【精品】ospf协议.doc

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1、第七章OSPF开放式最短路径优先协议什么是链路状态算法?2OSPF算法的原理？3OSPF算法的优点？4掌握相关术语：(AS)自治系统LSA链路状态数据包SPF最短路径优先算法Cost费用Flooding扩散1.概述OSPF协议简称开放式最短路径优先协议，OSPF是一个链路状态算法协议。OSPF协议是由Internet网络工程部(IETF)开发的一种内部网关协议(IGP),即网关和路由器都在一个自治系统内部。2OSPF协议原理：1发现邻居OSPF的路由器使用“hello协议”来发现与它连接的邻节点，2构建LSA将链路状

2、态通告(LSA,LinkStateAdvertisement)扩散到同一级区域内所有路由器.3形成链路状态数据库.从这些LSA的收集中形成了链路状态数据库，用来描述这个区域1.概述OSPF协议简称开放式最短路径优先协议，OSPF是一个链路状态算法协议。OSPF协议是由Internet网络工程部(IETF)开发的一种内部网关协议(IGP),即网关和路由器都在一个自治系统内部。2OSPF协议原理：1发现邻居OSPF的路由器使用“hello协议”来发现与它连接的邻节点，2构建LSA将链路状态通告(LSA,LinkState

3、Advertisement)扩散到同一级区域内所有路由器.3形成链路状态数据库.从这些LSA的收集中形成了链路状态数据库，用来描述这个区域的拓扑结构。4运行SPF算法，生成优先树（SPF树）路由器运行Diskjtra算法，算法根据到达这个网络的费用计算规则,利用链路状态数据库在该区域中形成以自己为根到所有目的的最短路径优先树（SPF树）5从这个最短路径优先树（SPF树）中形成了IP路由表。如果网络屮发主的任何改变都将会被链路状态包扩散出去，直到网络中的每个路由器收到了所有其它路由器的LSA,同时使路由器利用这些新信息

4、，重新计算最短路径优先树（SPF树），形成新路由表。相关术语:《1》自治系统ASOSPF允许在一个自治系统里划分区域的做法，相邻的网络和它们相连的路由器组成一个区域（Area）。《2》LSA链路状态数据包：包含每一个路由器的：局部状态信息（该路由器可用的接口信息、邻居信息）、路由器相连的网络状态信息（该网络所连接的路由器）、外部状态信息（该口治系统的外部路由信息）《3》SPF算法——最短路径优先算法所有的路由器并行运行同样的算法SPF算法，根据该路由器的拓扑数据库构造出以它自己为根节点的最短路径树，该最短路径树的叶子

5、节点是自治系统内部的其它路由器。«4»C0ST费用或称为代价C0ST===100*106/链路带宽«5»Flooding扩散目的节点(7,D)图1算法的应用在图1中，节点A是源节点，节点J是目的节点。其具体的步骤如下：（1）在图1中，网络中的每条路径有一个权值，该权值是根据某一标准（如考虑距离、时延、队列长度等）得出的；（2）为每个节点标上一条己知路径从源端到该节点需要的最小代价。最初不知道任何路径，所以每个节点的标号为无穷大；（3）为每个节点检测它周围有哪些相邻的节点，源节点是第一个被考虑的节点，并且变为工作节点；

6、（4）为工作节点的每个相邻的节点分配一个最小代价标号。如果发现一条从该节点到源节点的更短的路径，则修改标号。在OSPF中，当链路状态报文广播到所有其他节点时，会发牛这种情况(即因发现更短的路径而修改标号)；(5)在给相邻节点分配了标号以后，检测网络中的其他节点，如果某个已分配了标号的节点拥有较小的标号值，则它的标号变为永久标号，该节点变为工作节点；(6)如果某节点的标号与到它的某个相邻节点路径上的权值之和小于该相邻节点的标号，在改变该相邻节点的标号，因为发现了一条更短的路径；(7)选择另一个工作节点，重复上述过程直到

7、穷尽所有的可能。最后的每个节点的标号就给出了源节点和目的节点之间的一条端到端的代价最低的路径。经过了上面的计算可以形成图2所示的路由选择拓扑图(即最短距离树,又称最优树):图2路由器A的路由选择拓扑图注意：当到达同一目的路由器存在多条相同代价（费用COST）由时，OSPF能够实现在多条路径上分配流量。3OSPF算法的优点?%1.首先该协议是开放的，即其规范是公开的。%1.OSPF能服务于大型、异构网络。%1.OSPF可以对每个IP服务类型计算各自的路由集。%1.给每个接口指派一个无维数的费用，可以通过吞吐率、往返时间

8、、可靠性或其他性能来进行指派。%1.当对同一个目的地址存在着多个相同费用的路由时，可以平均分配流量。实现流量平衡。%1.OSPF支持子网，子网掩码与每个通告路由相连。%1.路由器之间的点对点链路不需要每端都有一个IP地址，实现无编号网络。节省IP地址资源。%1.采用一种简单鉴别机制。%1.OSPF采用多播，而不是广播形式，以减少不参与OSPF的