Pengertian OSPF

Open Shortest Path First ( OSPF ) adalah protokol routing untuk jaringan Internet Protocol (IP). Ini menggunakan algoritma routing link state (LSR) dan masuk ke dalam kelompok protokol gateway interior ( inner gateway protocols / IGPs ), beroperasi dalam satu sistem otonom tunggal (AS). Ini didefinisikan sebagai OSPF Versi 2 di RFC 2328 (1998) untuk IPv4 . [1] Pembaruan untuk IPv6 ditetapkan sebagai OSPF Versi 3 di RFC 5340 (2008).

OSPF mungkin adalah IGP yang paling banyak digunakan di jaringan perusahaan besar. Sistem Intermediate ke Intermediate System (IS-IS), protokol routing dinamis link-state lainnya, lebih sering terjadi pada jaringan penyedia layanan besar.

OSPF adalah protokol gateway interior (inner gateway protocol / IGP) untuk routing paket Internet Protocol (IP) hanya dalam satu domain routing, seperti sistem otonom . Ini mengumpulkan informasi tentang negara link dari router yang ada dan membuat peta topologi jaringan. Topologi ini disajikan sebagai tabel routing ke lapisan Internet yang merutekan paket hanya berdasarkan alamat IP tujuannya. OSPF mendukung jaringan Internet Protocol Version 4 (IPv4) dan Internet Protocol Version 6 (IPv6) dan mendukung model pengalamatan Inter-Domain Routing Classless (CIDR).

OSPF mendeteksi perubahan pada topologi, seperti kegagalan link, dan konvergen pada struktur perutean bebas loop baru dalam hitungan detik. Ini menghitung pohon jalur terpendek untuk setiap rute dengan menggunakan metode berdasarkan algoritma Dijkstra . Kebijakan perutean OSPF untuk membangun tabel rute diatur oleh metrik tautan yang terkait dengan setiap antarmuka perutean. Faktor biaya mungkin adalah jarak dari router ( round-trip time ), throughput data dari suatu link, atau link availability dan reliability, yang dinyatakan sebagai unitlessless number sederhana. Ini menyediakan proses dinamis load balancing lalu lintas antara rute dengan biaya yang sama.

Jaringan OSPF dapat terstruktur, atau dibagi lagi, ke daerah routing untuk menyederhanakan administrasi dan mengoptimalkan lalu lintas dan pemanfaatan sumber daya. Area diidentifikasi dengan nomor 32-bit, yang diekspresikan baik hanya dalam desimal, atau sering dalam notasi dot-decimal berbasis oktet yang sama yang digunakan untuk alamat IPv4. Dengan konvensi, area 0 (nol), atau 0.0.0.0, mewakili area inti atau tulang punggung jaringan OSPF. Identifikasi daerah lain dapat dipilih sesuka hati. Setiap area tambahan harus memiliki koneksi ke area backbone OSPF. Sambungan seperti itu dipelihara oleh router interkoneksi, yang dikenal sebagai router perbatasan wilayah (ABR). ABR mengelola database link-state yang terpisah untuk setiap area yang melayani dan memelihara rute yang diringkas untuk semua area dalam jaringan.

OSPF tidak menggunakan protokol transport , seperti UDP atau TCP , namun mengenkapsulasi datanya secara langsung dalam paket IP dengan nomor protokol 89 . Ini berbeda dengan protokol routing lainnya, seperti Routing Information Protocol (RIP) dan Border Gateway Protocol (BGP). OSPF menerapkan fungsi deteksi dan koreksi kesalahan lapisan transportasi sendiri. OSPF menggunakan pengalamatan multicast untuk mendistribusikan informasi rute dalam domain broadcast. Untuk jaringan non-siaran, ketentuan khusus untuk konfigurasi memudahkan penemuan tetangga. Paket IP multicast OSPF tidak pernah melintasi router IP (tidak pernah melintasi Broadcast Domains), mereka tidak pernah melakukan perjalanan lebih dari satu hop. OSPF adalah protokol lapisan link . Protokol OSPF, ketika berjalan di IPv4, dapat beroperasi dengan aman di antara router, secara opsional menggunakan berbagai metode otentikasi untuk memungkinkan hanya router yang dipercaya untuk berpartisipasi dalam perutean. OSPFv3, berjalan di IPv6, tidak mendukung otentikasi internal protokol. Sebaliknya, hal itu bergantung pada keamanan protokol IPv6 ( IPsec ).

Untuk routing lalu lintas multicast IP , OSPF mendukung protokol Multicast Open Shortest Path First (MOSPF). Cisco tidak memasukkan MOSPF dalam implementasi OSPF mereka. Protokol Multicast Independen (PIM) bersamaan dengan OSPF atau IGP lainnya, banyak digunakan.

OSPF versi 3 memperkenalkan modifikasi terhadap implementasi protokol IPv4. Kecuali untuk link virtual, semua pertukaran tetangga menggunakan pengalamatan IPv6-local secara eksklusif. Protokol IPv6 berjalan per link, bukan berdasarkan subnet . Semua informasi awalan IP telah dihapus dari iklan link-state dan dari paket hello discovery yang membuat OSPFv3 pada dasarnya bebas dari protokol. Meskipun pengalamatan IP diperluas ke 128-bit di IPv6, area dan router Identifikasi masih berdasarkan angka 32-bit.

Hubungan router

OSPF mendukung jaringan yang kompleks dengan beberapa router, termasuk router cadangan, untuk menyeimbangkan beban lalu lintas pada beberapa tautan ke subnet lainnya. Router tetangga di wilayah siaran yang sama atau di setiap ujung telekomunikasi point-to-point berkomunikasi satu sama lain melalui protokol OSPF. Router membentuk adjacencies ketika mereka telah mendeteksi satu sama lain. Deteksi ini dimulai saat router mengidentifikasi dirinya dalam paket protokol Hello . Setelah pengakuan, ini menetapkan keadaan dua arah dan hubungan yang paling mendasar. Router di jaringan Ethernet atau Frame Relay memilih Router yang Ditunjuk (DR) dan Router yang Ditunjuk Cadangan (BDP ) yang bertindak sebagai hub untuk mengurangi lalu lintas antar router. OSPF menggunakan mode transmisi unicast dan multicast untuk mengirim paket "Hello" dan link state update.

Sebagai protokol routing link state, OSPF menetapkan dan memelihara hubungan tetangga untuk pertukaran update routing dengan router lainnya. Tabel hubungan tetangga disebut database kedekatan . Dua router OSPF adalah tetangga jika mereka adalah anggota subnet yang sama dan berbagi ID area, subnet mask, timer dan authentication yang sama. Intinya, tetangga OSPF adalah hubungan antara dua router yang memungkinkan mereka melihat dan memahami satu sama lain namun tidak lebih. Tetangga OSPF tidak menukar informasi routing - satu-satunya paket yang mereka tukar adalah Hello packets. Adjacencies OSPF terbentuk antara tetangga yang dipilih dan memungkinkan mereka untuk bertukar informasi routing. Jadi, dua router pertama-tama harus menjadi tetangga dan baru kemudian, bisakah mereka berdekatan. Dua router menjadi berdekatan jika setidaknya satu di antaranya adalah Router yang Ditunjuk atau Router yang Ditunjuk Cadangan (pada jaringan tipe multiaccess), atau keduanya saling terkait oleh tipe jaringan point-to-point atau point-to-multipoint. Untuk membentuk hubungan tetangga antara, antarmuka yang digunakan untuk membentuk hubungan harus berada di area OSPF yang sama. Umumnya sebuah antarmuka hanya dikonfigurasi dalam satu area saja, namun sebuah antarmuka dapat dikonfigurasi untuk dimiliki oleh beberapa area. Di area kedua, antarmuka seperti itu harus dikonfigurasi sebagai antarmuka sekunder.

Adjacency state machine

Setiap router OSPF dalam jaringan berkomunikasi dengan router tetangga lainnya pada setiap antarmuka penghubung untuk menetapkan keadaan semua adjacencies. Setiap urutan komunikasi semacam itu adalah percakapan terpisah yang diidentifikasi oleh pasangan ID router dari tetangga yang berkomunikasi. RFC 2328 menentukan protokol untuk memulai percakapan ini ( Hello Protocol ) dan untuk menetapkan adjacencies penuh ( Paket Deskripsi Database , Link State Request Packets ). Selama perjalanannya, setiap percakapan router transisi melalui maksimum delapan kondisi yang didefinisikan oleh mesin negara:

1. Bawah: Negara bagian bawah mewakili keadaan awal percakapan saat tidak ada informasi yang dipertukarkan dan disimpan di antara router dengan Hello Protocol.
2. Attempt: The Attempt state sama dengan keadaan Down , kecuali bahwa router sedang dalam proses usaha untuk melakukan percakapan dengan router lain, namun hanya digunakan pada jaringan NBMA .
3. Init: Kondisi Init menunjukkan bahwa paket HELLO telah diterima dari tetangga, namun router tersebut belum melakukan percakapan dua arah.
4. 2-Way: Status 2-arah menunjukkan pembentukan percakapan dua arah di antara dua router. Keadaan ini segera mendahului berdirinya persidangan. Ini adalah keadaan terendah dari sebuah router yang dapat dianggap sebagai Router yang Ditunjuk.
5. ExStart: Negara bagian ExStart adalah langkah pertama dari kedekatan dua router.
6. Exchange: Di negara Exchange , sebuah router mengirimkan informasi database state link-nya ke tetangga yang berdekatan. Pada keadaan ini, router dapat menukar semua paket protokol routing OSPF.
7. Loading: Dalam keadaan Loading , sebuah router meminta iklan Link-state terbaru (LSAs) dari tetangganya yang ditemukan di negara bagian sebelumnya.
8. Penuh: Negara Penuh mengakhiri percakapan saat router terhubung penuh, dan negara muncul di semua LSA router dan jaringan. Database negara link tetangga disinkronkan sepenuhnya.


Referensi

https://en.wikipedia.org/wiki/Open_Shortest_Path_First