路由原理与设计之五--ospf路由协议

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1、第1章OSPF协议基本概念    本课程由浅入深介绍了OSPF协议的基本概念，OSPF路由计算过程，以及如何合理规划设计OSPF网络。相信您学完本课程，定能迅速成为一个OSPF高手。    假设您对计算机网络结构有一定了解，记住OSPF就是去寻找到某个终点计算机的最短路径的方法。1.1OSPF协议概述现在Internet已广泛应用于军事，科技，教育，工农业等各个领域，发挥着越来越重要的作用，它标志着信息时代的兴起。    Internet的重要基础是TCP/IP协议（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol即传输控制协议/国际互连网协议）

2、，该协议是计算机用于网络通信的标准，它是一个协议族，包含控制，传输，标识等各方面的子协议。    TCP/IP协议中，寻找一台计算机到另一台计算机的路由是很重要的，一方面，要判断是否能找到路，一方面，找到路后找一条短的路（花费时间最小），再一方面，不能循环。最好还应该能动态处理路由变化，如：接口的UP或DOWN，时间花费的变化，网络结构的改变等。网络上的节点通常通过路由器与整个网络联系，它需要知道到达网络的另一个节点的路由。    IETF(InternetEngineeringTaskForce)于1988年提出的OSPF是一个基于链路状态的动态路由协议。当前OSPF协议使用的是第二

3、版，最新的RFC是2328。协议的基本思路如下：在自治系统中每一台运行OSPF的路由器收集各自的接口/邻接信息称为链路状态，通过Flooding算法在整个系统广播自己的链路状态，使得在整个系统内部维护一个同步的链路状态数据库，根据这一数据库，路由器计算出以自己为根，其它网络节点为叶的一根最短的路径树，从而计算出自己到达系统内部可达的最佳路由。OSPF是一类InteriorGatewayProtocol(内部网关协议IGP)，它处理在一个自治系统中的路由表信息。1.2OSPF协议基本特征    OSPF协议具有如下特点：    适应范围——OSPF支持各种规模的网络，最多可支持几百台路由

4、器。    快速收敛——如果网络的拓扑结构发生变化，OSPF立即发送更新报文，使这一变化在自治系统中同步。    无自环——由于OSPF通过收集到的链路状态用最短路径树算法计算路由，故从算法本身保证了不会生成自环路由。    子网掩码——由于OSPF在描述路由时携带网段的掩码信息，所以OSPF协议不受自然掩码的限制，对VLSM提供很好的支持。    区域划分——OSPF协议允许自治系统的网络被划分成区域来管理，区域间传送的路由信息被进一步抽象，从而减少了占用网络的带宽。    等值路由——OSPF支持到同一目的地址的多条等值路由，即到达同一个目的地有多个下一跳，这些等值路由会被同时发现

5、和使用。    路由分级——OSPF使用4类不同的路由，按优先顺序来说分别是：区域内路由、区域间路由、第一类外部路由、第二类外部路由。    支持验证——它支持基于接口的报文验证以保证路由计算的安全性。    组播发送——OSPF在有组播发送能力的链路层上以组播地址发送协议报文，即达到了广播的作用，又最大程度的减少了对其他网络设备的干扰。1.3OSPF相关术语    与OSPF协议相关的术语主要包括：    (1)RouterID   OSPF域中路由器的唯一标识    (2)Area        区域    (3)Cost        花费值    (4)ABR、ASBR   区

6、域边界路由器、自治系统边界路由器    (5)LSA         链路状态通告    (6)LinkType   链路类型，包括广播，非广播，点到点，点到多点    (7)DR和BDR     指定路由器和非指定路由器    (8)区域类型    骨干区域，STUB区域，TRANSIT区域    (9)Virtual-Link虚连接    接下来的课程我们将会对这些术语作详细介绍。1.4RouterID    RouterID：    OSPF协议使用一个被称为RouterID的32位无符号整数来唯一标识一台路由器。基于这个目的，每一台运行OSPF的路由器都需要一个RouterID

7、。这个RouterID一般需要手工配置，一般将其配置为该路由器的某个接口的IP地址。由于IP地址是唯一的，所以这样就很容易保证RouterID的唯一性。在没有手工配置RouterID的情况下，一些厂家的路由器（包括Quidway系列）支持自动从当前所有接口的IP地址自动选举一个IP地址作为RouterID。    RouterID选择注意点：    (1)首先选取最大的loopback接口地址    (2)如果没有配置loopback接口，那么