Link-state — marshrutlash protokollarida har router o‘zining bevosita ulanishlari holatini tarmoq bo‘ylab tarqatadigan va umumiy topologiya xaritasidan eng qisqa yo‘llarni hisoblaydigan yondashuvdir. OSPF va IS-IS link-state protokollarining keng tarqalgan misollaridir. Har router bir xil topologik ma’lumotlar bazasiga yaqin holatni shakllantiradi.
Link-state advertisement
Router interfeys, qo‘shni, tarmoq va tegishli metric haqidagi ma’lumotni link-state advertisement yoki protokolga xos link-state PDU sifatida e’lon qiladi. E’lon sequence number, yosh va boshqa nazorat maydonlariga ega. Yangi nusxa eskisini almashtiradi, muddati tugagan yozuv esa bazadan chiqariladi.
Ma’lumot flooding orqali tegishli area yoki level ichidagi qo‘shnilarga tarqaladi. Router yangi e’lonni qabul qilib, tekshiradi, bazaga joylaydi va kelgan interfeysdan tashqari yo‘nalishlarga uzatadi. Acknowledgement va retransmission mexanizmlari yo‘qolgan paketlarni tiklashga yordam beradi.
Qo‘shnichilik va sinxronlash
Routerlar hello xabarlari orqali qo‘shnini topadi va parametrlar mosligini tekshiradi. Area, autentifikatsiya, timer yoki tarmoq turi mos kelmasa adjacency to‘liq shakllanmaydi. Qo‘shnilar database summary almashib, yetishmayotgan yoki eskirgan yozuvlarni so‘raydi.
To‘liq adjacency har fizik qo‘shni bilan har doim talab qilinmaydi. OSPF broadcast segmentida designated router va backup designated router adjacency sonini kamaytiradi. IS-ISda pseudonode LANni grafikda ifodalashi mumkin. Bu mexanizmlar floodingni masshtablashga xizmat qiladi.
SPF hisoblash
Router link-state database asosida o‘zini ildiz qilib shortest path first algoritmini bajaradi. Dijkstra algoritmi yig‘indi cost eng kichik bo‘lgan yo‘llarni topadi. Natija routing information basega, undan tanlangan nexthoplar forwarding jadvaliga o‘tkaziladi.
Bir xil minimal costli bir nechta yo‘l bo‘lsa ECMP ishlatilishi mumkin. Metric bandwidth yoki operator siyosatidan hosil bo‘ladi; u real vaqt kechikishini avtomatik ifodalamaydi. Noto‘g‘ri cost trafikni kutilmagan havolaga buradi, hatto topologiya texnik jihatdan bog‘langan bo‘lsa ham.
Konvergentsiya
Link holati o‘zgarganda yangi e’lon flood qilinadi va routerlar SPFni qayta hisoblaydi. Tez hello/dead timer nosozlikni tez topadi, lekin protsessor va tarmoq yukini ham oshiradi. BFD routing protokolidan mustaqil tez failure detection berishi mumkin.
Ko‘p o‘zgarish ketma-ket kelsa, har birida darhol to‘liq SPF bajarish CPU yukini oshiradi. SPF throttling va incremental SPF hisoblarni guruhlaydi yoki faqat ta’sirlangan qismini yangilaydi. Maqsad tezlik bilan barqarorlik orasida muvozanatdir.
Area va ierarxiya
Katta OSPF tarmog‘i area larga, IS-IS esa level larga bo‘linadi. Ierarxiya flooding doirasini va SPF database hajmini cheklaydi. Area boundary routerlar summary route tarqatishi mumkin. Haddan tashqari summary muammoni yashirishi yoki suboptimal yo‘lga sabab bo‘lishi mumkin.
Link-state database bir xil bo‘lishi data-plane doim ishlashini kafolatlamaydi. ACL, MTU, bir tomonlama link yoki forwarding chip xatosi trafikni to‘xtatishi mumkin. Diagnostikada adjacency, database, RIB va FIB alohida tekshiriladi.
Distance-vector bilan chegarasi
Link-state routerga butun doira topologiyasi haqida ma’lumot beradi, distance-vector esa qo‘shni bildirgan masofa va yo‘nalishga tayanadi. Shu sabab link-state ko‘proq xotira va SPF hisobini talab qiladi, lekin topologiya o‘zgarishini tez va aniq tarqatishi mumkin. Bu taqqoslash mutlaq ustunlik emas: protokol masshtabi, policy va implementatsiya yakuniy natijani belgilaydi.
Xavfsizlik
Soxta link-state e’loni trafikni burishi yoki SPF yukini oshirishi mumkin. Protokol autentifikatsiyasi qo‘shni va paket manbasini himoyalaydi, ammo noto‘g‘ri vakolatli konfiguratsiyani to‘xtatmaydi. Passive interface, adjacency filtri va control-plane policing hujum doirasini cheklaydi.
Bog‘liq tushunchalar
OSPF, IS-IS, Dijkstra algoritmi, Link-state database, Cost, ECMP, Convergence