ما هو نظام LSA في الشبكات

تغطي سلسلة بروتوكول توجيه (OSPF) كيفية استخدام (OSPF) لإعلان حالة الارتباط (LSA) لتبادل المعلومات حول هيكل الشبكة بين أجهزة التوجيه، وعندما يتلقى جهاز التوجيه (LSA) يتم تخزينه في قاعدة بيانات حالة الارتباط (LSDB)، وبمجرد مزامنة (LSDBs) بين أجهزة التوجيه يستخدم (OSPF) خوارزمية أقصر مسار أولاً (SPF) لحساب أفضل المسارات لكل شبكة.

ما هو نظام LSA

إعلانات حالة الارتباط (LSAs): هي رسائل يتم إرسالها عبر البث المتعدد إلى أجهزة توجيه أخرى في مجال (OSPF)، ويتم إرسالها من أجهزة التوجيه الداخلية إلى أجهزة توجيه (DR / BDR) للإعلان عن التغييرات، ويحدث هذا الاتصال على عنوان الإرسال المتعدد 224.0.0.6 وسيعلن (DR) عن التغييرات في أجهزة التوجيه الأخرى عبر عنوان الإرسال المتعدد 224.0.0.5، وتوجد عدة أنواع مختلفة من LSAs في (OSPF).

• “OSPF” هي اختصار لـ “Open Shortest Path First”.

• “LSA” هي اختصار لـ ” Link State Advertisement”.

• “DR / BDR” هي اختصار لـ “designated router / backup designated router”.

• “LSDB” هي اختصار لـ “Link-State Database”.

• “SPF” هي اختصار لـ “Stateful Packet Firewall”.

مبدأ عمل نظام LSA

• إنّ جهاز التوجيه (LSA) يتم فيه إرسال (LSA) هذا من جهاز توجيه داخلي إلى أجهزة توجيه (DR / BDR) للإعلان عن تغيير في الشبكة، وعلى وجه التحديد فهم يحددون حالة واجهاتهم بالإضافة إلى التكاليف المرتبطة بها.

• شبكة (LSA) سيرسل (DR) هذا (LSA) إلى أجهزة التوجيه الأخرى في منطقته للإعلان عن معلومات الهيكل بناءً على ما جمعته من أنواع (LSA) الأخرى.

• يتم إرسال (LSA) هذا بين المناطق للإعلان عن المسارات من منطقة إلى أخرى، ومن خلال تلخيص الشبكة يمكن الاستفادة من استخدام (LSA) هذا، نظراً لأنّه تقلل عدد المسارات التي يتعين عليك الإعلان عنها ويتم إرسالها بواسطة (ABR).

• إنّ (ASBR LSA) هذا هو في الأساس نسخة معاد الإعلان عنها من حزمة (LSA)، وفي الأصل يعلن (ASBR) عن الحزمة من النوع، ولكن نظراً لأنّ بعض معلومات القفزة التالية قد لا تكون معروفة من قبل الشبكات البعيدة، يتم ترجمة هذه الحزمة بواسطة (ABR) إلى النوع والتي يتم تمريرها بعد ذلك إلى مناطق أخرى.

• (LSA) الخارجي يتم إرسالها من (ASBR) وغالباً ما تكون نتيجة لنوع من عملية إعادة توزيع التوجيه من بروتوكول توجيه إلى آخر، ويتم إرسالها إلى جميع المناطق ولكن قد يتم تصفيتها في مناطق مثل المناطق القصيرة تماماً.

• (NSSA LSA) يتم إرسالها من أجهزة التوجيه في (NSSA) إلى (ABR) لإعادة التوزيع في منطقة (OSPF)، حيث ستقوم (ABR) بترجمة هذه الحزم من النوع (OSPF).

ملاحظة: “ABR” هي اختصار لـ “available bit rate” و”NSSA” هي اختصار لـ “Not-So-Stubby Area”.

أساسيات نظام LSA

فتح أقصر مسار أولاً (OSPF) هو بروتوكول توجيه لحالة الارتباط يُستخدم للعثور على أفضل مسار بين المصدر وجهاز التوجيه الوجهة باستخدام خوارزمية أقصر مسار أولاً (SPF)، وتقوم أجهزة توجيه (OSPF) بتبادل (LSAs) لتطوير قاعدة بيانات (OSPF) الطوبولوجية وصيانتها بواسطة الأجهزة، والتي تشغل (OSPF)، بحيث أنّ أدوار جهاز التوجيه هي:

1- جهاز التوجيه الأساسي

تُعرف المنطقة (0) بالمنطقة الأساسية وتُعرف أجهزة التوجيه الموجودة في المنطقة (0) باسم أجهزة التوجيه الأساسية.

2- جهاز التوجيه الداخلي

جهاز التوجيه الداخلي: هو جهاز توجيه يحتوي على جميع واجهاته في منطقة واحدة.

3- موجه حدود المنطقة ABR

• يسمى جهاز التوجيه الذي يربط منطقة العمود الفقري بمنطقة أخرى باسم موجه حدود المنطقة.

• لذلك تحتفظ (ABRs) بقواعد بيانات متعددة لحالة الارتباط التي تصف كلاً من طوبولوجيا العمود الفقري وطوبولوجيا المناطق الأخرى.

4- موجه حدود النظام الذاتي ASBR

• عندما يكون موجه (OSPF) متصلاً ببروتوكول مختلف مثل (EIGRP) أو بروتوكول بوابة الحدود أو أي بروتوكول توجيه آخر، فإنّه يُعرف باسم (AS).

• يُعرف جهاز التوجيه الذي يربط بين جهازي (AS) مختلفين، حيث تعمل إحدى الواجهات (OSPF) في المنطقة (0) باسم موجه حدود النظام الذاتي.

• تقوم أجهزة التوجيه هذه بإعادة التوزيع.

• تقوم (ASBRs) بتشغيل كل من (OSPF) وبروتوكول توجيه آخر، مثل (RIP) أو (BGP).

ملاحظة:“RIP” هي اختصار لـ “Routing Information Protocol” و”BGP” هي اختصار لـ “Border Gateway Protocol”.

ملاحظة:“ASBRs” هي اختصار لـ “Autonomous system border router” و”EIGRP” هي اختصار لـ “Enhanced Interior Gateway Routing Protocol”.

أنواع نظام LSA

هناك أنواع مختلفة من (LSAs) يتم تبادلها اعتماداً على المناطق التي توجد فيها الأجهزة التي تعمل بنظام (OSPF).

1- النوع 1 هو إعلان ارتباط جهاز التوجيه

• هذا نوع (1 LSA) يتم تبادله بواسطة أجهزة التوجيه التي تنتمي إلى نفس المنطقة.

• يحتوي جهاز التوجيه على حالة الارتباط وجهاز التوجيه الذي أريده ومعلومات (IP) وحالة الواجهة الحالية.

• إذا كان جهاز التوجيه متصلاً بمناطق متعددة، فسيتم تبادل النوع (1 LSA) المنفصل.

ملاحظة:“IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.

2- النوع 2 هو إعلان ارتباط الشبكة

• هذا هو النوع (2 LSA) الذي يتم إرساله بواسطة جهاز التوجيه المصمم (DR) فقط إلى جميع أجهزة التوجيه الأخرى الموجودة في نفس المنطقة أي شبكة البث أو الوصول المتعدد.

• تحتوي هذه على معلومات (DR) و(BDR IP) وأيضاً حالة أجهزة التوجيه الأخرى التي تعد جزءاً من نفس الشبكة.

• إنّ (DR) مسؤول عن توزيع معلومات التوجيه على جميع أجهزة التوجيه الأخرى الموجودة في نفس منطقة البث.

3- النوع 3 هو ملخص LSA

• هذا هو النوع (3 LSA) الذي يتم إنشاؤه بواسطة (ABR) إلى مناطق أخرى غير التي يتواجد فيها.

• يتم حقن قاعدة البيانات الطوبولوجية التي يستقبلها (ABR) من مناطق أخرى في منطقة العمود الفقري.

• يتضمن ذلك معلومات (IP) وجهاز التوجيه الذي أستخدمه من (ABR) الذي يعلن عن (LSA).

4- النوع 4 هو ملخص ASBR LSA

• ترسل (ABR) هذه النوع (4 LSA) باتجاه منطقة أخرى غير المنطقة التي تم إنشاؤها فيها.

• يتم إنشاء (LSAs) بواسطة (ABR) لإخبار الآخرين بالطريق إلى (ASBR).

5- إعلان الارتباط الخارجي من النوع 5 AS

• يتم إنشاء (LSAs) بواسطة (ASBR) للإعلان عن مسارات نظام مستقل آخر غير (OSPF).

أنواع منطقة OSPF ونظام LSA

لا تسمح مناطق كعب الروتين بالنوع (5 LSAs) وتمنع المناطق القصيرة تمامًا النوع 3 والنوع 4 والنوع 5 (LSAs) ومن خلال القيام بذلك يقومون بتقليص جداول التوجيه الخاصة بهم، كما تستخدم مناطق (Not-So-Stubby) نوع (LSA) ليس موجوداً حتى في هذه القائمة.

يحتاج مستخدمو السلامة العامة إلى طيف لاسلكي لأنظمة الاتصال الخاصة بهم، بحيث تم اقتراح أجهزة الاستشعار، كمصدر احتياطي لمعلومات الطيف في شبكة اتصالات تطورية طويلة المدى (LTE) للسلامة العامة منتشرة بسرعة مع نظام وصول مشترك مرخص (LSA)، في حين تم تطوير نظام (LSA) بشكل جيد لم يتم التحقيق بشكل شامل في تدابير العيب من وجهة نظر التطبيق.

تم اعتماد طريقة استشعار تعاونية للكشف عن مستخدم الطيف الحالي وإنشاء منطقة حماية حوله وعلاوة على ذلك تم تطوير طرق لدمج المعلومات من أجهزة الاستشعار، ومن نظام (LSA) في شبكة (LTE) للسلامة العامة وقابلة للنشر بسرعة.

كما يمكن استخدام المعلومات الواردة من أجهزة الاستشعار للتحقق من الحماية القائمة وأيضاً للعثور على الطيف المتاح في السيناريوهات الحرجة، بحيث توفر الطرق المقترحة معرفة أوسع بالطيف من مجرد استخدام معلومات المستودع أو معلومات المستشعر المحلي.

• “LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.