OSPF — открытый стандарт внутридоменной маршрутизации (Interior Gateway Protocol, IGP), описанный в RFC 2328. Применяется в корпоративных сетях и у интернет-провайдеров внутри автономных систем для автоматического построения и обновления таблиц маршрутизации.
Как работает
OSPF-маршрутизаторы устанавливают отношения соседства (adjacency) по протоколу Hello. Каждый маршрутизатор рассылает LSA (Link State Advertisement) — объявления о своих каналах и их стоимости (cost). Все маршрутизаторы области строят одинаковую LSDB (Link State Database) и вычисляют оптимальные пути алгоритмом Дейкстры (SPF).
Стоимость канала (cost) по умолчанию вычисляется как 100 Мбит/с / bandwidth. 1GbE canal: cost = 100/1000 = 0.1 → округляется до 1. 100 МБ/с: cost = 1. Чем ниже cost — тем предпочтительнее маршрут. OSPF выбирает путь с минимальной суммой cost.
OSPF разделяет сеть на области (areas): Area 0 (backbone, магистральная) и дочерние areas. Это масштабирует протокол: маршрутизаторы внутри area обмениваются подробной топологией только внутри, а с другими areas работают через summarized routes.
История
OSPF разработан в IETF в 1987 году, OSPFv1 — RFC 1131 (1989), OSPFv2 — RFC 2328 (1998, актуальная версия для IPv4), OSPFv3 — RFC 5340 (2008, для IPv6). Альтернатива — IS-IS (используется в крупных ISP, Juniper), BGP (между AS).
На что обращать внимание
В хостинге OSPF применяется у провайдеров для динамической маршрутизации внутри ЦОД и между ЦОД. Для владельца VPS OSPF не виден — это уровень инфраструктуры провайдера. При аренде выделенного сервера с возможностью BGP-аннонсирования своих IP-блоков нужно понимать разницу: BGP — между AS, OSPF — внутри AS.
Принцип работы OSPF
OSPF — протокол маршрутизации на основе алгоритма Дейкстры. Каждый маршрутизатор строит полную карту сети через LSA и вычисляет кратчайшие пути. OSPF быстрее BGP сходится: 1–5 секунд против 30–90 секунд.
OSPF Areas и масштабирование
Area 0 (backbone) — обязательная область. Другие области подключаются через ABR. Крупные дата-центры с сотнями маршрутизаторов используют OSPF с разделением на десятки областей.
OSPF в дата-центрах
OSPF применяется внутри AS для маршрутизации между VLAN, серверами и сетевым оборудованием. В паре с BGP: BGP управляет внешними маршрутами, OSPF — внутренними. В хостинг-компаниях OSPF настраивают для автоматического перестроения маршрутов при фейловере.
OSPF BFD и быстрое обнаружение отказов
BFD (Bidirectional Forwarding Detection) + OSPF: обнаружение отказа за 50–300 мс вместо обычных 10–40 секунд. BFD использует отдельные UDP hello-пакеты. Используется в критических инфраструктурах ЦОД для быстрого failover без длительного OSPF dead-interval.
OSPF в Linux (FRRouting)
FRRouting (FRR) — suite маршрутизации для Linux. Установка: apt install frr. Конфиг OSPF в vtysh: router ospf
network 10.0.0.0/24 area 0. Для хостинг-провайдеров: FRR на маршрутизаторах-сервере для BGP + OSPF без дорогостоящего сетевого оборудования.
Отладка OSPF
В Cisco IOS: debug ip ospf adj — соседство. В FRRouting: vtysh -c "debug ospf event". Проблемы adjacency: разные hello/dead intervals, subnet mask, area ID, authentication. show ip ospf neighbor — статус соседей. Состояние FULL = нормальная работа.