Was ist OSPF (Open Shortest Path First)?

Link-State-Routingprotokoll für den Einsatz innerhalb einer Organisation. Jeder Router verbreitet den Zustand seiner eigenen Verbindungen, sodass alle Router die Topologie des Netzwerks teilen, und berechnet mit dem Dijkstra-Algorithmus den Weg mit den geringsten Gesamtkosten. Die Kosten werden in der Regel aus der Bandbreite der Verbindungen abgeleitet, und die Aufteilung des Netzwerks in mehrere Areas macht es auch für große Netzwerke tauglich.

Japanische Bezeichnung: OSPF

„OSPF (Open Shortest Path First)“ kommt in 6 Übungsfragen aus 2 Themen vor, z. B. Netzwerkdesign und Netzwerkbetrieb, Grundlagen der Computernetzwerke.

Fachgebiet: Netzwerkdesign und Netzwerkbetrieb

Wie Link-State-Routing funktioniert

OSPF-Router bilden mit ihren Nachbarn über Hello-Pakete Nachbarschaften und verbreiten Informationen über den Zustand ihrer Verbindungen (LSAs) an alle Router derselben Area. Aus den gesammelten LSAs erstellt jeder Router dieselbe Karte der Topologie (die Link-State-Datenbank), berechnet mit dem Dijkstra-Algorithmus einen Baum der kürzesten Wege mit sich selbst als Wurzel und trägt das Ergebnis in seine Routingtabelle ein. Fällt eine Verbindung aus, wird die Änderung sofort verbreitet und jeder Router rechnet neu, sodass sich OSPF schneller auf neue Routen einstellt als das Distanzvektor-Protokoll RIP.

Kosten und Referenzbandbreite

Die Kosten jeder Schnittstelle werden in der Regel als „Referenzbandbreite ÷ Bandbreite der Schnittstelle“ festgelegt, und die Kosten einer Route sind die Summe der Kosten der durchlaufenen Schnittstellen. Bleibt die Referenzbandbreite auf 100 Mbit/s, lange der Standardwert vieler Geräte, kostet jede Verbindung ab 100 Mbit/s nur 1, und 1 Gbit/s lässt sich nicht von 10 Gbit/s unterscheiden. Netzwerke mit schnellen Verbindungen setzen die Referenzbandbreite deshalb auf einen größeren Wert, und zwar auf allen Routern gleich. Die Kosten lassen sich auch für jede Schnittstelle von Hand festlegen.

Hierarchie mit Areas

Mit der Zahl der Router wachsen auch die Menge der LSAs und der Rechenaufwand für den Dijkstra-Algorithmus. OSPF teilt das Netzwerk daher in mehrere Areas auf: Detaillierte Linkzustände werden nur innerhalb einer Area geteilt, zwischen Areas werden nur Routeninformationen weitergegeben. Jede Area muss an die zentrale Backbone-Area (Area 0) angeschlossen sein, und Router an den Grenzen der Areas (ABRs) können Routen auch zusammengefasst weitergeben (Routenzusammenfassung).

Jetzt üben: Fragen zu OSPF (Open Shortest Path First)

Ein Router hat Routen zum selben Ziel 192.168.50.0/24 sowohl über OSPF als auch über RIP gelernt. Auf diesem Router beträgt die administrative Distanz, die die Bevorzugung je Routenquelle angibt (kleinere Werte werden bevorzugt), 110 für OSPF und 120 für RIP. Welche Route wird in die Routingtabelle eingetragen?

ABeide Routen werden eingetragen und abwechselnd für jedes Paket genutzt
BNur die RIP-Route wird eingetragen
CNur die OSPF-Route wird eingetragen

Antwort und Erläuterung anzeigen

Antwort: C. Nur die OSPF-Route wird eingetragen

Routingprotokolle drücken die Güte einer Route (die Metrik) auf unterschiedliche Weise aus, etwa als OSPF-Kosten oder als Hop-Anzahl bei RIP, sodass sich ihre Metriken nicht direkt vergleichen lassen. Werden Routen zum selben Ziel mit derselben Präfixlänge aus mehreren Quellen gelernt, trägt der Router daher die mit der kleineren administrativen Distanz ein, einem Maß dafür, wie sehr der jeweiligen Quelle vertraut wird. Hier ist die 110 von OSPF kleiner als die 120 von RIP, also wird die OSPF-Route in die Routingtabelle eingetragen. Direkt angeschlossene Netzwerke erhalten üblicherweise 0 und statische Routen 1, also kleinere Werte für das, was Menschen konfigurieren; Bezeichnung und Standardwerte unterscheiden sich jedoch je nach Gerätehersteller.

Die Routingtabelle eines Routers enthält drei Routen: die statische Route 10.0.0.0/8 (nächster Hop Router A, administrative Distanz 1), die per OSPF gelernte Route 10.1.0.0/16 (Router B, 110) und die per RIP gelernte Route 10.1.1.0/24 (Router C, 120). An welchen Router wird ein Paket mit dem Ziel 10.1.1.5 gesendet?

ARouter A (die statische Route)
BRouter B (die OSPF-Route)
CRouter C (die RIP-Route)

Antwort und Erläuterung anzeigen

Antwort: C. Router C (die RIP-Route)

Die drei Routen haben unterschiedliche Präfixlängen und stehen daher alle als getrennte Routen in der Routingtabelle. Beim Weiterleiten eines Pakets wählt der Router unter den passenden Routen die mit dem längsten Präfix und vergleicht keine administrativen Distanzen. 10.1.1.5 passt zu allen drei Routen, gewählt wird aber die längste, die /24-Route von RIP, und das Paket geht an Router C. Die administrative Distanz dient nur zur Entscheidung, welche von mehreren Routen zum selben Ziel mit derselben Präfixlänge in die Routingtabelle eingetragen wird.

Häufige Fragen

Was ist der Unterschied zwischen OSPF und RIP?

RIP ist ein Distanzvektor-Protokoll, das Routen nur nach der Zahl der durchlaufenen Router wählt (Hop-Anzahl, höchstens 15) und die Geschwindigkeit der Verbindungen nicht berücksichtigt. OSPF ist ein Link-State-Protokoll, das Routen nach den aus der Bandbreite abgeleiteten Gesamtkosten wählt, schneller auf Änderungen reagiert und durch die Aufteilung in Areas auch große Netzwerke bewältigt.

Wann setzt man OSPF und wann BGP ein?

OSPF ist ein Protokoll (ein IGP), um innerhalb einer Organisation (eines AS) schnell die kürzesten Wege zu finden. BGP ist ein Protokoll, um zwischen Organisationen Routen anhand von Routenattributen und Richtlinien auszutauschen. Große Organisationen kombinieren beide häufig: OSPF im Inneren und BGP zu ihren Internetanbietern.

„OSPF (Open Shortest Path First)“ in den Erläuterungen

Routingprotokolle drücken die Güte einer Route (die Metrik) auf unterschiedliche Weise aus, etwa als OSPF-Kosten oder als Hop-Anzahl bei RIP, sodass sich ihre Metriken nicht direkt vergleichen lassen.
Ein Router hat Routen zum selben Ziel 192.168.50.0/24 sowoh…
Beim dynamischen Routing tauschen Router über Routing-Protokolle wie OSPF oder BGP Informationen aus, erstellen ihre Routingtabellen automatisch und berechnen bei einer ausgefallenen Verbindung einen anderen Weg.
Welche Beschreibung des dynamischen Routings ist richtig?
Bei einem Link-State-Verfahren (etwa OSPF oder IS-IS) gibt jeder Router den Zustand seiner Verbindungen bekannt (seine Nachbarn und die Kosten zu ihnen), und alle Router im selben Bereich besitzen dieselbe Karte.
Welche Beschreibung eines Link-State-Routingprotokolls ist …
OSPF und RIP sind Routingprotokolle für den Einsatz innerhalb einer einzelnen Organisation (IGPs).
Welches Protokoll tauscht im Internet Routinginformationen …