OSPF是一種典型的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議,一般在同一個路由域中使用。這里的路由域指的是一個自治系統(tǒng)(AS),是指一組通過統(tǒng)一的路由策略或協(xié)議相互交換路由信息的網(wǎng)絡(luò)。在這個自治系統(tǒng)(AS)中,所有的OSPF路由器都維護(hù)著同一個描述這個AS結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫,這個數(shù)據(jù)庫里保存著路由域中相應(yīng)鏈路的狀態(tài)信息。OSPF路由器正是通過這個數(shù)據(jù)庫來計(jì)算自己的OSPF路由表。
作為一種鏈路狀態(tài)路由協(xié)議,OSPF將鏈路狀態(tài)組播數(shù)據(jù)LSA(Link State Advertising)傳送給某個區(qū)域內(nèi)的所有路由器,這一點(diǎn)與距離矢量路由協(xié)議不同,運(yùn)行距離矢量路由協(xié)議的路由器會將部分或全部路由表傳遞給自己的鄰居。
在信息交換的安全性上,OSPF規(guī)定路由器之間任何信息交換在必要時都可以進(jìn)行認(rèn)證,以保證只有信任的路由器才能傳播路由信息。OSPF支持多種認(rèn)證機(jī)制,允許不同區(qū)域之間采用不同的認(rèn)證機(jī)制。 OSPF鏈路狀態(tài)算法在廣播網(wǎng)絡(luò)(如以太網(wǎng))中的應(yīng)用,其優(yōu)化之處在于充分利用硬件的廣播能力來傳遞鏈路狀態(tài)消息。通常,鏈路狀態(tài)算法拓?fù)鋱D中的一個節(jié)點(diǎn)代表一臺路由器。如果所有k臺路由器都連接到以太網(wǎng),那么當(dāng)鏈路狀態(tài)被廣播時,關(guān)于這k臺路由器的消息數(shù)量將達(dá)到k的平方。因此,OSPF允許一個節(jié)點(diǎn)在拓?fù)鋱D中代表一個廣播網(wǎng)絡(luò)。每個廣播網(wǎng)絡(luò)中的所有路由器都會發(fā)送鏈路狀態(tài)消息,以報(bào)告網(wǎng)絡(luò)中路由器的鏈路狀態(tài)。
1、工作原理
簡單地說,OSPF就是兩個相鄰的路由器通過發(fā)送消息成為鄰居,然后鄰居之間互相發(fā)送鏈路狀態(tài)信息,形成鄰接關(guān)系。之后,每個路由器根據(jù)最短路徑算法計(jì)算出一條路由,放入OSPF路由表中。與其他路由相比,OSPF路由被更好地添加到全局路由表中。整個過程使用了五種消息、三個階段和四個表。
2、五種消息
Hello消息:建立和維持鄰居關(guān)系。
DBD消息:發(fā)送鏈路狀態(tài)頭信息。
LSR消息:把從DBD中查到的需要的鏈路狀態(tài)頭信息發(fā)送給鄰居,并請求完整的信息。
LSU消息:把LSR請求的頭信息對應(yīng)的完整信息發(fā)送給鄰居。
LSACK:收到LSU消息后確認(rèn)。
3、三個階段
鄰居發(fā)現(xiàn):通過發(fā)送Hello消息,形成鄰居關(guān)系。
路由通告:鄰居發(fā)送鏈路狀態(tài)信息,形成鄰接關(guān)系。
計(jì)算:根據(jù)最短路徑算法計(jì)算路由表。
4、四個表
鄰居表:主要記錄形成鄰居關(guān)系的路由器。
鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫:記錄鏈路狀態(tài)信息。
路由表:從鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中獲取。
全局路由表:OSPF路由與其他路由進(jìn)行比較。
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