Для обеспечения большей эффективности и масштабируемости протокол OSPF поддерживает иерархическую маршрутизацию с разделением на области. Область OSPF представляет собой группу маршрутизаторов, использующих одинаковые данные о состоянии канала в своих базах данных состояний каналов.
Протокол OSPF можно реализовать одним из следующих способов:
- OSPF для одной области — на рис. 1 все маршрутизаторы находятся в одной области, называемой магистральной или нулевой областью (область 0).
- OSPF для нескольких областей — на рис. 2 протокол OSPF реализуется посредством нескольких областей в иерархическом порядке. Все области должны быть подключены к магистральной области (область 0). Маршрутизаторы, с помощью которых осуществляется соединение между областями, называются пограничными маршрутизаторами (ABR).
В OSPF для нескольких областей протокол может разделять одну большую автономную систему (AS) на более мелкие области в целях обеспечения иерархической маршрутизации. При использовании иерархической маршрутизации выполняется маршрутизация между областями (межобластная маршрутизация), но многие из операций маршрутизации, потребляющих ресурсы процессора (например, повторный расчёт базы данных), выполняются в пределах одной области.
К примеру, каждый раз, когда маршрутизатор получает новые данные об изменении топологии в пределах области (включая добавление, удаление или изменение канала), маршрутизатор должен повторно выполнить алгоритм поиска кратчайшего пути, создать новое дерево кратчайших путей SPF и обновить таблицу маршрутизации. Алгоритм поиска кратчайших путей потребляет большой объём ресурсов ЦП; время, затрачиваемое на расчёты, зависит от размера области.
Примечание. Изменения топологии распределяются по маршрутизаторам в других областях в дистанционно-векторном формате. Иными словами, эти маршрутизаторы обновляют только свои таблицы маршрутизации и не должны повторно выполнять алгоритм поиска кратчайших путей.
При наличии слишком большого числа маршрутизаторов в одной области, базы данных о состоянии канала имеют слишком большой размер, и нагрузка на ЦП, таким образом, увеличивается. Поэтому распределение маршрутизаторов по областям эффективно разделяет потенциально большие базы данных на базы данных меньшего размера, тем самым обеспечивая возможность более эффективного управления.
Возможности иерархической топологии OSPF для нескольких областей обеспечивают ряд следующих преимуществ:
- Таблицы маршрутизации меньшего размера — меньшее число записей в таблицах маршрутизации, так как сетевые адреса могут объединяться между областями. Функция объединения маршрутов отключена по умолчанию.
- Снижение нагрузки, вызванной обновлениями состояния канала — минимизация требований к ресурсам процессора и памяти.
- Снижение частоты расчётов кратчайшего пути — локализация воздействия изменений топологии в пределах области. Таким образом, сокращается воздействие обновлений маршрутизации, так как лавинная рассылка объявлений LSA прекращается на границе области.
На рис. 3 продемонстрированы описанные выше преимущества.
Например, маршрутизатор R2 представляет собой пограничный маршрутизатор области для области 51. Как пограничный маршрутизатор, он объединяет маршруты области 51 в область 0. В случае сбоя на одном из объединённых каналов обмен LSA выполняется только в пределах области 51. Маршрутизаторы в области 51 должны повторно выполнить алгоритм поиска кратчайшего пути для определения оптимальных маршрутов. При этом маршрутизаторы в области 0 и области 1 не получают никаких обновлений. Таким образом, они не выполняют алгоритм поиска кратчайшего пути.
В рамках данной главы рассматривается преимущественно использование протокола OSPF для одной области.