RIP vs. OSPF: confronto tra diversi protocolli di routing

RIP è un protocollo di routing distance-vector, ma OSPF lo sta gradualmente sostituendo a causa della sua lenta convergenza, della predisposizione ai loop di routing e della scarsa scalabilità. Questo articolo esamina le differenze tra RIP e OSPF.

RIP e OSPF sono due comuni protocolli Interior Gateway Protocols (IGP) ampiamente utilizzati nelle reti informatiche per selezionare il percorso ottimale per la trasmissione dei dati. RIP è uno dei protocolli di routing più vecchi esistenti, mentre OSPF è l'IGP più comunemente utilizzato nelle grandi reti aziendali. La differenza principale tra questi due protocolli è che RIP utilizza l'algoritmo distance-vector per il routing, mentre OSPF è l'IGP più comunemente utilizzato nelle grandi reti aziendali. La differenza principale è che RIP utilizza un algoritmo a vettore di distanza per l'instradamento, mentre OSPF si basa su un algoritmo link-state.

Che cos'è il Routing Information Protocol (RIP) nelle reti?

Routing Information Protocol (RIP) è un protocollo a vettore di distanza che misura il valore di una rotta principalmente in base al numero di hop. Definisce chiaramente come i router devono scambiarsi informazioni quando instradano il traffico tra un insieme di LAN interconnesse.

Il protocollo di routing OSPF è ora il protocollo gateway interno più comunemente utilizzato nelle reti aziendali, avendo sostituito RIP in molti casi. Questo cambiamento è indubbiamente dovuto alla semplicità e alle limitazioni di RIP quando si ha a che fare con reti grandi e complesse. Il Border Gateway Protocol (BGP) è un protocollo di routing path-vector che ora è il metodo principale per lo scambio di informazioni di routing tra sistemi autonomi su Internet.

RIP fu inizialmente progettato per Xerox PARC Generic Protocol e apparve per la prima volta come GWINFO nella Xerox Network Systems Protocol Suite nel 1981. Fu formalmente definito nella RFC 1058 nel 1988 ed è rinomato per la sua semplicità di configurazione e la particolare idoneità all'uso in reti di piccole dimensioni.

Principio di funzionamento del Routing Information Protocol (RIP) 

Utilizzando un algoritmo a vettore di distanza, RIP determina i percorsi che i pacchetti seguono per raggiungere le loro destinazioni. Ogni router RIP mantiene una tabella di routing che elenca tutte le destinazioni a cui il router può accedere. Ogni 30 secondi, il router trasmette l'intera tabella di routing ai suoi vicini più prossimi. In questo contesto, “vicini” si riferisce ad altri router direttamente connessi al router e situati sullo stesso segmento di rete. Questi vicini continuano a inoltrare le informazioni ricevute ai loro vicini, e così via, finché tutti i dispositivi RIP nella rete condividono le stesse informazioni di routing, un processo noto come “convergenza”.

Quando un router riceve un aggiornamento di routing, se rileva che il nuovo percorso è più breve, modifica la voce della tabella di routing con la lunghezza del percorso aggiornata e l'indirizzo del next-hop. Se il nuovo percorso è più lungo, il router attende un tempo di “hold” per verificare che il successivo aggiornamento mostri il percorso più lungo. Il router aggiornerà la voce della tabella solo quando sarà certo che il nuovo percorso più lungo si sia stabilizzato.

Supponiamo che un router si guasti o che la connessione di rete venga interrotta. In tal caso, la rete noterà il problema perché il router ha smesso di inviare aggiornamenti ai suoi vicini oppure non può inviare e ricevere aggiornamenti sulla connessione interrotta. Se una rotta non viene aggiornata nella tabella di routing per sei cicli di aggiornamento consecutivi (180 secondi), il router RIP elimina la rotta e informa il resto della rete della modifica tramite i suoi aggiornamenti periodici.

Che cos'è Open Shortest Path First (OSPF) nelle reti?

OSPF è un protocollo di routing IP che calcola il percorso del traffico più efficiente in una rete IP utilizzando un algoritmo matematico. OSPF è uno standard aperto specificato dall'Internet Engineering Task Force (IETF) ed è uno dei diversi Interior Gateway Protocols (IGPs) nella famiglia di protocolli TCP/IP.

OSPF propaga le informazioni di instradamento tra router all'interno di un singolo sistema autonomo (AS) basandosi su tecniche link-state o shortest path first (SPF). Questa funzionalità consente a OSPF di gestire la complessità delle reti moderne, a differenza dei protocolli di instradamento TCP/IP tradizionali progettati per reti più semplici.

OSPF utilizza l'algoritmo del percorso più breve di Dijkstra per calcolare i percorsi più brevi tra tutti i router in un'area AS, ottenendo un utilizzo efficiente della larghezza di banda di rete e una buona scalabilità. Un AS può essere suddiviso in più reti interconnesse, come una WAN, ma le informazioni sulla topologia sono limitate ai router all'interno della stessa area.

In quanto protocollo di routing dinamico, OSPF instrada i pacchetti IP utilizzando l'indirizzo IP di destinazione nell'intestazione del pacchetto e rileva anche le modifiche della topologia all'interno dell'AS. Una volta rilevata una modifica, OSPF calcola un nuovo percorso privo di loop entro un breve tempo di convergenza, garantendo un'interruzione minima del traffico di rete.

In una rete OSPF, tutti i router nella stessa area mantengono lo stesso database dello stato dei collegamenti, che registra la topologia dell'area. Ogni router riceve annunci dello stato dei collegamenti (LSA) contenenti informazioni sui vicini e costi dei percorsi dagli altri router nell'area. In base a questi LSA, ogni router costruisce un database dello stato dei collegamenti e calcola un albero di copertura dei percorsi più brevi utilizzando l'algoritmo SPF.

Il principio di funzionamento di Open Shortest Path First (OSPF)

In OSPF, due concetti chiave sono le aree e i vicini.

Un'area è un gruppo di router all'interno di un sistema autonomo (AS) che insieme formano una partizione con confini logici, solitamente identificata da un numero. L'area 0 è l'area backbone e tutte le altre aree devono connettersi a essa.

I router abilitati OSPF stabiliscono relazioni di vicinanza all'interno della stessa area inviando pacchetti HELLO per scambiare informazioni di routing. Gli aggiornamenti vengono inviati solo quando si verifica una modifica nel routing o nello stato della rete.

Un router OSPF invia immediatamente in multicast le modifiche alla tabella di routing o alla topologia di rete a tutti i nodi abilitati OSPF nell'area quando viene rilevata una modifica. Questo meccanismo di multicasting garantisce che ogni router nell'area abbia accesso alle stesse informazioni sulla topologia AS, un processo noto come flooding. I router utilizzano queste informazioni per calcolare il percorso migliore dalla sorgente alla destinazione finale all'interno dell'AS.

È fondamentale comprendere che il multicast di OSPF trasmette solo l'ultimo aggiornamento, non l'intera tabella di routing. Date le vaste dimensioni delle tabelle di routing, trasmettere ogni volta la tabella di routing completa può incidere significativamente sulle prestazioni della rete. Quando le rotte cambiano (ad esempio a causa di un guasto del dispositivo o dell'aggiunta di un nuovo dispositivo), il router OSPF coordina queste modifiche e determina nuovi percorsi privi di loop entro un certo tempo di convergenza, per garantire una connettività ottimale tra gli endpoint.

Il confronto dettagliato tra OSPF e RIP

Tipi di protocolli di routing

RIP è un protocollo a vettore di distanza che determina il percorso per la trasmissione dei dati principalmente calcolando il numero di hop. OSPF è un protocollo link-state che va oltre la semplice analisi del numero di hop. Considera anche fattori come velocità, costo e congestione del percorso per selezionare il percorso ottimale.

Costruzione della tabella di routing

In RIP, un router richiede informazioni sulla tabella di routing ai dispositivi circostanti e poi le integra nella propria tabella di routing. La tabella di routing aggiornata viene inviata regolarmente ai dispositivi vicini per garantire che tutti i dispositivi dispongano delle informazioni di routing più recenti. La costruzione della tabella di routing di OSPF è più granulare. I router ottengono dai dispositivi vicini solo le informazioni necessarie, invece di richiedere l'intera tabella di routing. Questo rende l'aggiornamento della sua tabella di routing più semplice ed efficiente.

Limite del numero di hop

RIP ha un limite rigoroso sul numero di hop, consentendo un massimo di 15 hop. Questo lo rende inadatto per reti più grandi. OSPF non ha limitazioni e può supportare strutture di rete più complesse e più grandi.

Differenze degli algoritmi

RIP utilizza un algoritmo a vettore di distanza per selezionare i percorsi, mentre OSPF utilizza l'algoritmo del percorso più breve di Dijkstra per calcolare le route. Ciò rende OSPF la scelta più efficiente quando si gestiscono reti complesse.

Classificazione della rete

La struttura di rete RIP è relativamente semplice. Di solito è suddivisa in aree e tabelle. OSPF, tuttavia, è più complesso e adattabile perché divide la rete in aree, sottoaree, sistemi autonomi e aree backbone.

Complessità

OSPF è più complesso di RIP. RIP è semplice da configurare e gestire, ma ha una capacità limitata di scalare su reti di grandi dimensioni. OSPF è adatto a reti più grandi perché può gestire topologie complesse.

Hai bisogno di uno switch OSPF o RIP?

RIP e OSPF sono due protocolli di routing dinamico più scalabili del routing statico e possono rispondere automaticamente ai cambiamenti nella topologia di rete (ad esempio, guasti dei componenti). In caso di un problema di rete, questi protocolli possono reindirizzare automaticamente il traffico attraverso percorsi alternativi per ridurre al minimo le interruzioni del servizio. Se stai cercando uno switch che supporti RIP e OSPF, QSFPTEK offre un'alternativa conveniente. Gli switch di classe enterprise di QSFPTEK, come lo switch L3 Fully Managed 10G, supportano l'intera gamma di protocolli di routing IPv4, inclusi RIP, OSPF, BGP ed ECMP. Inoltre, QSFPTEK offre switch per data center ad alte prestazioni e convenienti e switch Gigabit PoE ai clienti di tutto il mondo.

Conclusione

Confrontando le diverse caratteristiche di RIP e OSPF, è chiaro che RIP è più adatto alle reti piccole con strutture semplici, mentre OSPF è più adatto alle reti aziendali grandi, complesse e gerarchiche. In alcuni ambienti di rete complessi, potrebbe essere necessario eseguire più protocolli di routing contemporaneamente. Ci auguriamo che troviate la configurazione più adatta alla vostra rete.