Ospf Protokolü

OSPF Protokolü Nedir?

OSPF (Open Shortest Path First), kurumsal ağlarda yönlendiriciler arasında en kısa ve güvenilir veri yollarını bulmak amacıyla kullanılan yönlendirme protokolüdür. Link-state tabanlı yapısıyla bütün yönlendiriciler ağdaki topolojiyi bilir, buna göre kendi yönlendirme tablosunu oluşturur. OSPF protokolü nedir? Onu özellikle büyük ölçekli ağlarda tercih edilen, hızlı ve ölçeklenebilir bir çözüm olarak tanımlamak mümkündür. TCP/IP modelinde Network Layer’da (Layer 3) çalışır ve IGP (Interior Gateway Protocol) sınıfında yer alır.

OSPF Nasıl Çalışır?

OSPF’nin çalışma mantığı link-state routing protokol yapısına dayanır. Yönlendiriciler, birbirleriyle Hello Protocol aracılığıyla iletişim kurarak komşu olduklarını bildirir. Bu işlemden sonra, LSA (Link State Advertisement) adı verilen mesajlarla ağ üzerindeki bağlantı durumlarını paylaşırlar. Tüm yönlendiriciler, bu verilerle kendi SPF Tree’lerini oluşturur, en kısa yolları Dijkstra algoritmasıyla hesaplar. Hesaplama neticesinde routing table her zaman güncel ve en verimli yolları içerecek şekilde düzenlenir. OSPF protokolünde yönlendiriciler her 10 saniye de bir LSA paketleri gönderirler. Bir yönlendirici 4 kez yani 40sn boyunca diğer bir yönlendiriciden paket alamaz ise, onu komşuluktan siler. Fakat yönlendiriciler her 30 dakika da bir genel bir topoloji kontrolü de yaparlar.

OSPF Protokolünün Özellikleri

OSPF, pek çok gelişmiş özellikle öne çıkar. CIDR ve VLSM desteği sayesinde IP adresleri daha verimli kullanılır. Yönlendiricilerin kimliği Router ID ile tanımlanır, her cihaz bu kimlik üzerinden işlem yapar. Yalnızca değişen verilerin paylaşılması, bant genişliği kullanımını azaltırken hızlı güncellemeler sağlar. Hiyerarşik yapı desteğiyle ağlar alanlara (area) bölünebilir. Bu bölünmeyle birlikte daha yönetilebilir hale gelir. Oluşan yeni yapı, karmaşık kurumsal sistemlerde büyük kolaylık sağlar.

OSPF Türleri: Internal, Backbone ve Stub Area

OSPF, ağ yapısını daha verimli yönetebilmek için üç farklı alana ayrılır. Area 0, yani Backbone, tüm alanların bağlantı noktasıdır ve her OSPF ağı bu omurga üzerinden yapılandırılır. Internal Area adı verilen alanlar, sadece kendi iç yönlendirmelerini yapar. Diğer alanlarla Backbone üzerinden haberleşir. Stub Area ise dış ağ bilgilerini kabul etmez, varsayılan bir rota üzerinden yönlendirme yapan yapılardır. OSPF türleri arasındaki bu ayrım, yönlendirme yükünü azaltır ve işlem kaynaklarını dengeli biçimde kullanmayı sağlar.

OSPF ve Diğer Protokoller (RIP, EIGRP) Arasındaki Farklar

OSPF ile RIP arasındaki farklar protokol mantığında başlar. RIP, distance-vector protokolüdür. Çalışırken hop sayısını baz alır. Maksimum 15 atlama sınırı, onu büyük ağlar için yetersiz kılar. OSPF ise cost temelli bir yönlendirme yapısı kullanır ve ağın hızına, bant genişliğine göre en kısa yolu hesaplar. Dijkstra algoritması ile çalışan OSPF, daha akıllı ve verimli bir yapı sunar. EIGRP, yalnızca Cisco cihazlarda kullanılabilen bir protokoldür. OSPF çok üreticili ortamlarda çalışabilir, standartlara uygunluğu ile geniş bir alanda tercih edilir.

OSPF Konfigürasyonu Nasıl Yapılır? (Cisco Örneğiyle)

Cisco yönlendiriciler üzerinde OSPF konfigürasyonu oldukça sistematik bir yapıdadır. İlk olarak yönlendiriciye bir OSPF süreci tanımlanır. Ardından hangi ağların bu sürece dâhil olacağı belirlenir, son olarak Router ID atanır. Bir yönlendiriciye Router ID atanmaz ise , yönlendirici varsa en büyük IP ye sahip LoopBack interface IP’sini, LoopBack interface yok ise en büyük IP’ye sahip fiziksel interface’inin IP’sini Router ID olarak kullanır. Örneğin, “router ospf 1” komutu ile süreç başlatılır, ardından “network” komutu ile kapsama alanı tanımlanır. Bir yönlendiricinin örnek OSPF komutları :

Akademi (config)#router ospf 100 (OSPF 100 tanımlıyoruz)
Akademi (config-router)#network 1.1.1.0 0.0.0.255 area 0 (Diğer yönlendiricilerle aramızdaki ağ)
Akademi (config-router)#network 192.168.10.0 0.0.0.255 area 0 (İç ağ )
Akademi (config-router)#network 192.168.11.0 0.0.0.255 area 0 (İç ağ )
Akademi (config-router)#passive-interface gi 0/1 (iç ağa doğru boşuna OSPF paketleri gönderme)

OSPF’de Cost ve Metric Hesaplamaları

Cost, OSPF’nin en kısa yolu belirlerken kullandığı metric değeridir. Metrik değeri, genellikle bant genişliği ile ters orantılı olarak hesaplanır. 100 Mbps’lik bir bağlantının cost değeri 1 olabilirken, daha düşük bant genişliğine sahip bir bağlantı daha yüksek bir cost ile tanımlanır. Hesaplama formülü 100.000.000 / bant genişliği (bps) şeklindedir. Düşük cost, daha tercih edilebilir bir yol anlamına gelir ve yönlendirme tablosunda bu yol öncelik kazanır.

OSPF’nin Avantajları ve Dezavantajları

OSPF protokolü avantajları arasında, hızlı topoloji güncellemeleri, büyük ağlarda performans kaybı olmadan çalışma, gelişmiş yönlendirme yapısı ve güvenilirlik sayılabilir. Hiyerarşik yapı sayesinde büyük ölçekli ağlar bile kolaylıkla yönetilebilir. Ağda döngü oluşmasını önleyen SPF algoritması ile yönlendirmeler, kararlı ve kontrollü bir şekilde yapılır. Dezavantajlarından bir tanesi ise ilk kurulumunun biraz daha teknik bilgi gerektirmesidir. Küçük ağlar için fazla karmaşık bir yapıdaymış gibi görünür. Karmaşık olduğu düşünülen bu sistem deneyimle ve doğru bilgiyle kolaylıkla aşılabilir.

OSPF Paket Tipleri: Hello, DBD, LSR, LSU, LSAck

OSPF, yönlendiriciler arasında iletişimi sağlamak için beş farklı paket türü kullanır. Hello paketleri, komşu yönlendiricilerin birbirini tanımasını sağlar. DBD (Database Description) paketleri, routing veri tabanının özetini iletir. Eksik bilgiler olduğunda LSR (Link State Request) paketi gönderilir. Bu taleplere karşılık olarak LSU (Link State Update) paketleriyle güncel veriler paylaşılır. Son olarak, alınan verilerin onayı LSAck paketleri ile gerçekleştirilir. Bu sistemli yapı sayesinde OSPF, sürekli güncel ve güvenli kalır.

OSPF ile Network Stabilitesi ve Hızlı Topoloji Güncellemeleri

OSPF, ağda meydana gelen değişiklikleri çok kısa sürede algılayarak yönlendirme tablosunu yeniden yapılandırır. Yeni SPF Tree hesaplanarak en kısa yollar yeniden belirlenir. Bağlantıdaki hızlı tepki süresi, ağ kesintilerinin önüne geçer ve yüksek kararlılık sağlar. Ağın herhangi bir noktasında bağlantı kopukluğu yaşanması ya da yeni bir yönlendiricinin eklenmesi durumunda OSPF bu değişikliklere anında uyum sağlar.