OSPFのLSA・シーケンス・パケット種類・切り替わり時間

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OSPFは、LSAと呼ばれるネットワーク情報をAdjacency間で交換し合い、それを元にエリア内詳細地図作成(LSA Type1,2によるSPF計算)、および、エリア外ルートコスト計算(LSA Type3,4,5,7によるメトリック足し算)を行い、ルーティングテーブルを作成します。

同一エリア内のルータは、同じ内容のLSA Databaseを保持することになります。

なので、エリアの境界ルータ(ABR:Area Border Router)は、その接するエリアの数だけ LSA Databaseを保有し、SPF計算をするため、メモリやCPU等のスペックには注意が必要です。

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OSPFのシーケンス概要

OSPFの基本的なプロセスは以下の通りです。

  1. Helloパケットによりneighbor状態(2way状態)になる
  2. 2wayからExstart⇒Exchangeという状態遷移でDBDパケットによりお互いが持っている情報を交換する
  3. 自分が持っていない情報があったらLSRパケットによりLSAを要求し、LSUパケットによりLSAをもらう
  4. 必要な情報をもらったらLSAckパケット(Explicit Ack)もしくはLSUパケットで全く同じLSAを返すこと(Implicit Ack)でその旨通知し、Adjacency状態(FULL状態)となる
  5. 以降はHelloパケットにより死活監視を行い、相手がDownとなった場合は再計算を行う

OSPFパケットの種類は上記の5種類(Hello, DBD, LSR, LSU, LSAck)です。

なお、LSAはパケットではなく、単なるデータです。上記OSPFパケットを使って運ばれます。

LSAはヘッダボディに分かれており、DBDパケットやLSRパケット、LSAckパケットでは LSAのヘッダのみが扱われ、LSUパケットではヘッダとボディの両方を含んだ完全なLSAが扱われます。

OSPFの切り替わり時間

ルータ間のOSPFが有効なインタフェースが直結している場合は、一方のインタフェースがリンクダウンすれば、もう片方のインタフェースも必ずリンクダウンしますので、お互いに速やかにルートの切り替わりがなされます

ですが、OSPFルータ同士の間にL2スイッチ等が挟まっている場合、片方がリンクダウンしても、もう片方はリンクアップしたままになります。その場合は、Helloを受信しなくなってからdead-interval(デフォルトでhello-intervalの4倍=40秒 or 120秒。ネットワークタイプにより違います)が経過したタイミングで、ルート再計算による切り替わりが為されます

つまり、OSPFの切り替わり時間はデフォルトでは30秒 or 120秒(インタフェースのネットワークタイプに依る)です。

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