OSPF: Link-State

OSPF – Open Shortest Path First – ist das am weitesten verbreitete dynamische Routing-Protokoll in Unternehmensnetzen. Im Gegensatz zu RIP, das mit dem Stille-Post-Prinzip arbeitet, hat OSPF ein vollständiges Bild der Netzwerktopologie: Jeder OSPF-Router kennt alle Links im gesamten Netz und berechnet selbst den kürzesten Weg mit dem Dijkstra-Algorithmus.

Die Analogie: Statt sich auf die Aussagen der Nachbarn zu verlassen, erstellt jeder Router eine vollständige Landkarte des Netzes. Mit dieser Karte kann er selbst den schnellsten Weg berechnen – ohne Umwege über andere Router zu fragen. Das macht OSPF schnell, präzise und skalierbar.

1) OSPF-Prozess – von Hello bis zur Routing-Tabelle

OSPF läuft in mehreren klar definierten Phasen ab. Das Verständnis dieser Phasen ist wichtig – viele Konfigurationsprobleme lassen sich einem bestimmten Schritt zuordnen:

OSPF-Initialisierung – Schritt für Schritt

HelloHello-Pakete senden: OSPF-Router senden Hello-Pakete an Multicast 224.0.0.5. Damit entdecken sie Nachbarn und prüfen Kompatibilität (gleiche Area, gleiche Hello/Dead-Timer, gleicher Auth).

NachbarNachbarschaft (Adjacency) aufbauen: Bei Ethernet wird ein DR (Designated Router) und BDR (Backup DR) gewählt. Alle anderen Router (DROthers) bilden Adjacency nur mit DR und BDR – reduziert LSA-Flooding.

LSALSAs (Link State Advertisements) tauschen: Jeder Router beschreibt seine direkt angeschlossenen Links (Typ, Kosten, Nachbar). Diese LSAs werden durch das gesamte OSPF-Gebiet geflutet.

LSDBLSDB (Link State Database) aufbauen: Alle LSAs werden in der LSDB gespeichert. Nach dem Flooding haben alle Router innerhalb einer Area eine identische LSDB.

SPFSPF-Algorithmus berechnen: Dijkstra's Shortest Path First berechnet aus der LSDB den kürzesten Weg zu jedem Netz. Metrik = Summe der Kosten aller Links auf dem Pfad.

FertigRouting-Tabelle befüllen: Ergebnisse des SPF-Algorithmus werden als O-Einträge (OSPF) in die Routing-Tabelle übernommen. OSPF ist konvergiert.

Drücke „Nächster Schritt" für den OSPF-Prozess.

OSPF-Adjacency entsteht nur, wenn beide Router die gleichen Parameter haben: Area-ID, Hello-Timer, Dead-Timer, Authentication und Subnetz. Wenn OSPF-Nachbarn sich nicht finden, ist einer dieser Parameter meist der Schuldige.

2) OSPF-Kosten – Metrik basierend auf Bandbreite

Die OSPF-Metrik heißt Cost und berechnet sich als: Cost = Referenzbandbreite / Interface-Bandbreite. Die Referenzbandbreite ist standardmäßig 100 Mbit/s (auf Cisco). Das bedeutet: Langsamere Links haben höhere Kosten (= werden ungünstiger bewertet):

OSPF-Kosten je Interface-Typ (Standard: Referenz 100 Mbit/s)

GigabitEthernet (1G)

→

Cost = 100 / 1000 = 1

(Cisco: anpassen auf ref 1000 empfohlen!)

FastEthernet (100M)

→

Cost = 100 / 100 = 1

(gleich wie GigE ohne Anpassung!)

10-Mbit-Interface

→

Cost = 100 / 10 = 10

Router(config-router)# auto-cost reference-bandwidth 1000

← Empfehlung: auf 1000 setzen damit GigE ≠ FastEthernet

Das Standardproblem: Ohne Anpassung der Referenzbandbreite haben GigabitEthernet und FastEthernet beide Cost 1. OSPF kann nicht unterscheiden! Mit auto-cost reference-bandwidth 1000 werden GigE als Cost 1 und FastEthernet als Cost 10 bewertet – OSPF bevorzugt dann korrekt den schnelleren Link.

3) OSPF-Konfiguration (Cisco IOS)

OSPF Single-Area konfigurieren

! OSPF aktivieren (Prozess-ID lokal bedeutungslos)
Router(config)# router ospf 1
! Router-ID festlegen (Empfehlung: explizit setzen)
Router(config-router)# router-id 1.1.1.1
! Netzwerke in OSPF bekannt machen
Router(config-router)# network 10.0.1.0 0.0.0.255 area 0
Router(config-router)# network 10.0.2.0 0.0.0.3 area 0
! Wildcard-Maske = Invertierte Subnetzmaske: /24 → 0.0.0.255
! Referenzbandbreite auf 1000 setzen
Router(config-router)# auto-cost reference-bandwidth 1000
! Passive Interface: kein OSPF auf Endgeräte-Ports
Router(config-router)# passive-interface GigabitEthernet0/0
! Kontrolle
Router# show ip ospf neighbor
Router# show ip ospf database
Router# show ip route ospf

Zusammenfassung

OSPF = Link-State, Metrik: Cost (= Referenz/Bandbreite), AD=110. Jeder Router hat vollständige Topologiekarte (LSDB). Dijkstra-Algorithmus berechnet kürzeste Wege. Schnelle Konvergenz (Sekunden). Phasen: Hello → Adjacency → LSA-Flooding → LSDB → SPF → Routing-Tabelle. Wichtig: auto-cost reference-bandwidth 1000 für korrekte Kosten bei Gig-Links.

Verwandte Lektionen: Nächste Lektion: BGP: Überblick · RIP im Vergleich: RIP: Distance-Vector · Administrative Distance OSPF vs. andere: Administrative Distance · Default Route per OSPF verteilen: Default Route · Routing-Tabelle mit O-Einträgen: Routing-Tabelle lesen · VLSM – wichtig für OSPF-Netze: VLSM – Variable Length Subnet Mask · Inter-VLAN-Routing mit OSPF: Inter-VLAN-Routing · Netzwerk-Troubleshooting: OSPF-Nachbarn prüfen: Systematische Fehlersuche

OSPF: Link-State

1) OSPF-Prozess – von Hello bis zur Routing-Tabelle

2) OSPF-Kosten – Metrik basierend auf Bandbreite

3) OSPF-Konfiguration (Cisco IOS)

Zusammenfassung

Anmelden

Account Registrieren und Fortschritt Speichern!

Modal title