Для определения наилучшего пути к пункту назначения протокол OSPF использует алгоритм выбора кратчайшего маршрута (т.е. маршрута с наименьшей оценкой). Этот алгоритм был разработан голландским компьютерным специалистом Дейкстра
(Dijkstra) и опубликован в 1959 году. В этом алгоритме КМ рассматривается как множество узлов, соединенных между собой каналами типа "точка-точка". Каждому каналу присваивается некоторое значение оценки, а каждому узлу - некоторое имя. Каждый узел имеет полную БД всех каналов, поэтому всем узлам известна вся информация о физическом топологию сети. После этого алгоритм выбора кратчайшего пути вычисляет свободную от петель топологию, используя данный узел в качестве начальной точки и последовательно анализируя его информацию о смежных узлы.
Для того, чтобы совместно использовать информацию о маршрутизации, OSPF-маршрутизаторы должны установить связь с соседними. Каждый маршрутизатор пытается установить отношения смежности или сосед-ства хотя бы с одним маршрутизатором каждой IP-сети, к которой подключены все его порты. Некоторые маршрутизаторы могут пытаться установить отношения смежности со всеми соседними маршрутизаторами, в то время как другие - только с одним или двумя. OSPF-маршрутизаторы определяют, с какими другими маршрутизаторами им следует установить отношения смежности, на основе типа сети, их объединяет.
После того, как между соседними устройствами установлены отношения су-мижности, между ними происходит обмен информацией о состоянии канала. Как показано на рис. 4.30, и перечислены в списке, интер-фейсы OSPF-маршрутизаторов распознают три типа сетей [5, 15].
1. Широковещательные сети множественного доступа.
2. Неширокомовни сети множественного доступа (nonbroadcast multi-access - NBMA).
3. Сети с каналами типа "точка-точка".
Сетевой администратор может настроить на любом типе интерфейса и четвертый тип сетей - сеть типа "точка - несколько то-чек". В табл. 4.13 приведены типы OSPF-сетей. В сети множественного доступа (multiaccess network) невозможно заранее знать, сколько маршрутизаторов будут соединены. В сетях типа "точка-точка" (point-to-point) могут быть соединены только два маршрутизатора. Если все маршрутизаторы установят отношения смежности со всеми другими и будут обмениваться информацией о состоянии каналов, то объем служебных сообщений станет слишком большим. Как упоминалось выше, проблема большого объема служебных сообщений может быть решена выбором назначенного маршрутизатора.
Таблица 4.13 - Типы сетей OSPF
Этот предназначен маршрутизатор (DR) становится смежным устройством для всех маршрутизаторов широковещательного сегмента. Все другие маршрутизаторы этого сегмента посылают информацию о состоянии канала в DR, который становится источником информации для данного сегмента и рассылает информацию о состоянии каналов всем другим маршрутизаторам сегмента, используя адрес многоадресной рассылки 224.0.0.5 для всех OSPF-маршрутизаторов. Несмотря на повышение эффективности работы КМ, обеспечиваемое использованием DR, в данном подходе есть и недостаток - предназначен маршрутизатор представляет собой точку, от которой зависит работа всего сегмента и в случае выхода его из строя весь сегмент перестает работать. Поэтому выбирается также резервный предназначен маршрутизатор (BDR), который принимает на себя выполнение функций назначенного маршрутизатора в случае отказа последнего. На рис. 4.31 приведены маршрутизаторы DR и BDR, получающих сообщения LSA. Для того, чтобы оба маршрутизаторы DR и BDR получали все сообщения о состоянии канала, которые направляются в сегмент, используется адрес багатоадресого рассылки 224.0.0.6.
Отметим, что маршрутизатор становится DR, если он высокий (самый большой) приоритет интерфейса (OSPF interface priority), маршрутизатор с вторым по величине приоритетом становится BDR. Если значения этих приоритетов одинаковые (а по умолчанию они одинаковы и равны единице) - то не учитывается идентификатора маршрутизатора (Router ID). Маршрутизаторы с наибольшим значением ID становится DR, а со вторым по величине приоритетом - BDR. Идентификатор маршрутизатора становится самая IP-адрес Loopback-интерфейса или, если Loopback-интерфейс не настроен - самая IP-адрес маршрутизатора.
В сетях типа "точка-точка" существует только два узла и поэтому маршрутизаторы DR и BDR не избираются. Оба маршрутизаторы соединения "точка-точка" является полностью смежными устройствами.
Для определения лучшего маршрута протокол OSPF использует оценку как метрику, которая вычисляется по выражению [5, 15]:
108 / (ширина полосы пропускания интерфейса).
Для того, чтобы протокол OSPF правильно вычислял характеристики маршрутов, необходимо, чтобы все интерфейсы, подключенные к любому каналу, договорились о его оценке. Эта оценка может быть изменена для того, чтобы оказать влияние на результат вычисления протоколом OSPF его оценки. Наиболее типичной ситуацией, в которой нужно менять оценку, является использование маршрутизаторов от разных производителей. Это связано с тем, что оценки канала, сделанные различными устройствами, могут быть разными.
В таблице 4.14 приведены стандартные оценки каналов [5, 15]. Отметим, что в случае, когда маршрут до пункта назначения проходит через несколько сегментов - оценка маршрута равна сумме оценок этих сегментов.