OSPF协议.ppt

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1、学完本课程的学习后，应该能够了解OSPF协议了解OSPF的工作原理OSPF协议概述OSPF是OpenShortestPathFirst（即“开放最短路由优先协议”）的缩写。它是一个基于链路状态的自治系统内部路由协议。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。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。支持验证

2、：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。OSPF基本概念RouterIDOSPF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。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。这样可保证RouterID的唯一性。协议号OSPF协议用IP报文直接封装协议报文，协议号是89。计算路由OSPF协议计算路由的过程1235RTARTBRTCRTD（1）网络的拓扑结构LSAOFRTALS

3、AOFRTBLSAOFRTCLSBOFRTDLSDB（2）每台路由器的LSDB1235（3）由链路状态数据库生成带权有向图BDCA123BDCA123BDCA123BDCA123（4）每台路由器分别一自己为根节点计算最小生成树（1）由四台路由器组成的网络，连线旁边的数字表示从一台路由器到另一台路由器所需要的花费。（2）每台路由器都根据自己周围的网络拓扑结构生成一条LSA（链路状态广播），并通过相互之间发送协议报文将这条LSA发送给网络中其它的所有路由器。这样每台路由器都收到了其它路由器的LSA，所有的LSA放在一起称作LSDB（链路状态数据库）。显然，4台路由器的LSD

4、B都是相同的。（3）由于一条LSA是对一台路由器周围网络拓扑结构的描述，那么LSDB则是对整个网络的拓扑结构的描述。路由器很容易将LSDB转换成一张带权的有向图，这张图便是对整个网络拓扑结构的真实反映。显然，4台路由器得到的是一张完全相同的图。（4）接下来每台路由器在图中以自己为根节点，使用SPF算法计算出一棵最短路径树，由这棵树得到了到网络中各个节点的路由表。显然，4台路由器各自得到的路由表是不同的。这样每台路由器都计算出了到其它路由器的路由。由上面的分析可知：OSPF协议计算出路由主要有以下三个主要步骤：Ÿ描述本路由器周边的网络拓扑结构，并生成LSA。Ÿ将自己生成的

5、LSA在自治系统中传播。并同时收集所有的其他路由器生成的LSA。Ÿ根据收集的所有的LSA计算路由。OSPF的协议报文HELLO报文（HelloPacket）：发现及维护邻居关系，选举DR，BDR。DD报文（DatabaseDescriptionPacket）：本地LSDB的摘要。LSR报文（LinkStateRequestPacket）：向对端请求本端没有或对端的更新的LSA。LSU报文（LinkStateUpdatePacket）：向对端路由器发送其所需要的LSA。LSAck报文（LinkStateAcknowledgmentPacket）:接收到LSU报文后进行确认

6、。OSPF的邻居状态Down：邻居会话的初始状态，是指近期没有收到对方的Hello报文。Attempt：处于本状态时，会定期向邻居发送HELLO报文。Init：本状态表示已经收到了邻居的HELLO报文，但是对方并没有收到我发的HELLO报文。2-Way：本状态表示双方互相收到了对端发送的HELLO报文，建立了邻居关系。ExStart：在此状态下，路由器和它的邻居之间通过互相交换DD报文来决定发送时的主/从关系。Exchange：路由器将本地的LSDB用DD报文来描述，并发给邻居。Loading：路由器发送LSR报文向邻居请求对方的DD报文。Full：在此状态下，邻居路由

7、器的LSDB中所有的LSA本路由器全都有了。两台路由器之间建立邻接关系的过程R1R2DownDownInitExStartExchangeExchangeLoadingLoadingFullFullDR和BDRDR（DesignatedRouter）：OSPF协议指定一台路由器DR来负责传递信息。所有的路由器都只将路由信息发送给DR，再由DR将路由信息发送给本网段内的其他路由器。两台不是DR的路由器之间不再建立邻接关系。DR的选举过程：本网段内运行OSPF的路由器---本网段内Priority>0的OSPF路由器---priority值最