Qu'est-ce que l'OSPF ?

Le protocole OSPF (Open Shortest Path First) est un protocole de passerelle interne qui utilise un algorithme d'état des liaisons pour calculer le chemin le plus court vers chaque destination au sein d'un domaine de routage. Chaque routeur diffuse les informations d'état des liaisons à ses voisins, construit une carte topologique identique et effectue de manière indépendante un calcul selon le principe du « chemin le plus court d'abord » afin de sélectionner des itinéraires sans boucle.

Points clés à retenir

• OSPF est un protocole IGP de type « état des liaisons » qui calcule les chemins les plus courts à l'aide d'un algorithme SPF.
• OSPFv2 achemine le protocole IPv4 ; OSPFv3 achemine le protocole IPv6 et les réseaux à double pile.
• Zones – zone centrale 0, ainsi que les zones standard, stub et NSSA – portée de diffusion limitée.
• Les voisins passent successivement par les états « hello », « synchronisation de la base de données » et « adjacence complète ».
• VOS prend en charge les protocoles OSPFv2 et OSPFv3 avec authentification, BFD et redistribution.

Sur cette page : Pourquoi est-ce important ? · Comment ça marche · Types · OSPF et Versa · FAQ

Pourquoi l'OSPF est-il important ?

L'OSPF est l'un des deux principaux protocoles de passerelle interne (l'autre étant l'IS-IS) utilisés pour le routage au sein d'un système autonome – qu'il s'agisse d'un campus, d'une structure de centre de données ou du réseau local (LAN) d'une succursale SD-WAN. Étant donné que chaque routeur d'une zone dispose d'une carte topologique identique, l'OSPF converge rapidement après une défaillance de liaison, sans nécessiter de recalcul de type « vecteur de distance ».

Cela revêt également de l’importance car il s’agit d’une norme ouverte et indépendante des fournisseurs (RFC 2328) ; ainsi, le protocole OSPF assure une interopérabilité parfaite entre les équipements de différents fabricants au sein d’un même segment. Sa hiérarchie de zones limite la portée de la propagation des changements topologiques : c’est le choix par défaut pour le routage au sein d’un réseau, par opposition au routage entre réseaux, où le protocole BGP prend le relais.

Qu'est-ce que l'OSPF ?

Les routeurs OSPF échangent des annonces d’état de liaison (LSA) décrivant leurs propres liaisons, puis diffusent ces LSA à tous les routeurs de la zone, créant ainsi une base de données d’état de liaison (LSDB) identique sur chaque routeur. Chaque routeur effectue ensuite un calcul du « chemin le plus court en premier » à partir de cette base de données afin de construire sa propre table de routage sans boucles : aucun routeur ne se fie aux routes d’un autre, mais uniquement à ses propres données brutes et vérifiables sur l’état des liaisons.

Avant cela, les routeurs doivent devenir voisins : ils envoient des paquets « hello » à l’adresse de multidiffusion 224.0.0.5, faisant passer la relation par les états « Down », « Init » et « 2-Way ». Sur les segments de diffusion, les routeurs élisent un routeur désigné (DR) et un DR de secours, et ne deviennent pleinement adjacents qu’avec ces deux-là, réduisant ainsi la diffusion de « tous vers tous » à un modèle « hub-and-spoke ». Les liaisons point à point ne passent pas par la phase d’élection et accèdent directement à l’adjacence complète.

Types d'OSPF

Deux versions couvrent les familles d'adresses actuelles. OSPFv2 (RFC 2328) achemine les adresses IPv4. OSPFv3 (RFC 5340) achemine les adresses IPv6 et, dans les implémentations plus récentes, les adresses IPv4 également – via une instance distincte d'OSPFv2 pour les réseaux à double pile.

Les zones constituent le mécanisme de mise à l'échelle d'OSPF. La zone 0, qui constitue le réseau fédérateur, est obligatoire, et toutes les autres zones doivent y être connectées. Les zones standard transportent l'intégralité des informations de routage inter-zones et externes. Les zones « stub » bloquent les routes externes et s'appuient à la place sur une route par défaut. Les zones NSSA constituent un compromis : elles se comportent comme des zones « stub » pour le trafic inter-zones, tout en étant capables d'importer et de transiter un ensemble limité de routes externes.

Le type de réseau est un choix qui s'effectue au niveau de chaque interface : en mode diffusion, un DR/BDR est élu ; en mode point à point, un seul groupe d'adjacence complet est formé sans élection – c'est le type recommandé pour un segment à deux routeurs.

OSPF & Versa

VOS exécute OSPFv2 et OSPFv3 sous forme d’instances au sein d’un routeur virtuel, chacune disposant de son propre identifiant de routeur (Router ID), de ses propres zones (Standard, NSSA ou Stub), ainsi que d’un type de réseau, d’une priorité et d’un mode d’authentification propres à chaque zone. Les zones non-backbone dépourvues de connexion directe au backbone accèdent à la zone 0 via des liaisons virtuelles. Par ailleurs, la zone 0 OSPFv2 prend en charge une liaison fictive – une liaison logique intra-zone acheminée sur le réseau backbone –, de sorte que les routes échangées sur le backbone sont classées comme intra-zone et privilégiées par rapport à un chemin de contournement. L’authentification s’effectue via MD5, un mot de passe simple ou des listes de chaînes de clés, et le protocole BFD détecte une défaillance de session en quelques millisecondes.

VOS recommande de configurer un segment à deux routeurs en mode point à point afin d’éviter toute élection DR/BDR inutile. Lorsque les protocoles OSPF et BGP fonctionnent tous deux dans une superposition SD-WAN, VOS active le bit « OSPF Down » et attribue une balise VPN de domaine aux routes redistribuées, afin qu’un routeur PE ne réimporte pas les routes qu’il a lui-même générées. Les routes OSPF internes ont une distance administrative inférieure à celle des routes externes (30 contre 110). Consultez le guide de conception SD-WAN pour en savoir plus sur la redistribution, et la section Dépannage de l’adjacence des voisins OSPF pour diagnostiquer une adjacence bloquée.

Questions fréquentes

Quelle est la différence entre OSPFv2 et OSPFv3 ?

OSPFv2 assure le routage IPv4 et est défini dans la RFC 2328. OSPFv3 étend ce même modèle de « link-state » et de SPF au routage IPv6 – ainsi qu'à IPv4 dans les implémentations actuelles – sous la forme d'une instance distincte du protocole, dotée de sa propre base de données d'état des liaisons (LSDB), configurée en parallèle ou à la place d'OSPFv2.

Qu'est-ce qu'une zone OSPF, et pourquoi l'OSPF y a-t-il recours ?

Une zone est un ensemble de routeurs et de liaisons partageant une base de données d'état des liaisons identique. Les zones délimitent la portée de propagation d'un changement de topologie, ce qui permet de maintenir le calcul SPF et la base de données à un niveau gérable dans les grands réseaux. Chaque zone doit être connectée à la dorsale, c'est-à-dire à la zone 0.

Quelle est la différence entre une « stub area » et une « NSSA » ?

Une zone « stub » bloque les routes redistribuées depuis l'extérieur et s'appuie à la place sur une route par défaut, ce qui réduit la taille de sa base de données d'état des liaisons. Une zone NSSA se comporte de la même manière pour le trafic inter-zones, mais peut néanmoins importer un ensemble limité de routes externes et les transmettre vers le réseau fédérateur.

Pourquoi l'OSPF désigne-t-il un routeur désigné sur les réseaux de diffusion ?

Sur un segment à accès multiple, si chaque routeur établissait une adjacence complète avec tous les autres routeurs, cela entraînerait une diffusion en cascade de mises à jour redondantes de l'état des liaisons sur l'ensemble du segment. La désignation d'un DR et d'un BDR permet aux autres routeurs d'établir une adjacence complète uniquement avec ces deux-là, ce qui réduit la diffusion en cascade à un modèle en étoile.

Pourquoi les voisins OSPF restent-ils bloqués au lieu d'atteindre l'état « Full » ?

Parmi les causes courantes, on peut citer la désactivation ou le mode passif du protocole OSPF sur une interface, un problème d'accessibilité de couche 2 ou de multidiffusion, des ID de zone, des types de réseau, des masques de sous-réseau, des délais « hello » ou « dead » incompatibles, des problèmes d'authentification ou une incompatibilité de MTU ; chacun de ces éléments bloque l'adjacence à un état spécifique et identifiable.

En savoir plus sur OSPF

Si vous souhaitez en savoir plus, voici des sources auxquelles nous faisons confiance.

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