktionierendes Routing) und ergibt zu jedem möglichen Zielnetz den besten Weg. Der beste Weg ist charakterisiert durch die Kosten, die reziprok zur Bandbreite berechnet werden. Hohe Bandbreite bedeutet niedrige Kosten. Die Kosten werden von allen Verbindungen zwischen den Routern zum Ziel hin aufaddiert. Ein Ziel, dass über vier Teilstrecken (also über drei weitere Router) mit den Kosten von 60, 50, 60 und 75 erreichbar ist, ist also mit den Gesamtkosten von 145 erreichbar. Die Anzahl der Router spielt keine Rolle. Die so berechneten besten Routen werden in die Routingtabelle eingetragen, welche die Grundlage der Routingentscheidungen ist.

Da der Dijkstra-Algorithmus bei sehr großen Netzen sehr komplex werden kann und auf einem Router recht viele Resourcen benötigt, teilt man größere Netze in kleinere Teilbereiche auf, die so genannten Areas. Es gibt eine Area 0, die Backbone-Area. An diese müssen die anderen Areas sternförmig angebunden werden. Der Weg von Area 1 in Area 2 führt also immer über Area 0, einen direkten Weg darf es nicht geben.

So viel zu den grundlegenden Dingen. Wenn man sich den Informationsaustausch genauer anschauen möchte, wird es tatsächlich sehr "wissenschaftlich" ...

Ja, das ist auch eine ziemliche "Wissenschaft" :-)

Sehr vereinfacht kann man sagen: In einem grossen Netzwerk hat jeder Router eine Datenbank/Tabelle, in der er sämtliche anderen Router kennt und auch weiss, über wie viele Hops dieser erreichbar ist bzw. wie lange die Verbindung dorthin dauert. Da in so einem Netzwerk selbstverständlich immer mehrere Wege zum Ziel führen, ist es interessant zu wissen, welcher der Pfade am schnellsten zum Ziel führen -> der "shortest path". Da setzt OSPF an -> der Router kalkuliert aufgrund aller ihm bekannten Informationen für jedes Datenpaket den jeweils besten Weg. Funktioniert natürlich auch gut als Ausfallsicherheitsmechanismus, usw. Diese Router-Informationen werden selbstverständlich ständig ausgetauscht und up-to-date gehalten :-)

So, den Rest solltest du dir jetzt schon erklären können aus den "wissenschaftlichen" Beiträgen des Internet.....

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