پیاده سازی Virtual link در OSPF

پیاده سازی Virtual link در OSPF، یکی از شرط های برقراری همسایگی OSPF در سطح شبکه، متصل بودن هر Area به Area 0 یا همان Backbone می باشد. بدین صورت که هر Area می بایست به صورت مستقیم توسط روتر ABR به Area 0 متصل باشد. در این مقاله قصد داریم Virtual Link و نحوه پیاده سازی آن را مورد بررسی قرار دهیم. در ابتدا به مروری بر OSPF خواهیم پرداخت.

پیاده سازی Virtual link در OSPF

فهرست مطالب

1. مروری بر OSPF
2. Virtual Link چیست
3. پیاده سازی

مروری بر OSPF

OSPF  مخفف عبارت (Open Shortest Path First) می باشد که یک پروتکل مسیریابی Link State محسوب می گردد. در OSPF ما دستورات مربوطه را روی تمامی روتر ها اعمال می نماییم تا OSPF بر روی آن ها اجرا گردد. در این مرحله روتر ها شروع به مبادله اطلاعات با یکدیگر خواهند نمود که این اطلاعات توسط Link State Advertisement (LSA) ها بین روتر ها تبادل خواهند شد. هر روتر LSA های خود را ایجاد و در سطح شبکه ارسال می نماید و اطلاعاتی نظیر اینکه به صورت مستقیم به چه شبکه هایی متصل هستند و Cost جهت دسترسی به شبکه ها مختلف چقدر است را تحت LSA ایجاد می نماید. هر روتر با در اختیار داشتن کلیه این داده ها جهت تصمیم گیری برای کوتاه ترین مسیر (Shortest Path First) اقدام می نماید.

در OSPF به صورت پیش فرض می بایست یک Area با عنوان Area 0 وجود داشته باشد که به عنوان Backbone Area نیز از آن یاد می شود. چنانچه قصد داشته باشیم از چندین Area در شبکه سازمانی خود استفاده نماییم باید در نظر داشته باشیم که تمامی Area ها می بایست به صورت مستقیم به Area 0 ارتباط داشته باشند. رعایت این نکته در طراحی شبکه الزامی می باشد. اگرچه راهکار هایی جهت سناریو هایی که ارتباط مستقیم بین یک Area با Backbone Area وجود ندارد، در دسترس است اما همواره پیشنهاد می شود که از استاندارد ها پیروی نماییم.

چنانچه نیاز به اطلاعات تکمیلی در خصوص OSPF و نحوه پیاده سازی آن دارید مطالب کاملی در مقاله (راه اندازی OSPF در سیسکو) در دسترس می باشد.

Virtual Link چیست

همانطور که پیش تر اشاره گردید، در شبکه های سازمانی ممکن است به دلیل وسعت و تقسیم بندی شبکه از Area های مختلفی در OSPF استفاده نماییم. در چنین سناریو هایی باید در نظر داشته باشیم که تمامی Area ها می بایست به صورت مستقیم به Area 0 ارتباط داشته باشند. اما ممکن است شرایطی ایجاد شود که قصد داشته باشیم یک Area جدید ایجاد نماییم و امکان برقراری ارتباط بین این Area ایجاد شده با Backbone یا Area 0 وجود نداشته باشد. در چنین شرایطی همواره پیشنهاد می شود تا طراحی شبکه را به نحوی انجام دهیم که امکان برقراری ارتباط با Area 0 وجود داشته باشد. چنانچه به هیچ وجه چنین امکانی فراهم نگردد می توان از راهکار Virtual Link بهره مند شد. اما کماکان پیشنهاد می شود از Virtual Link به عنوان یک راهکار موقت استفاده شود و در اسرع وقت نسبت به استاندارد سازی زیر ساخت OSPF اقدام گردد.

Virtual Link به ما کمک می کند تا با استفاده از Router-ID بین روتری که قرار است یک Area جدید به آن اضافه گردد و روتر ABR که به Area 0 متصل می باشد یک ارتباط مجازی ایجاد نماییم به عبارتی با برقراری این ارتباط روتر مورد نظر به صورت منطقی به Area 0 متصل می گردد. جهت درک بهتر مطلب توپولوژی زیر را در نظر می گیریم.

در توپولوژی فوق، روتر R5 و R7 قصد ایجاد Area جدیدی با نام Area 51 دارند. شرط در OSPF ایجاب می کند که روتر R5 باید به صورت مستقیم به Area 0 متصل باشد تا همسایگی و انتشار مسیر ها به درستی صورت گیرد. در شرایط موجود همسایگی فقط بین R7 و R5 ایجاد خواهد شد و مسیر های R7 به کل شبکه منتشر (Advertise) نخواهد شد. راهکار اصولی در این سناریو، این است که روتر R5 را به صورت مستقیم به Area 0 یا همان روتر R1 و R2 متصل کنیم. اما چنانچه این امکان وجود نداشت با استفاده از Virtual Link بین روتر R5 و R3 یک ارتباط مجازی ایجاد می نماییم. باید دقت داشته باشید Virtual Link را باید بین روتر مورد نظر و روتر ABR ایجاد نماییم. در سناریو مورد نظر ما ABR روتر R3 می باشد. ABR روتری است که یک دست آن در Area 0 و دست دیگر آن در Area دیگری باشد. همچنین پس از برقراری Virtual Link روتر R5 نیز ABR محسوب خواهد شد.

پیاده سازی Virtual Link

همانطور که پیش تر اشاره شد Virtual Link بر اساس Router-ID قابل تنظیم می باشد و چنانچه به جای Router-ID در تنظیمات از آدرس IP استفاده کنیم، همسایگی شکل نخواهد گرفت. تنظیمات بر روی روتر R5 به شرح زیر خواهد بود.

تنظیمات R5

در ابتدا وارد تنظیمات OSPF شده و دستور زیر را اجرا می نماییم. دقت داشته باشید که در روتر R5 آدرس Router-ID روتر سمت دیگر (R3) را وارد می کنیم. در سناریو مورد نظر ما Router-ID مربوط به روتر R3 (3.3.3.3) می باشد. همچنین Area که به عنوان Transit Area استفاده می شود را وارد می نماییم که در این سناریو Area 1 می باشد.

R5(config)#router ospf 1
R5(config-router)#area 1 virtual-link 3.3.3.3

جهت به دست آوردن Router-ID نیز می توان از دستور زیر استفاده نمود.

R3#show ip protocols

تنظیمات R3

R3(config-router)#area 1 virtual-link
R3(config-router)#area 1 virtual-link 5.5.5.5
Mar 29 10:30:05.071: OSPF-5-ADJCHG: Process 1, Nbr 5.5.5.5 on OSPF_VL0 from LOADING to FULL, Loading Done

همانطور که مشاهده می نمایید پس از اعمال دستورات در روتر R3 همسایگی برقرار و از این پس مسیر های روتر R7 در سطح شبکه منتشر و در دسترس خواهد بود.