İçeriğe atla

OSPF

İnternet iletişim kuralları dizisi

OSI modeli

Katmanİletişim kuralları
7.Uygulama katmanı HTTP, DNS, SMTP, FTP, TFTP, UUCP, NNTP, SSL, SSH, IRC, SNMP, SIP, RTP, Telnet, ...
6.Sunum katmanıISO 8822, ISO 8823, ISO 8824, ITU-T T.73, ITU-T X.409, ...
5.Oturum katmanıNFS, SMB, ISO 8326, ISO 8327, ITU-T T.6299, ...
4.Ulaşım katmanıTCP, UDP, SCTP, DCCP, ...
3.Ağ katmanıIP, IPv4, IPv6, ICMP, ARP, İnternet Grup Yönetim Protokolü, IPX,...
2.Veri bağlantısı katmanıEthernet, HDLC, Wi-Fi, Token ring, FDDI, PPP, L2TP...
1.Donanım katmanıISDN, RS-232, EIA-422, RS-449, EIA-485, ...

İngilizce Open Shortest Path First, yani "En kısa yola Öncelik" anlamına gelen OSPF, bir TCP/IP ağındaki router'ların birbirini otomatik olarak tanımasında kullanılan bir protokoldür. OSPF yönlendirme internette intra-AS yönlendirme için RIP gibi yaygınca kullanılan bir yöntemdir. OSPF temelde internet servis sağlayıcılarının (ISP) üst-tabakalarında kullanılır. OSPF kelimesindeki ilk O harfi yönlendirme protokolü şartlarının açık olduğunu gösterir (örnek olarak, Cisco'nun EIGRP protokolünün karşıtı gibi). OSPF'nin en güncel versiyonu ikincisidir[RFC 2328].

Amaç

İnternet denen ağ, birçok ağın birbirine bağlantısı ile oluşur. Örneğin:

  • Türkiye'deki çoğu internet servis sağlayıcısı, TTnet'in omurgasına bağlıdır.
  • TTnet, birçok ülke üzerinden Avrupa ağı olan GEANT'ya bağlıdır.
  • GEANT, ABD'ye ve Japonya'ya doğru birçok çıkışa sahiptir.
  • vs.

Bu bağlantılarda routerlar kullanılır ve o routerlar bir şekilde hangi adrese ulaşırken hangi yolu kullanacağını bilmelidir. Bu durumda iki çözüm vardır:

  • Ya birisi o router tablolarını el ile teker teker girecek
  • Ya da router ağın bilgilerini otomatik olarak toplayacak

İlk çözümün ikinci çözüme göre birçok dezavantajı vardır:

  • Belki de binlerce satır yönlendirme bilgisi girecek kişi sayısı azdır
  • Ağ, değişimlere (örneğin TTnet'in su altı kablosunun kopması) karşı dayanıksız olacaktır

Dolayısıyla, OSPF ve başka protokoller (RIP de) router'ların birbirlerini otomatik olarak görmesi için gerekli hizmetleri sunarlar.

Nasıl çalışır

OSPF, RIP'den sonra düşünülmüştür ve birçok gelişmiş özelliğe sahiptir. Temelde bağlantı-durum (İngilizce:link-state) bilgisinin taşmasını ve Dijkstra’nın en kısa yol algoritmasını kullanan bir bağlantı-durum protokolüdür. OSPF ile birlikte, bir yönlendirici ağın tüm topolojik haritasını oluşturur. Yönlendirici daha sonra yerel olarak tüm ağlara en kısa yol ağacını elde etmek için Dijkstra'nın en kısa yol algoritmasını kullanır, kendisini bu ağaçta kök olarak belirler. Yönlendiriciler arasında özel bağlantı maliyetleri ağ yöneticisi tarafından ayarlanır. Yönetici tüm bağlantı maliyetlerini 1 olarak belirleyebilir, böylece miminum-hop yönlendirmeyi başarabilir veya bağlantı yüklerini trafik veya bant-genişliğine göre seçebilir. OSPF bağlantı maliyetleriyle ilgilenmez, bunun yerine sadece verilen bağlantı maliyetleri kümesiyle elde edilebilecek en düşük maliyetli yolları belirlemek için bir protokol sunar. OSPF ile bir yönlendirici yönlendirme bilgisini diğer tüm yönlendiricilere yayınlar, sadece kendi komşularına değil.

RIP'ten farkı

OSPF, RIP ile benzer bir şekilde çalışır, yani router'lar ulaşabildikleri ağlar ile ilgili bilgileri birbirleri ile değişirler.

Öte yandan, OSPF bir ağa kaç adımda ulaşabildiğini değil bir ağa ne kadar zamanda (veya hangi hızda) ulaşabildiğini yollar. Dolayısıyla, RIP'te görülebilen sonsuza kadar sayma sorunu ortadan kalkmış olur.

Buna ek olarak, OSPF dört değişik ağ rütbesine (İngilizce Backbone area, Stub area, Totally stubby area ve Not-so-stubby area) sahiptir.

Benzer şekilde, router'lar da rütbelendirilebilir:

  • Bölgeler arası router'lar
  • Özerk ağ uç router'ı
  • Özerk ağ iç router'ı
  • Omurga ağ router'ı
  • Seçilmiş router
  • Seçilmiş yedek router

Getirdiği yenilikler

  • Güvenlik: OSPF yönlendiriciler arası iletişim kimlik kanıtlama kullanır. Basit(her yönlendiriciye aynı parola) ve MD5 olmak üzere iki çeşit doğrulama bulunmaktadır.
  • Aynı maliyetli çoklu yollar: Aynı hedefe aynı maliyetli çok yol bulunursa, OSPF bunlardan birini seçmek yerine her birini de kullanmaya izin verir.
  • Unicast ve multicast yönlendirmeye destek: Multicast OSPF(MOSPF)[RFC 1584] OSPF'nin multicast yönlenirmesi için basit bir genişletme sunar.
  • Tek yönlendirmeli etki alanında hiyerarşi desteği: OSPF'nin otonom sistemler için hiyerarşik bir yapı oluşturabilmesi belki de en önemli yeniliğidir.

OSPF'in sorunları

OSPF mesajları, router'ların kendi içlerinde ağın bir haritasını çizmesini sağlarlar. Öte yandan, bir haritayı hatırlayabilme ve o haritada yolunu bulabilme hafıza ve işlem gücü açısından çok pahalıya mal olabilir!

Unutulmamalıdır ki seyyar satıcı problemi NP-Zor bir problemdir.

Ayrıca bakınız

  • Open shortest path first
  • Routing Information Protocol

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Yönlendirme</span>

Routing, farklı networklerin birbirleriyle haberleşmek için hangi yolu kullanması gerektiğinin hesaplanması ya da seçilmesi işlemidir. Routing işlemini Router(yönlendirici) lar yapar.

İnternette paketlerin hedeflerine ulaştırılması yönlendirici (router) adı verilen ve bu amaçla özel alarak tasarlanmış bilgisayarlar tarafından gerçekleştirilir. Yönlendiriciler, IP paketinin başlığında bulunan hedef adres bilgisini kullanarak bu paketleri diğer yönlendiricilere iletirler. Bu işlem paket hedefine ulaşıncaya kadar devam eder. Bu işleme IP Yönlendirme veya routing adı verilir. Yönlendiriciler tuttukları yönlendirme tablolarına göre paketleri alıcılara nasıl göndereceklerine karar verirler. Yönlendirme tabloları iki şekilde oluşturulur:

  1. Ağ yöneticisi kendisi tanımlayabilir. Genelde bir ya da birkaç yere bağlantısı olan ağlarda bu yöntem kullanılır. Statik yönlendirme olarak adlandırılır. Ağdaki herhangi bir değişiklik durumunda tanımların yeniden elle değiştirilmesi gerekir.
  2. Yönlendirme algoritmaları tarafından hesaplanarak oluşturulur. Ağ yöneticisinin önceden bazı tanımlamalar ve filtreleme girmesi gerekir. Ağda herhangi bir değişiklik olduğunda alternatif yollar otomatik olarak bulunur. Dinamik yönlendirme olarak adlandırılır. RIP, OSPF, BGP en çok kullanılan dinamik yönlendirme protokolleridir.

Ağ katmanı veya 3. katman, veri paketinin farklı bir ağa gönderilmesi gerektiğinde, veri paketine yönlendiricilerin kullanacağı bilginin eklendiği katmandır. Örneğin IP iletişim kuralı bu katmanda görev yapar.

<span class="mw-page-title-main">IPv6</span> İnternet protokolünün 6. versiyonu

Internet Protocol Version 6 kısaca IPv6, aslında 32 bitlik bir adres yapısına sahip olan IPv4'ün adreslemede artık yetersiz kalması ve ciddi sıkıntılar meydana getirmesi üzerine IETF tarafından geliştirilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">İnternet iletişim kuralları dizisi</span>

İnternet protokol takımı, bilgisayarlar ve ağ cihazları arasında iletişimi sağlamak amacıyla standart olarak kabul edilmiş kurallar dizisidir. Bu kurallar dizisi temel olarak verinin ağ üzerinden ne şekilde paketleneceğini ve iletilen veride hata olup olmadığının nasıl denetleneceğini belirlemektedir.

IP adresi, interneti ya da TCP/IP protokolünü kullanan diğer paket anahtarlamalı ağlara bağlı cihazların, ağ üzerinden birbirleri ile veri alışverişi yapmak için kullandıkları adres.

<span class="mw-page-title-main">Çok yöne yayın</span>

Çok yöne yayın, bir mesajı birçok kişiye en az bant genişliği kullanarak ulaştırma tekniğidir. TCP/IP'de birçok kişiye yayın yapmak istersek, üç seçimimiz vardır:

IGMP, TCP/IP'de çoklu dağıtım (multicast) üyelerini yönetmek için kullanılan bir iletişim protokolüdür. Taşıma protokolü gibi davranmamasına rağmen, ağ katmanının üzerinde çalışması IP çokludağıtımın önemli bir özelliğidir. Tekli dağıtım(unicast) bağlantılardaki ICMP ye benzerdir. IGMP online streaming videolarda ve oyunlarda kullanılabilir. Bu tip uygulamaları desteklerken kaynaklarının daha verimli şekilde kullanılmasını sağlar.

İngilizce Router Information Protocol, yani Yönlendirme Bilgi Protokolü anlamına gelen RIP, bir TCP/IP ağındaki router'ların birbirini otomatik olarak tanımasında kullanılan bir iç yönlendirme protokoldür. Aynı zamanda uzaklık vektör algoritmasına dayanır ve IGP 'nın bir uygulamasıdır. Yönlendirme kararları, düğümler arasındaki sıçramaların sayısına dayanır. Yönlendiriciden geçmek bir sıçrama sayılır. İlk olarak XNS protokol kümesinde kullanılmış olup daha sonra IP ağ uygulamalarında kullanılmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Yönlendirici</span>

Yönlendirici, aynı ağ iletişim kurallarını kullanan iki bilgisayar ağı arasında veri çerçevelerinin iletimini sağlayan ağ donanımıdır. Yönlendirme için OSI yedi katman modelinin üçüncüsü olan ağ katmanı kullanılır. Genellikle bu iş için özel üretilmiş donanımlar varsa da birden çok arayüzü olan bilgisayarlar da yazılım desteğiyle yöneltici olarak çalışabilirler.

MPLS teknolojisi en basit olarak OSI 2. katmanındaki anahtarlama(switching) ve OSI 3. katmanındaki yönlendirme(routing) işlemlerinin entegre edilmesi olarak açıklanabilir. 2. katmandaki anahtarlama işlemi yuksek hızlarda yapılabilirken 3. katmandaki yönlendirme işlemi nispeten daha yavaş yapılabilmektedir. MPLS teknolojisi bu iki ayrı işlemi kontrollü bir şekilde entegre ederek daha hızlı ve gelişmiş hizmetler verebilen data ağları oluşturmaktadır.

Distance-vector Routing Protocol paket-anahtarlamalı ağlarla ilgili bilgisayar Iletişim(computer communication) kuramında yer alan iki ana sınıftan biridir. Diğeriyse bağlantı-durum (link-state) protokolüdür. Distance-vector yönlendirme protokolü yolların hesaplanmasında Bellman-Ford algoritmasını kullanır.

Komşu Keşfi Protokolü IPv6 ile kullanılan internet iletişim kuralları dizisinde bir protokoldur. Bağlantı katmanında çalışır ve bağlantıdaki diğer düğümleri bulmak, diğer düğümlerin ağ katmanı adreslerine karar vermek, uygun routerlar bulmak ve diğer aktif komşu düğümlere yollar hakkında erişilebilirlik bilgisi sağlamakla yükümlüdür(RFC 4861, 2007).

Yönlendirme protokolleri, yönlendirici üzerinde koşan ve tablonun güncellenmesini sağlayan kurallardır; genelde yazılım ile gerçekleşirler. Protokoller iç (interior) ve dış (exterior) olarak iki sınıfa ayrılmıştır. İç protokoller daha çok pek fazla büyük olmayan özel ağ içindeki yönlendiriciler arasında kullanılırken, dış protokoller birbirinden bağımsız ve geniş ağlar arasındaki yönlendiriciler üzerinde koşturulur. Yönlendirme protokolleri ile yönlendirmeli protokoller, genelde birbiriyle karıştırılır; ancak farklı tanımlamalardır. İlki, yani yönlendirme protokolleri, dinamik yönlendirme protokoller ise IP, IPX, DECnet, XNS, AppleTalk gibi protokolleri anlatır.

Ağ katmanının ana görevi, kaynak makineden hedef makineye paketleri göndermektir. Gönderilen bu paketler, hedef makineye ulaşana kadar, değişik algoritmalar yardımıyla birçok düğümden geçerler. Verinin iletim ortamından hedefe ulaşmasını sağlayan bu yönlendirme algoritmalarından hangisinin kullanılacağına ağ katmanı karar verir. Bir yönlendirme protokolü, yönlendirme tablosunu yol bilgisi ile doldurur. Yönlendirme tablolarında, ağ katmanında tanımlanan yönlendirilmiş protokol IP, IPX gibi paketlerin bilgileri saklanır. Seçilen yönlendirme protokolü bu yönlendirme tablolarını kullanarak paketleri hedefine ulaştırır. Bir yönlendirme protokolü aşağıdakileri sağlamalıdır:

IGP Otonom sistemlerde (AS) kullanılan Yönlendirme protokolleri'nden biridir

Sınır Geçit Protokolü internet üzerinde kararların çekirdeğe yönlendirilmesine imkân sağlar. BGP gerçekten de güvenilir, sağlıklı çalışan bir yönlendirme protokolü olmasına karşın yavaş bir yönlendirme protokolüdür. Bu protokol bir IP network tablosunu korur ya da otonom sistemler arasında ağın ulaşılabilirliğini gösterir. Yol vektörü protokolü gibi tarif edilir.

<span class="mw-page-title-main">Supernet</span>

Supernet ortak Sınıfsız alanlar arası yönlendirme (CIDR) öneki ile iki veya daha fazla ağların birleşiminden oluşan bir Internet Protokolü (IP) ağıdır. birleşik ağ agrega kurucu ağlarının önek için yeni yönlendirme yoludur. Aynı yönlendirme yolunda yanlış ağların diğer önekleri içermemelidir. supernet kurma süreci genellikle supernetting, rota toplama ya da rota özetlenmesine denir. İnternet içinde Supernetting delegeler, bölgesel şebeke servis sağlayıcıları için adres alanının segment denetimi, hiyerarşik bir dağıtım sistemi kullanarak IP adres alanı topolojik parçalanmayı önlemek için önleyici bir strateji olarak hizmet vermektedir. Bu yöntem, bölgesel rota toplamayı kolaylaştırır. supernetting faydaları, adres alanı verimlerin korunması, rota bilgileri, bellek depolama ve güzergâh eşleştirme işlem yükü açısından yönlendirici olarak elde edilir.

TCP/IP, yapı olarak iki katmanlı bir haberleşme protokolüdür. Üst Katman TCP verinin iletimden önce paketlere ayrılmasını ve karşı tarafta bu paketlerin yeniden düzgün bir şekilde birleştirilmesini sağlar. Alt Katman IP ise, iletilen paketlerin istenilen ağ adresine yönlendirilmesini kontrol eder.

Tümleşme , aynı topolojik bilgiye sahip olan yönlendiricilerin işlev gördükleri merkezi bağlantı hakkındaki durumları. Yönlendiriciler tümleşik oldukları için onların tümü gerçekleştirimi yapılan yönlendirme protokolü yöntemiyle her biri diğerinden mevcut topolojik bilgiyi toplamalıdır. Onların topladıkları bilgi kümedeki herhangi bir diğer yönlendiricinin topolojik bilgisi ile çakışmamalıdır ve ağın gerçek durumunu göstermelidir. Diğer bir deyişle tümleşik ağ içindeki tüm yönlendiriciler ağ topolojisinin neye benzeyeceği hakkında hemfikir olmalıdırlar. Tümleşme dinamik yönlendirme (routing) içerisindeki yönlendiriciler için önemli bir kavramdır. Tüm iç ağ geçidi protokolü(Interior Gateway Protocol) tümleşme işleyişinin düzgün çalıştığına güvenir. Tümleştirme işlevsel otonom sistemin normal bir durumudur. Exterior Gateway Protocol tipik olarak hiçbir zaman tümleşmez çünkü Internet haberleşmenin yeterince hızlı olabilmesi için çok büyüktür