OSPF

Së pari hap rrugën më të shkurtër

Open shortest path first (OSPF) është një protokoll I zhvilluar për protokollet e rrjetit të internetit nga Interior Gateëay Protocol (IGP), një grup punues nga Internet Enginieering Task Force (IETF). Grupi punues ishte formuar në vitin 1988 të dizajnoj një IGP të basuar në algoritmin e Shortest Path First (SPF) për perdorim në Internet. Sikurse Interior Gateëay Routing Protocol (IGRP) edhe  OSPF-ja ishte krijaur për arsye se në mesin e vitetve të 1980-ta Routing Information Protocol (RIP)  nuk ishte në gjendje të shebentë shebente më rrjete në distanca të largëta. Ky kapitull tregon për mjedinin e OSPF, që ndodhet në algoritmin routin dhe komponentat e pergjithshme të protokolit. 

Prapavija

OSPF ishte nxjerrë nga disa kerkime të mundimshme si:  nga algoritmi i Bolt, Beranek dhe Neëman (algoritmi BBN) I zhvilluar me 1978 për ARPANET, pastaj nga kërkimet e Dr. Radia Perlman ne lidhje me tolerancen e gabimit gjatë transmetimit të informates me 1988, si dhe nga versioni I ri I OSI-spër protokole. 
OSPF ka dy karakteristika kryesore. E para është sepse protokolli është I hapur që nënkupton se specifika e tij është në domenen publike. Specifika e OSPF-s është e publikuar si Request For Comments (RFC) 1247. Karakteristika e dytë ështe se OSPF është bazuar në algoritmin e SPF-s që njihet edhe si algoritmi Dijkstra I emëruar kështu nga personi që zbuloj algoritmin. 
OSPF është një protokoll link-state që thërret për dergimin e reklamave link-state (LSA) në të gjithë ruterat tjerë me hapsirën e njejtë hierarkike. Informatat e ngjitura në nderfaqe, perdorimet e metrikut dhe variablat e tjera përfshihen në OSPF LSA. Pasi ruterat e OSPF-s akumulojnë informata të link-state, ata  perdorin algoritmin SPF për të llogaritur shtegun më të shkurtër në çdo nyje.
Ruterat duke punuar me algoritmin distance-vector u dergojnë një pjesë ose gjithë tabelen routing me mesazhe fqinjëve të tyre. 

Hierarkia e Routimit

Përvec RIP-it, OSPF mund të operojë me një hierarki. Egzistenca më e madhe me një hierarki është sistemi autonom (AS), që është një koleksion I rrjetave nën komanden e një administrate që ka një strategji të përbashkët. OSPF është protokoll I routit që është I aftë të pranoj dhe dërgoj rrugë në AS-ër e tjerë.
Një AS mund të ndahet në një numër të vektorëve, që janë të grupuar afër dhe të ngjitur në host. Ruterët me nderfaqe të shumfishta mund të participojnë në vektorë të shumfishtë. Këta ruter që quhën Area Border Routers, që ndajnë databazat topologjike për çdo vektor.
Një databazë topologjike esencialisht është një pikturë e pergjithshme e rrjetit në raport me ruterin. Databaza topologjike permban koleksionion e LSA-s të pranuar nga të gjithë ruterët në vektorin e njejtë. Pra ruterët të cilët në vektorin e njejtë ndajnë informata të njëjta, kanë databaza topologjike.
Termi domen nganjeherë përdoret për të përshkruar një pjesë të rrjëtit në të cilën ruterët kanë databazë topologjike identike. Domenët zakonisht përdoren për njëra tjetren me AS.
Një topologji e vektorit është e padukshme në entitetet jashtë vektorit. Me ndarjen e topologjive të vektorit, OSPF ka lon më pak trafik sesa që do të kalontë me mosndarjen e topologjive të vektorit, nëse AS është jo I pjesshëm. 
Pjesët e vektorit krijojnë dy tipe të ndryshmë të OSPF routit, varësisht nëse burimi dhe destinacioni janë në të njejtin vektor ose jo. Intraarea routing ndodh nëse kur burimi dhe destinacioni janë në të njejtin vektor. Kurse interarea routing ndodh kur burimi dhe destinacioni janë në vektor të ndryshëm.
Një shtyllë e SOPF-s është pergjegjëse për shperndarjen e informatave mes vektorëve. Kjo qëndron tek të gjihtë Area Border Routers, rrjetat jo të gjithë përmbajtshëm në ndonjë vektor dhe ruterat e tyre të bashkangjitur.
Ne figurë, routerat 4,5,6,10.11 dhe 12 përbëjnë shtyllen. Nëse hosti H1 në vektorin 3 dëshiron të dergoj një paketë në hostin H2 në vektorin 2, paketa le të jetë e dërguar në ruterin 13,  e cili e dërgon me pastaj atë në ruterin 12, pastaj ky në atë 11 dhe kështu vazhdon deri tek hosti H2.
Shtylla në vete është një vektr OSPF, kështu që të gjithe ruterët shtylla përdorin të njejtën procedurë dhe të njejtin algoritëm të mbajnë informatat e routit në shtyllë që çdo ruter i vektorit do ta bënte.
Vektorët mund të definohen në disa mënyra varësisht nga aftësia e shtyllës. In këtë rast shtylla e konektuar duhet të restaurohet përmes linqeve virtuale. Linqet virtuale janë te konfiguruara në mes të ndojnë shtylle të ruterit që ndan  një link në një vektor joshtylë.

Algoritmi SPF

Algoritmi SPF(Shortest Path First) është baza për operacionet e OSPF. Kur një ruter SPF ndizet, ai inicializon strukturen e të dhënave të tij dhe pastaj pret për të dhënat nga protokolet e layerit më të ulët që është funksional në ndërfaqen e tij.
Pasi një ruter të sigurohet që nderfaqja e tij është funksionale, ai përdor protokollin “Hello” të OSPF-s ti mësoj fqinjët, të cilët janë ruterët më nderfaqe të përbashkët të rrjëtit. Ruterti dergon dhe pranon paketat “hello” tek ruterat fqinjë. Në mënyrë të mbledh ndihma nga fqinjët, paketat “hello” gjithashtu u ndihmojnë ruterëve të dijnë që ruterat tjerë janë ende funksional.
Në rrjetet me qasje të shumfishtë (rrjetet që perkrahin më shumë se dy ruter) protokollet “Hello” preferojnë të caktojnë një ruter dhe të caktojnë një ruter rezervë (backup). Ndër të tjera, ruter i caktuar është përgjegjës për nxjerrjen e LSAs  për rrjetin më shumë qaje .Routerët e përcaktuar lejojnë një reduktim tëtrafikut të rrjetit dhe madhësinë e bazës së të dhënave topologjike.
Çdo router periodikisht dërgon një LSA për të dhënë informacion mbi afërsitë e një router ose për të informuar të tjerët kur ndryshon nje router. Duke i krahasuar afërsitë themelore në link, ruteri mund të zbulohet shpejt, dhe topologjia e rrjetit mund të ndryshohet në mënyrë adekuate. Nga baza e të dhënave të krijuara nga topologjia LSA, secili router llogarit një pemë sa më rrugë-shkurtër, për veten. E pema më rrugën më të shkurtër, nga ana tjetër, jep një tabelë të routit.

Packet Format

Të gjitha paketat e OSPF-s fillojnë me heder 24-bitësh, të ilustruar si në figurë:


Përshkrimët e mëposhtme përmbledhin fushat e hederit:
Version number – Identifikojnë versionin e OSPF

Packet length – Specifikon gjatësinë e paketës, që përfshin hederin në bajt.
Router ID – identifikon burimin e paketes.
Area ID - Identifikon vektorin që të cilit I takon paketa. Të gjitha paketat e OSPF-s I takojnë një vëktori.
Checksum – Kontrollon tërë përmbajtjën e paketes për  çdo dëm të shkaktuar në tranzit.
Authentication type – Përmban një lloj vërtetimi. Të gjitha shkëmbimet e protokollit OSPF janë autentikuar. 
Authentication – Përmban informatat e autentikimit.
Data – Përmban upper-layer të informacionit. 
Type – identifikon tipet si: 
Hello 
Database description 
Link-state request 
Link-state update 
Link-state acnowledgment.

Karakteristikat shtesë të OSPF-s

Karakteristikat shtesë të OSPF-s perfshijnë barazia e çmimit, shumë shtigjshmëria dhe kërkesat e ruterit të bazuara në (TOS).

Referimet
http://docwiki.cisco.com/wiki/Open_Shortest_Path_First