قبل التعرف على أنواع السجلات LSAs في بروتوكول OSPF يجب علينا مراجعة بعض النقاط الأساسية لطريقة عمل بروتوكول OSPF.

• وظيفة بروتوكول OSPF هي مساعدة جهاز الموجه Router للتعرف على الشبكات الفرعية البعيدة عنه Remote Subnets.
• ولكي يستطيع تأدية هذه الوظيفة يقوم بروتوكول OSPF بجمع بيانات متنوعة عن الشبكة وعن اجهزتها, ثم يتبادل هذه البيانات مع الأجهزة الأخرى, ثم يستخدم هذه البيانات لحساب أفضل مسارات لكل شبكة فرعية Subnet.
• في الشبكات الكبيرة يكون جمع هذه البيانات وتبادلها مع الاجهزة الاخرى امر يحتاج لمجهود كبير, ولتخفيف هذا المجهود يقوم بروتوكول OSFP بإتباع طريقتين:-
  • الطريقة الاولى بتخصيص جهاز موجه Router لهذه المهمة يسمى الجهاز المخصص Designated Router DR.
  • الطريقة الثانية بتقسيم الشبكات الكبيرة الى مجموعة أجزاء أصغر تسمى مناطق Areas.

الجهاز المخصص Designated Router DR

يحتاج بروتوكول OSPF لاختيار جهاز يساعده في عملية جمع وتبادل البيانات ويسمى Designated Router DR في أنواع معينة من الشبكات, ولا يحتاج لاختياره في أنواع أخرى.

أنواع الشبكات التي يتعامل معها البروتوكول هي:-

• Broadcast Multi-Access.
• Non-Broadcast Multi-Access.
• Point To Point.
• Point To Multi Point .

يقوم البروتوكول باختيار جهاز DR في الشبكات من النوع:-

• Broadcast Multi-Access.
• Non-Broadcast Multi-Access.

ولا يقوم البروتوكول باختيار جهاز DR في الشبكات من النوع:-

• Point To Point.
• Point To Multi Point .

هذا ونلاحظ ان البروتوكول يطلق تسميات خاصة على الشبكات وفقاً لحاجته لاختيار جهاز DR أم لا, ووفقاً لوجود أجهزة موجه OSPF Neighbor Routers  أخرى معه في هذه الشبكات أم لا.

• فالشبكة التي تحتاج لاختيار جهاز DR, وتحتوي على جهاز موجه OSPF Neighbor Router يطلق عليها اسم  Transit Network.
• والشبكة التي تحتاج لاختيار جهاز DR, ولا تحتوي على جهاز موجه OSPF Neighbor Router يطلق عليها اسم   Stub Network.
• والشبكة التي لا تحتاج لاختيار جهاز DR, وتحتوي على جهاز موجه OSPF Neighbor Router يطلق عليها اسم  Stub Network.
• والشبكة التي لا تحتاج لاختيار جهاز DR, ولا تحتوي على جهاز موجه OSPF Neighbor Router يطلق عليها اسم   Stub Network.

المنطقة Area

يقوم البروتوكول بإجراء الكثير من العمليات المختلفة من جمع بيانات وتنفيذ حسابات معينة عليها وتبادلها مع الأجهزة الأخرى,  ويقوم بتكرار هذه العمليات كلما احتاج لذلك. قد يكون ذلك مهمة معقولة في الشبكات الصغيرة فتستطيع أجهزة Router تنفيذها بسهولة, حيث تعمل جميع الأجهزة Routers  في منطقة واحدة, وتسمى الشبكة في هذه الحالة بشبكة المنطقة الواحدة Single Area Network.

بينما في الشبكات الكبيرة ستصبح عملية جمع البيانات وإجراء الحسابات عليها وتبادلها مع الأجهزة الأخرى أمر يحتاج وقت وجهد. في هذه الحالة سيتم تقسيم الشبكة إلى عدة أجزاء أصغر تسمى مناطق Areas.

وستقوم أجهزة Routers في كل منطقة Area بجمع البيانات عن المنطقة Area وتبادل هذه البيانات بين الأجهزة في نفس المنطقة Area , وستتجاهل الأجهزة والشبكات التي في المناطق Areas الأخرى.

وسيتولى جهاز Router واحد من كل منطقة Area عملية ايصال البيانات بين المناطق المختلفة, ويسمى هذا الجهاز بـ  “الموجه الحدودي” Area Border Router ABR.

وإذا ارتبطت الشبكة بشبكة خارجية Autonomous System AS, فسيتولى جهاز Router تبادل البيانات بين الشبكة والشبكة الخارجية, يسمى هذا الجهاز بـ Autonomous System Boundary Router ASBR

وتسمى الشبكة في هذه الحالة بشبكة متعددة المناطق Multi-Area Network.

هذا ونلاحظ انه توجد عدة أنواع من المناطق Area, تحدد كل منطقة Area نوع وعدد السجلات التي يمكن ان تتناقلها أجهزة الموجة OSPF Router فيها.

أنواع سجلات OSPF LSAs  (Cisco Version)

من بين البيانات التي يقوم بروتوكول OSPF بجمعها بيانات عن الشبكات المتصلة به, ويحفظ هذه البيانات في شكل سجلات تسمى LSA في قاعدة بيانات تسمى LSDB.

توجد عدة أنواع من هذه السجلات تختلف حسب نوع الشبكة, وحسب نوع المنطقة Area وحسب النطاق أو المجل التي يتم تبدل هذه السجلات فيه.

النوع الأول : Type 1 LSA, Router Link State

هذا النوع من السجلات يقوم كل جهاز OSPF Router بإنشائه لكل شبكة يتصل بها OSPF network, مهما كان نوعها, (تحتاج لجهاز DR أم لا, وتحتوي على جهاز OSPF Router أم لا).

حيث يقوم كل جهاز بإنشاء سجل واحد من هذا النوع لكل شبكة Subnet.

وفي الشبكات التي لا تحتاج لاختيار جهاز DR, وتحتوي على جهاز OSPF Neighbor Router, يقوم الجهاز بإنشاء سجل آخر من هذ النوع لهذه الشبكة.

مثال:

في هذا المثال يتصل جهاز OSPF Router بشبكة فرعية Subnet واحدة, وهي من النوع الذي يحتاج إلى جهاز RD, ويوجد في هذه الشبكة جهاز OSPF Neighbor Router.

بالتالي سيقوم كل جهاز بإنشاء سجل واحد من النوع Type 1 LSA, Router Link State  لهذه الشبكة Subnet .

وعند عرض تفاصيل قاعدة بيانات البروتوكول باستخدام أمر :

Show IP OSPF Database

سيظهر العدد 1 بجانب هذا النوع من السجلات التي قام كل جهاز بإنشائها.

وعند عرض تفاصيل هذه السجلات باستخدام أمر:

Show IP OSPF Database Router

سيظهر تفاصيل هذا السجل الوحيد عن الشبكة 192.168.1.0/24 ونوعها وهي Transit Network.

مثال:

في هذا المثال يتصل جهاز OSPF Router بشبكة فرعية Subnet واحدة, وهي من النوع الذي يحتاج إلى جهاز RD, ولا يوجد في هذه الشبكة جهاز OSPF Neighbor Router.

بالتالي سيقوم الجهاز بإنشاء سجل واحد من النوع Type 1 LSA, Router Link State  لهذه الشبكة Subnet .

وعند عرض تفاصيل قاعدة بيانات البروتوكول باستخدام أمر :

Show IP OSPF Database

سيظهر العدد 1 بجانب هذا النوع من السجلات التي قام الجهاز بإنشائها.

وعند عرض تفاصيل هذا السجل باستخدام أمر:

Show IP OSPF Database Router

سيظهر تفاصيل هذا السجل الوحيد عن الشبكة 192.168.2.0/24 ونوعها وهي Stub Network.

مثال:

في هذا المثال يتصل جهاز OSPF Router بشبكة فرعية Subnet واحدة, وهي من النوع الذي لا يحتاج إلى جهاز RD, ويوجد في هذه الشبكة جهاز OSPF Neighbor Router.

بالتالي سيقوم كل جهاز بإنشاء سجل من النوع Type 1 LSA, Router Link State LSA لهذه الشبكة Subnet, وسجل آخر ليخبر عن جاره OSPF Neighbor الآخر. أي سيقوم كل جهاز بإنشاء سجلين من النوع Type 1 LSA, Router Link State.

وعند عرض تفاصيل قاعدة بيانات البروتوكول باستخدام أمر :

Show IP OSPF Database

سيظهر العدد 2 بجانب هذا النوع من السجلات التي قام كل جهاز بإنشائها.

وعند عرض تفاصيل هذه السجلات باستخدام أمر:

Show IP OSPF Database Router

سيظهر تفاصيل هذين السجلين, سجل عن الشبكة 192.168.3.0/24 ونوعها وهي Stub Network, وسجل عن الجهاز الآخرOSPF Neighbor.

مثال:

في هذا المثال يتصل جهاز OSPF Router بشبكة فرعية Subnet واحدة, وهي من النوع الذي لا يحتاج إلى جهاز RD, ولا يوجد في هذه الشبكة جهاز OSPF Neighbor Router.

بالتالي سيقوم الجهاز بإنشاء سجل واحد من انوع Type 1 LSA, Router Link State لهذه الشبكة Subnet.

وعند عرض تفاصيل قاعدة بيانات البروتوكول باستخدام أمر :

Show IP OSPF Database

سيظهر العدد 1 بجانب هذا النوع من السجلات التي قام الجهاز بإنشائها.

وعند عرض تفاصيل هذه السجلات باستخدام أمر:

Show IP OSPF Database Router

سيظهر تفاصيل هذا السجل الوحيد عن الشبكة 192.168.4.0/24 ونوعها وهي Stub Network.

الخلاصة:

متى يتم أنشاء هذا النوع من السجلات:

• يتم إنشاء سجل واحد لكل شبكة تتصل بمنفذ تم تفعيل بروتوكول OSPF  عليه, مهما كان نوع هذه الشبكة.
• يتم إنشاء سجل آخر في الشبكة التي لا تحتاج لجهاز DR (شبكات Point-to-Point و Point-to-Muti-Point) في حالة وجود جار OSPF Neighbor في هذه الشبكة.

الجهاز المسؤول عن إنشاء هذا النوع من السجلات:

• كل أجهزة OSPF Routers تقوم بإنشاء هذا النوع من السجلات.

نطاق ارسال هذا النوع من السجلات:

• يتم تبادل هذا النوع من السجلات داخل المنطقة Area, ولا يخرج إلى المناطق الأخرى.

النوع الثاني: Type 2 LSA, Net Link State

هذا النوع من السجلات يتم إنشاؤه في الشبكة التي تحتاج لجهاز DR, وتحتوي على جهاز OSPF Neighbor Router.

حيث يقوم الجهاز DR فقط بإنشاء سجل واحد من هذا النوع للشبكة Subnet التي تم انتخابه فيها.

ولا يوجد هذا النوع من السجلات في الشبكات الأخرى.

مثال:

في هذا المثال يتصل جهاز OSPF Router بشبكة فرعية Subnet واحدة, وهي من النوع الذي يحتاج إلى جهاز RD, ويوجد في هذه الشبكة جهاز OSPF Neighbor Router.

بالتالي سيقوم جهاز DR وهو الجهاز 2.2.2.2 بإنشاء سجل واحد من النوع Type 2 LSA, Net Link State  لهذه الشبكة Subnet .

وعند عرض تفاصيل قاعدة بيانات البروتوكول باستخدام أمر :

Show IP OSPF Database

سيظهر هذا النوع من السجلات التي قام جهاز DR بإنشائه.

وعند عرض تفاصيل هذا السجل باستخدام أمر:

Show IP OSPF Database Network

سيظهر تفاصيل هذا السجل الوحيد عن الشبكة 192.168.1.0/24 والأجهزة التي تحتويها.

مثال:

في هذا المثال يتصل جهاز OSPF Router بشبكة فرعية Subnet واحدة, وهي من النوع الذي يحتاج إلى جهاز RD, ولا يوجد في هذه الشبكة جهاز OSPF Neighbor Router.

بالتالي لن يتم انشاء سجل من النوع Type 2 LSA, Net Link State  لهذه الشبكة Subnet.

وعند عرض تفاصيل قاعدة بيانات البروتوكول باستخدام أمر :

Show IP OSPF Database

لن تظهر أي سجلات من النوع Type 2 LSA, Net link LSA.

الخلاصة:

متى يتم أنشاء هذا النوع من السجلات:

• يتم إنشاء سجل واحد في الشبكة التي تحتاج لجهاز DR (شبكات Broadcast Multi-Access ,Non-Broadcast Multi-Access) في حالة وجود جار OSPF Neighbor في هذه الشبكة.

الجهاز المسؤول عن إنشاء هذا النوع من السجلات:

• يقوم الجهاز DR فقط بإنشاء سجل واحد من هذا النوع للشبكة Subnet التي تم انتخابه فيها.

نطاق ارسال هذا النوع من السجلات:

• يتم تبادل هذا النوع من السجلات داخل المنطقة Area, ولا يخرج إلى المناطق الأخرى.

النوع الثالث : Type 3 LSA, Summary Net link State

هذا النوع من السجلات يتم إنشاؤه فقط في الشبكات متعددة المناطق Multi-Area Network, حيث يقوم الجهاز الحدودي ABR فقط بإنشاء سجل واحد لكل شبكة Subnet في منطقة Area , ويرسله إلى المنطقة Area الأخرى.

ولا يوجد هذا النوع من السجلات في الشبكات ذات المنطقة الواحدة Single-Area Network

مثال:

في هذا المثال تحتوي الشبكة على منطقتين Areas:-

المنطقة الأولى Area 0 تحتوي على شبكة فرعية Subnet واحدة 192.168.1.0/24

والمنطقة الثانية Area 1 تحتوي على شبكة فرعية Subnet واحدة 192.168.2.0/24

بالتالي سيقوم جهاز ABR وهو الجهاز 2.2.2.2 بإنشاء سجل واحد من النوع Type 3 LSA, Summary Net Link State LSA للشبكة 192.168.1.0/24 من المنطقة Area 0 وإرسال هذه السجل إلى المنطقة Area 1.

وسيقوم بإنشاء سجل واحد للشبكة 192.168.2.0/24 من المنطقة Area 1 وإرسال هذا السجل إلى المنطقة Area 0.

وعند عرض تفاصيل قاعدة بيانات البروتوكول في المنطقة Area 0 باستخدام أمر :

Show IP OSPF Database

سيظهر هذا النوع من السجلات التي قام جهاز ABR بإنشائه للشبكة 192.168.2.0/24 الموجودة في المنطقة Area 1.

وعند عرض تفاصيل هذا السجل باستخدام أمر:

Show IP OSPF Database Summary

سيظهر تفاصيل هذا السجل عن الشبكة 192.168.2.0/24 والجهاز الذي قام بإنشاء هذا السجل.

وكذلك الأمر عند عرض تفاصيل قاعدة بيانات البروتوكول في المنطقة Area 1 سيظهر هذا النوع من السجلات التي قام جهاز ABR بإنشائه للشبكة 192.168.1.0/24 الموجودة في المنطقة Area 0.

هذا ونلاحظ ان الجهاز ABR سيقوم بعرض السجلات من كلا المنطقتين Area 0 & Area 1.

الخلاصة:

متى يتم أنشاء هذا النوع من السجلات:

• في الشبكات متعددة المناطق Multi-Area Network فقط يتم إنشاء سجل واحد لكل شبكة فرعية Subnet من منطقة Area  وإرساله إلى المنطقة الأخرى.

الجهاز المسؤول عن إنشاء هذا النوع من السجلات:

• يقوم الجهاز ABR فقط بإنشاء سجل واحد من هذا النوع لكل شبكة فرعية Subnet من منطقة Area ويرسله إلى المنطقة الأخرى.

نطاق ارسال هذا النوع من السجلات:

• يقوم جهاز ABR بإرسال هذا النوع من السجلات من منطقة Area إلى منطقة Area أخرى.

النوع الخامس : Type 5 LSA, AS External Link State

هذا النوع من السجلات يتم إنشاؤه فقط في حالة اتصال الشبكة بشبكة خارجية AS أخرى.

حيث يقوم الجهاز الحدودي للشبكة المستقلة ASBR فقط بإنشاء سجل واحد لكل شبكة فرعية Subnet خارجية ويرسلها إلى شبكة OSPF .

ولا يوجد هذا النوع من السجلات في الشبكات التي لا تتصل بشبكة خارجية AS أخرى.

مثال:

في هذا المثال تتصل شبكة OSPF بشبكة خارجية AS 2, تحتوي هذه الشبكة الخارجية على شبكة فرعية Subnet واحدة وهي 172.16.1.0/24

بالتالي سيقوم جهاز ASBR وهو الجهاز 1.1.1.1  بإنشاء سجل واحد من النوع Type 5 LSA, AS External Link State  للشبكة 172.16.1.0/24 وإرسال هذه السجل إلى شبكة OSPF بجميع مناطقتها Areas اذا احتوت على أكثر من منطقة.

وعند عرض تفاصيل قاعدة بيانات البروتوكول باستخدام أمر :

Show IP OSPF Database

سيظهر هذا النوع من السجلات التي قام جهاز ASBR بإنشائه للشبكة 172.16.1.0/24 الموجودة في الشبكة الخارجية AS 2.

وعند عرض تفاصيل هذا السجل باستخدام أمر:

Show IP OSPF Database External

سيظهر تفاصيل هذا السجل عن الشبكة 172.16.1.0/24 والجهاز الذي قام بإنشاء هذا السجل.

الخلاصة:

متى يتم أنشاء هذا النوع من السجلات:

• في الشبكات التي تتصل بشبكة خارجية AS فقط يتم انشاء سجل واحد لكل شبكة فرعية Subnet خارجية ويتم ارساله إلى شبكة OSPF .

الجهاز المسؤول عن إنشاء هذا النوع من السجلات:

• يقوم الجهاز ASBR فقط بإنشاء سجل واحد من هذا النوع لكل شبكة فرعية Subnet في الشبكة الخارجية AS المتصلة به, ويرسله إلى شبكة OSPF.

نطاق ارسال هذا النوع من السجلات:

• يتم إرسال هذا النوع من السجلات إلى جميع مناطق Area شبكة بروتوكول OSPF.

النوع الرابع : Type 4 LSA, Summary ASB Link State

هذا النوع من السجلات يتم إنشاؤه فقط في الشبكات متعددة المناطق Multi-Area Network التي تتصل بشبكة خارجية AS أخرى.

حيث يقوم الجهاز الحدودي ABR فقط بإنشاء سجل واحد لكل جهاز ASBR في منطقة Area ويرسله إلى المنطقة الأخرى.

ولا يوجد هذا النوع من السجلات في الشبكات ذات المنطقة الواحدة Single-Area Network, أو الشبكات التي لا تتصل بشبكة خارجية AS أخرى.

مثال:

في هذا المثال تحتوي الشبكة على منطقتين المنطقة الأولى Area 0 والمنطقة الثانية Area 1 , وتتصل هذه الشبكة بشبكة خارجية AS 2.

بالتالي سيقوم جهاز ABR وهو الجهاز 2.2.2.2 بإنشاء سجل واحد من النوع Type 4 LSA, Summary ASB Link State للجهاز ASBR  هو الجهاز 1.1.1.1 الموجود في المنطقة Area 0 ويرسل هذا السجل إلى المنطقة Area 1.

وعند عرض تفاصيل قاعدة بيانات البروتوكول في المنطقة Area 1 باستخدام أمر :

Show IP OSPF Database

سيظهر هذا النوع من السجلات التي قام جهاز ABR بإنشائه للجهاز ASBR 1.1.1.1 الموجودة في المنطقة Area 0.

وعند عرض تفاصيل هذه السجلات باستخدام أمر:

Show IP OSPF Database ASBR-summary

سيظهر تفاصيل هذا السجل عن الجهاز ASBR وهو 1.1.1.1  والجهاز الذي قام بإنشاء هذا السجل.

هذا ونلاحظ ان هذا السجل لن يظهر في المنطقة Area 0 التي تحتوي على جهاز ABR.

الخلاصة:

متى يتم أنشاء هذا النوع من السجلات:

• في الشبكات متعددة المناطق Multi-Area Network فقط عند اتصالها بشبكة خارجية AS أخرى يتم إنشاء سجل واحد للجهاز ASBR الموجود في منطقة وارسال هذا السجل إلى المناطق الأخرى.

الجهاز المسؤول عن إنشاء هذا النوع من السجلات:

• يقوم الجهاز ABR فقط بإنشاء سجل واحد من هذا النوع للجهاز ASBR الموجود في المنطقة المتصل بها ويرسله إلى المناطق الأخرى.

نطاق ارسال هذا النوع من السجلات:

• يقوم جهاز ABR بإرسال هذا النوع من السجلات من المنطقة التي تحتوي على جهاز ASBR إلى منطقة Area أخرى.

النوع السابع : Type 7 LSA, AS External Like State, NSSA External Link State

هذا النوع من السجلات يتم إنشاؤه فقط في المنطقة Area التي لا نريد ان تحتوي على سجلات من النوع Type 4 و Type 5, لكنها تتصل بشبكة خارجية AS أخرى.

تسمى هذه المناطق بـ NSSA.

حيث يقوم الجهاز الحدودي للشبكة المستقلة ASBR فقط بإنشاء سجل واحد لكل شبكة فرعية Subnet خارجية ويرسلها إلى المنطقة Area التي لا نريدها ان تحتوي على سجلات من النوع Type 4 و Type 5.

ولا يوجد هذا النوع من السجلات في المناطق العادية Normal Areas.

مثال:

في هذا المثال تحتوي الشبكة على منطقتين المنطقة الأولى Area 0 والمنطقة الثانية Area 1 , وتتصل المنطقة Area 0 بشبكة خارجية AS 2, والمنطقة Area 1 بالشبكة الخارجية AS 3.

ونريد ان نجعل المنطقة Area 1 منطقة لا تحتوي على سجلات من النوع Type 4 و Type 5.

بالتالي سيقوم جهاز ASBR في المنطقة Area 1 وهو الجهاز 3.3.3.3 بإنشاء سجل واحد من النوع Type 7 LSA, AS External Link State, NSSA External Link State  للشبكة 10.0.0.0/24 وإرسال هذه السجل إلى المنطقة Area 1.

وعند عرض تفاصيل قاعدة بيانات البروتوكول في المنطقة Area 1 باستخدام أمر :

Show IP OSPF Database

سيظهر هذا النوع من السجلات التي قام جهاز ASBR بإنشائه للشبكة 10.0.0.0/24 الموجودة في الشبكة الخارجية AS 3.

الخلاصة:

متى يتم أنشاء هذا النوع من السجلات:

• في المنطقة Area من النوع NSSA التي لا نريد ان تحتوي على سجلات من النوع Type 4  و Type 5 لكنها تتصل بشبكة خارجية AS أخرى يتم انشاء سجل واحد لكل شبكة فرعية Subnet خارجية ويتم ارساله إلى هذه المنطقة Area.

الجهاز المسؤول عن إنشاء هذا النوع من السجلات:

• يقوم الجهاز ASBR فقط المتصل بهذه المنطقة Area بإنشاء سجل واحد من هذا النوع لكل شبكة فرعية Subnet في الشبكة الخارجية AS المتصلة به, ويرسله إلى هذا المنطقة.

نطاق ارسال هذا النوع من السجلات:

يقوم الجهاز ASBR بإرسال هذا النوع من السجلات إلى المنطقة NSSA التي لا نريدها ان تحتوي على سجلات Type 4 و Type 5.

تمنياتي للجميع بالتوفيق

6/6/2022