OSPF--路由协议
一、OSPF协议:
开放式最短路径优先OSPF(Open Shortest Path First)协议是IETF定义的一种基于链路状态的内部网关路由协议。
RIP是一种基于距离矢量算法的路由协议,存在着收敛慢、易产生路由环路、可扩展性差等问题,目前已逐渐被OSPF取代。
优势:
1、无环路:它从设计上就保证了无路由环路。OSPF支持区域的划分,区域内部的路由器使用SPF最短路径算法保证了区域内部的无环路。OSPF还利用区域间的连接规则保证了区域之间无路由环路。
2、收敛快:OSPF支持触发更新,能够快速检测并通告自治系统内的拓扑变化。
3、扩展性好:OSPF可以解决网络扩容带来的问题。当网络上路由器越来越多,路由信息流量急剧增长的时候,OSPF可以将每个自治系统划分为多个区域,并限制每个区域的范围。这种分区域的特点,使得OSPF特别适用于大中型网络。
4、支持认证:OSPF路由器之间的报文可以配置成必须经过认证才能进行交换。
二、OSPF原理:
OSPF要求每台运行OSPF的路由器都了解整个网络的链路状态信息,这样才能计算出到达目的地的最优路径。
1、OSPF的收敛过程由链路状态公告LSA泛洪开始,LSA中包含了路由器已知的接口IP地址、掩码、开销和网络类型等信息。
2、收到LSA的路由器都可以根据LSA提供的信息建立自己的链路状态数据库LSDB,并在LSDB的基础上使用SPF算法进行运算,建立起到达每个网络的最短路径树。
3、最后,通过最短路径树得出到达目的网络的最优路由,并将其加入到IP路由表中。
OSPF直接运行在IP协议之上,使用IP协议号89。
三、OSPF有五种报文类型,每种报文都使用相同的OSPF报文头。
1、Hello报文:最常用的一种报文,用于发现、维护邻居关系。并在广播和NBMA(None-Broadcast Multi-Access)类型的网络中选举指定路由器DR(Designated Router)和备份指定路由器BDR(Backup Designated Router)。
2、DD报文: 两台路由器进行LSDB数据库同步时,用DD报文来描述自己的LSDB。DD报文的内容包括LSDB中每一条LSA的头部(LSA的头部可以唯一标识一条LSA)。
LSA头部只占一条LSA的整个数据量的一小部分,所以,这样就可以减少路由器之间的协议报文流量。
3、LSR报文: 两台路由器互相交换过DD报文之后,知道对端的路由器有哪些LSA是本地LSDB所缺少的,这时需要发送LSR报文向对方请求缺少的LSA,LSR只包含了所需要的LSA的摘要信息。
4、LSU报文: 用来向对端路由器发送所需要的LSA。
5、LSACK报文:用来对接收到的LSU报文进行确认。
四、邻居七种状态机,邻居和邻接关系建立的过程如下:
1、Down: 这是邻居的初始状态,表示没有在邻居失效时间间隔内收到来自邻居路由器的Hello数据包。
(Attempt):此状态只在NBMA网络上存在,表示没有收到邻居的任何信息,但是已经周期性的向邻居发送报文,发送间隔为 &











