OSPF协议基本原理

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1、OSPF协议基本原理OSPF是OpenShortestPathFirst（开放最短路径优先）的缩写。它是IETF组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议，目前在互联网上大量的使用。本章主要介绍OSPF协议的工作原理，包括它的分层结构、网络类型、报文封装、邻居建立和维护等内容。引入了解OSPF协议的特点掌握OSPF协议分层结构掌握OSPF协议中的网络类型掌握OSPF协议的报文封装掌握OSPF协议状态迁移课程目标学习完本课程，您应该能够：协议概述分层结构网络类型报文和封装邻居建立和状态迁移LSDB更新目录RIP协议存在的问题存在最大15跳的限制，不能适应大规模组网的需求周期

2、性发送全部路由信息，占用大量的带宽资源路由收敛速度慢以跳数作为度量值存在路由环路可能性OSPF协议特点没有路由跳数的限制使用组播更新变化的路由和网络信息路由收敛速度较快以开销（Cost）作为度量值采用的SPF算法可以有效的避免环路在互联网上大量使用，是运用最广泛的路由协议邻居关系、LSDB和路由表邻居表路由表LSDB邻居表记录了建立了邻居关系的路由器LSDB中包含了所有的链路状态信息，并需要实时同步经过SPF算法计算出的路由存放在OSPF路由表中生成OSPF路由1253ADCBDCB123DC123ADB123ACB123AA(一)网络的拓扑结构(二)每台路由器的LSD

3、B(三)由LSDB得到的带权有向图(四)每台路由器分别以自己为根节点计算最小生成树RTARTBRTCRTD1253BCDRTA的LSARTB的LSARTC的LSARTD的LSALSDB协议概述分层结构网络类型报文和封装邻居建立和状态迁移LSDB更新目录骨干区域与非骨干区域骨干区域非骨干区域非骨干区域骨干区域负责转发非骨干区域之间的路由划分区域的优势减少了区域内LSDB中链路状态信息的数量，降低了运行OSPF协议对路由器性能的要求可以将相同功能性或者地理位置的路由器划分在一个区域内，以便于管理。隔离拓扑变化，减少路由震荡对整个自治系统的影响。OSPF路由器类型区域内路由器

4、（InternalRouter）区域边界路由器（ABR，AreaBorderRouter）骨干路由器（BackboneRouter）自治系统边界路由器（ASBR，AutonomousSystemBorderRouter）OSPF路由器类型示例骨干区域非骨干区域非骨干区域ABRASBRBackboneRouterInternalRouterInternalRouterRTARTBRTCRTDRTERTFRTG协议概述分层结构网络类型报文和封装邻居建立和状态迁移LSDB更新目录RouterID一台路由器如果要运行OSPF协议，则必须存在RouterID（RID）。RID是一

5、个32比特无符号整数，可以在一个自治系统中唯一的标识一台路由器。RID可以手工配置，也可以自动生成。如果没有通过命令指定RID，将按照如下顺序自动生成一个RID：如果当前设备配置了Loopback接口，将选取所有Loopback接口上数值最大的IP地址作为RID；如果当前设备没有配置Loopback接口，将选取它所有已经配置IP地址且链路有效的接口上数值最大的IP地址作为RID。RouterID选取示例Loopback0：172.16.1.1/32GE0/0：192.168.1.1/24GE0/1：192.168.2.1/24RouterID:172.16.1.1GE0

6、/0：192.168.1.1/24GE0/1：192.168.2.1/24GE1/0：192.168.3.1/24RouterID:192.168.2.1RTARTBOSPF网络类型BroadcastNBMA（Non-BroadcastMulti-Access，非广播多点可达网络）P2MP（Point-to-MultiPoint，点到多点）P2P（Point-to-Point，点到点）NBMA与P2MPNBMA网络是指那些全连通的、非广播、多点可达网络。而P2MP网络，则并不需要一定是全连通的。NBMA是一种缺省的网络类型，而P2MP网络必须是由其它的网络强制更改的。N

7、BMA网络采用单播发送报文，需要手工配置邻居。P2MP网络采用组播方式发送报文。协议概述分层结构网络类型报文和封装邻居建立和状态迁移LSDB更新目录OSPF报文类型与封装OSPF报文类型作用Hello建立并维护邻居关系DatabaseDescription（DD）数据库内容的汇总（仅包含LSA摘要）LinkStateRequest（LSR）请求自己没有的或者比自己更新的链路状态详细信息LinkStateUpdate（LSU)链路状态更新信息LinkStateAcknowledge（LSAck）对LSU的确认OSPF报文直接封装在IP报文中