当前位置：文档库 › OSPF路由协议概念及工作原理深入分析

OSPF路由协议概念及工作原理深入分析

——随着Internet技术Intranet企业网采用最多、路由协议是由IETF （InternSPF算法的路由协议，目前在全球范围的飞速发展，OSPF已应用最广泛的路由协议之一。OSet Engineering Task Force）I使用的OSPF协议是其第二版，定成为目前Internet广域网和PF（Open Shortest Path First）GP工作小组提出的，是一种基于义于RFC1247和RFC1583。

1.概述

——OSPF路由协议是一由域内。在这里，路由域是统一的路由政策或路由协议一个相同的描述这个AS结构OSPF路由器正是通过这个数种典型的链路状态（Link-state指一个自治系统（Autonomous S互相交换路由信息的网络。在这的数据库，该数据库中存放的是据库计算出其OSPF路由表的。）的路由协议，一般用于同一个路ystem），即AS，它是指一组通过个AS中，所有的OSPF路由器都维护路由域中相应链路的状态信息，

——作为一种链路状态Advertisement）传送给在距离矢量路由协议的路由器的路由协议，OSPF将链路状态广某一区域内的所有路由器，这一是将部分或全部的路由表传递给播数据包LSA（Link State 点与距离矢量路由协议不同。运行与其相邻的路由器。

数据包格式

——在OSPF路由协议的数据包中，其数据包头长为24个字节，包含如下8个字段：

* Version number-定义所采用的OSPF路由协议的版本。

* Type-定义OSPF数据包类型。OSPF数据包共有五种：

1.Hello-用于建立和维护相邻的两个OSPF路由器的关系，该数据

包是周期性地发送的。

2.Database Description-用于描述整个数据库，该数据包仅在OSPF

初始化时发送。

3.Link state request在当路由器发现其数据已经-用于向相邻的

OSPF路由器请求过期时才发送的。部分或全部的数据，这种数据包是

4.Link state update-这是对link s tate请求数据包的响应，即通常所

说的LSA数据包。

5.Link state acknowl edgment-是对LSA数据包的响应。

* Packet length-定义整个数据包的长度。

* Router ID-用于描述数据包的源地址，以IP地址来表示。

* Area ID-用于区分OS区域。PF数据包属于的区域号，所有的OSPF

数据包都属于一个特定的OSPF

* Checksum-校验位，用于标记数据包在传递时有无误码。

* Authentication type-定义OSPF验证类型。

* Authentication-包含OSPF验证信息，长为8个字节。

●OSPF基本算法

1.SPF算法及最短路径树

——SPF算法是OSPF路短路径优先算法SPF是Dijks一个目的地路由器的距离，，该结构图类似于一棵树，树的树干长度，即OSPF路由Cost = 100×106/链路带宽由协议的基础。SPF算法有时也tra发明的。SPF算法将每一个路每一个路由器根据一个统一的数在SPF算法中，被称为最短路径器至每一个目的地路由器的距离被称为Dijkstra算法，这是因为最由器作为根（ROOT）来计算其到每据库会计算出路由域的拓扑结构图树。在OSPF路由协议中，最短路径，称为OSPF的Cost，其算法为：

——在这里，链路带宽以bps来表示宽越高，Cost越小，表示OSPF 到目的地的，2M串行链路的Cost为48，10M以太网的C 。也就是说，OSPF 的Cost 与链路的带宽成反比，带距离越近。举例来说，FDDI或快速以太网的Cost为1ost为10等。

2.链路状态算法

——作为一种典型的链路状态的路由链路状态的算法非常简单，在这里将链路协议，OSPF还得遵循链路状态路由协议的统一算法。状态算法概括为以下四个步骤：

当路由器初始化或当网由器会产生链路状态广播数上所有相连链路，也即为所络结构发生变化（例如增减路由据包LSA（Link-State Advertis有端口的状态信息。器，链路状态发生变化等）时，路ement），该数据包里包含路由器

所有路由器会通过一种指路由器将其LSA数据包传状态信息更新自己的数据库过程。当网络重新稳定下自的链路状态信息数据库计的Cost以及到达该目的地所被称为刷新（Flooding）的方法送给所有与其相邻的OSPF路由器，并将该链路状态信息转送给与来，也可以说OSPF路由协议收敛算出各自的路由表。该路由表中要转发的下一个路由器（next-h 来交换链路状态数据。Flooding是，相邻路由器根据其接收到的链路其相邻的路由器，直至稳定的一个下来时，所有的路由器会根据其各包含路由器到每一个可到达目的地op）。

第4个步骤实际上是指OSPF路由协议链路状态信息是比较少的，或者可以说，状态路由协议区别与距离矢量路由协议的的一个特性。当网络状态比较稳定时，网络中传递的当网络稳定时，网络中是比较安静的。这也正是链路一大特点。

●OSPF路由协议的基本特征

——前文已经说明了OS协议的基本特征，我们将OSInformation Protocol）作PF路由协议是一种链路状态的路PF路由协议与距离矢量路由协议一比较，归纳为如下几点：由协议，为了更好地说明OSPF路由之一的RIP （Routing

——RIP路由协议中用所要经过的路由器个数。在最多能传递至第16个路由器数为一虚拟值，与网络中链且，OSPF路由协议还支持TO中。于表示目的网络远近的唯一参数RIP路由协议中，该参数被限制；对于OSPF路由协议，路由表中路的带宽等相关，也就是说OSPFS（Type of Service）路由，因为跳（HOP），也即到达目的网络为最大15，也就是说RIP路由信息表示目的网络的参数为Cost，该参路由信息不受物理跳数的限制。并此，OSPF比较适合应用于大型网络

——RIP路由协议不支持变长子网屏型网络的又一重要原因。采用变长子网屏VLSM有良好的支持性。蔽码（VLSM），这被认为是RIP路由协议不适用于大蔽码可以在最大限度上节约IP地址。OSPF路由协议对

——RIP路由协议路由至网络中，该广播周期为30占用较多的网络带宽资源；甚至出现不收敛的现象。而由信息是比较少的，并且其够较快地收敛。收敛较慢。RIP路由协议周期性秒。在一个较为大型的网络中，并且由于RIP 协议30秒的广播周OSPF是一种链路状态的路由协议广播也不是周期性的，因此OSPF 地将整个路由表作为路由信息广播RIP协议会产生很大的广播信息，期，影响了RIP路由协议的收敛，，当网络比较稳定时，网络中的路路由协议即使是在大型网络中也能

——在RIP协议中，网络是一个平面CIDR概念的出现，RIP协议就明显落伍了域可以划分为很多个区域area，每一个区结（Summary）来减少路由信息，减小路的概念，并无区域及边界等的定义。随着无级路由。在OSPF 路由协议中，一个网络，或者说是一个路由域通过OSPF边界路由器相连，区域间可以通过路由总由表，提高路由器的运算速度。

——OSPF路由协议支持。并且OSPF可以对不同的区路由验证，只有互相通过路由验域定义不同的验证方式，提高网证的路由器之间才能交换路由信息络的安全性。

——OSPF路由协议对负的负载分担，目前一些厂家载分担的支持性能较好。OSPF路的路由器支持6条链路的负载分由协议支持多条Cost相同的链路上担。

区域及域间路由

——前文已经提到过，在OSPF路由协划分为几个区域。在OSPF中，由按照一定合称为区域（AREA）。议的定义中，可以将一个路由域或者一个自治系统AS的OSPF路由法则组合在一起的一组网络或路由器的集

——在OSPF路由协议中算网络拓扑结构，这意味着于每一个区域，其网络拓扑外的其余网络结构也不了解住了，这样做有利于减少网一个AS划分成很多个区域的，每一个区域中的路由器都按照每一个区域都有着该区域独立的结构在区域外是不可见的，同样。这意味着OSPF路由域中的网络络中链

路状态数据包在全网范围重要原因。该区域中定义的链路状态算法来计网络拓扑数据库及网络拓扑图。对，在每一个区域中的路由器对其域链路状态数据广播被区域的边界挡内的广播，也是OSPF将其路由域或

——随着区域概念的引入，意味着不状态数据库，而是路由器具有与其相连的，当一个路由器与多个区域相连时，我们相连的所有区域的网络结构数据。在同一库。再是在同一个AS内的所有路由器都有一个相同的链路每一个区域的链路状态信息，即该区域的结构数据库称之为区域边界路由器。一个区域边界路由器有自身个区域中的两个路由器有着对该区域相同的结构数据

——我们可以根据IP数据包的目的地的地与源地址处于同一个区域中时，称为处于不同的AS时，我们称之为域间路由。地址及源地址将OSPF路由域中的路由分成两类，当目区域内路由，当目的地与源地址处于不同的区域甚至

OSPF的骨干区域及虚拟链路（Virtual-link）

——在OSPF路由协议中及相应的路由器，骨干区域干区域一般为区域0，其主之间的网络结构情况是互不至区域0(骨干区域)，再由存在一个骨干区域（Backbone）必须是连续的，同时也要求其余要工作是在其余区域间传递路由可见的，当一个区域的路由信息区域0将该路由信息向其余区域，该区域包括属于这个区域的网络区域必须与骨干区域直接相连。骨信息。所有的区域，包括骨干区域对外广播时，其路由信息是先传递作广播。

——在实际网络中，可的情况，在这两种情况下，能会存在backbone 不连续的或者系统管理员可以通过设置虚拟链某一个区域与骨干区域物理不相连路的方法来解决。

——虚拟链路是设置在两个路由器之相连。虚拟链路被认为是属于骨干区域的被一个点对点的链路连在一起。在OSPF路来看待的。下面我们分两种情况来说明虚间，这两个路由器都有一个端口与同一个非骨干区域，在OSPF 路由协议看来，虚拟链路两端的两个路由器由协议中，通过虚拟链路的路由信息是作为域内路由拟链路在OSPF路由协议中的作用。

1.当一个区域与area0没有物理链路相连时

——前文已经提到，一个骨干区域Ar骨干区域直接相连。但是，也存在一个区况下，我们可以采用虚拟链路。虚拟链路链路必须建立在两个区域边界路由器之间ea 0必须位于所有区域的中心，其余所有区域必须与域无法与骨干区域建立物理链路的可能性，在这种情使该区域与骨干区域间建立一个逻辑联接点，该虚拟，并且其中一个区域边界路由器必须属于骨干区域。

——在上面所示的例子器B之间建立虚拟链路，这为接入点，区域1就与区域0 中，区域1与区域0并无物理相连样，将区域2作为一个穿透网络建立了逻辑联接。链路，我们可以在路由器A及路由（Transit-network），路由器B作

2.当骨干区域不连续时

——OSPF路由协议要求情况，例如，当我们想把两某些路由器出现故

障引起骨个不连续的区域0连接到一这两个路由器必须都有处于骨干区域area0必须是连续的，个OSPF路由域混合到一起，并且干区域不连续的情况，在这些情起。这时，虚拟链路的两端必须同一个区域的端口。但是，骨干区域也会出现不连续的想要使用一个骨干区域时，或者当况下，我们可以采用虚拟链路将两是两个区域0的边界路由器，并且

——在上面的例子中，由器A与B之间的路由信息作穿过区域1的虚拟链路将两个分为OSPF域内路由来处理。为两半的骨干区域连接到一起，路

——另外，当一个非骨出现这种情况时，分裂出的area）干区域的区域分裂成两半时，不其中一个区域将被其余的区域作能采用虚拟链路的方法来解决。当为域间路由来处理。残域（Stub

——在OSPF路由协议的过flooding传递到AS内的所们把它称为残域（stub areAS外部的数据只能根据默认器上的链路状态数据库的大链路状态数据库中，可以包括AS有OSPF路由器上。但是，在OSPFa），AS外部信息不允许广播进/路由（default-route）来寻址小及存储器的使用，提高路由器外部链路状态信息，这些信息会通路由协议中存在这样一种区域，我出这个区域。对于残域来说，访问。这样做有利于减小残域内部路由计算路由表的速度。

——当一个OSPF的区域只存在一个区这时，该区域的边界路由器会对域内广播由器都必须知道自身属于该残域，否则残意：一是残域中不允许存在虚拟链路；二域出口点时，我们可以将该区域配置成一个残域，在默认路由信息。需要注意的是，一个残域中的所有路域的设置没有作用。另外，针对残域还有两点需要注是残域中不允许存在AS边界路由器。

SPF协议路由器及链路状态数据包分类

1.OSPF路由器分类

——当一个AS划分成几OSPF路由器作如下分类：个OSPF区域时，根据一个路由器在相应的区域之内的作用，可以将

——内部路由器：当一路由器为内部路由器。内部个OSPF路由器上所有直联的链路路由器上仅仅运行其所属区域的都处于同一个区域时，我们称这种OSPF运算法则。

——区域边界路由器：当一个路由器域边界路由器运行与其相连的所有区域定构数据，并且了解如何将该区域的链路状域。与多个区域相连时，我们称之为区域边界路由器。区义的OSPF运算法则，具有相连的每一个区域的网络结态信息广播至骨干区域，再由骨干区域转发至其余区

——AS边界路由器：AS该路由器在AS内部广播其所路由器的路由信息。AS边界由器可以是一个区域内部路边界路由器是与AS外部的路由器得到的AS外部路由信息；这样AS路由器的定义是与前面几种路由由器或是一个区域边界路由器。互相交换路由信息的OSPF路由器，内部的所有路由器都知道至AS边界器的定义相独立的，一个AS边界路

——指定路由器—DR：在一个广播性FDDI环境）中，存在一个指定

路由器（De完成如下工作：的、多接入的网络（例如Ethernet、TokenRing及signated Router），指定路由器主要在OSPF协议中

——指定路由器产生用在该网段上所有的路由器，于描述所处的网段的链路数据包包括指定路由器本身的状态信息—network link，该数据包里包含。

——指定路由器与所有之间通过建立相邻关系及以指定路由器处于一个网段的义的几种路由器是不同的。始化的过程中，会通过Hell由器DR，并且选出ID次大的DR的所有工作。当一个网段BDR建立相邻关系。在这里回端口或是该路由器上的最与其处于同一网段上的OSPF路由后的flooding来进行链路状态数中心地位。——需要说明的是DR的选择是通过OSPF的Hello 数o数据包在一个广播性网段上选路由器作为备份指定路由器BDR上的DR和BDR选择产生后，该网，一个路由器的ID是指向该路由小的IP地址。器建立相邻关系。由于OSPF路由器据库是同步的，因此，我们可以说，指定路由器DR的定义与前面所定据包来完成的，在OSPF路由协议初出一个ID最大的路由器作为指定路，BDR在DR发生故障后能自动替代段上的其余所有路由器都只与DR及器的标识，一般是指该路由器的环

2.OSPF链路状态广播数据包种类

——随着OSPF路由器种类概念的引入作出了分类。OSPF将链路状态广播数据包，OSPF路由协议又对其链路状态广播数据包（LSA）共分成5类，分别为：

类型1：又被称为路由这种数据包，用于描述路由路信息数据包只会在某一个器链路信息数据包（Router Lin器上联接到某一个区域的链路或特定的区域内广播，而不会广播k），所有的OSPF路由器都会产生是某一端口的状态信息。路由器链至其它的区域。

——在类型1的链路数据包中，OSPF其余的路由器自身是一个区域边界路由器据包在描述其所联接的链路时，会根据各Link ID。表一列出了常见的链路类型及路由器通过对数据包中某些特定数据位的设定，告诉或是一个AS 边界路由器。并且，类型1的链路状态数链路所联接的网络类型对各链路打上链路标识，链路标识。

链路类型具体描述链路标识

1 用于描述点对点的网络相邻路由器的路由器标识

2 用于描述至一个广播性网络的链路DR的端口地址

3 用于描述至非穿透网络，即stub网络的链路stub网络的网络号码

4 用于描述虚拟链路相邻路由器的路由器标识

——类型2：又被称为网络链路信息指定路由器产生的，在一个广播性的、多境中，这种链路状态数据包用来描述该网数据包（Network Link）。网络链路信息数据包是由点接入的网络，例如以太网、令牌环网及FDDI网络环段上所联接的所有路由器的状态信息。

——指定路由器DR只有，在该数据包中含有对所有2的链路信息只会在包含DR。在与至少一个路由器建立相邻关已经与DR建立相邻关系的路由器所处的广播性网络的区域中广播系后才会产生网络链路信息数据包的描述，包括DR路由器本身。类型，不会广播至其余的OSPF路由区域

——类型3和类型4：类型3和类型4的数据包（Summary Link），该链路状态广Summary Link描述的是到某一个区域外部Summary Link也只会在某一个特定的区域于，类型3是由区域边界路由器产生的，类型4是由AS边界路由器产生的，用于描链路状态广播在OSPF路由协议中又称为总结链路信息播是由区域边界路由器或AS边界路由器产生的。的路由信息，这一个目的地地址必须是同一个AS中。内广播。类型3与类型4两种总结性链路信息的区别在用于描述到同一个AS中不同区域之间的链路状态；而述不同AS的链路状态信息。

——值得一提的是，只有类型3的Sum不允许存在AS边界路由器。残域的区域边从而在其余路由器上产生一条默认路由信状态数据库的大小，进而减少对路由器资mary Link才能广播进一个残域，因为在一个残域中界路由器产生一条默认的Summary Link对域内广播，息。采用Summary Link可以减小残域中路由器的链路源的利用，提高路由器的运算速度。

——类型5：类型5的链路状态广播称是由AS边界路由器产生的，用于描述到AS外的所有区域中广播。一般来说，这种链息，在这种情况下，类型5的链路状枋数些情况下，AS边界路由器可以对AS内部广的链路标识采用的是默认网络号码0.0.0. 为AS外部链路状态信息数据包。类型5的链路数据包外的目的地的路由信息，该数据包会在AS中除残域以路状态信息描述的是到AS外部某一特定网络的路由信据包的链路标识采用的是目的地网络的IP地址；在某播默认路由信息，在这时，类型5的链路广播数据包0。

OSPF协议工作过程

——OSPF路由协议针对每一个区域分个区域边界路由器同时与几个区域相联，方法，每一个方法针对一个OSPF区域。下别运行一套独立的计算法则，对于ABR来说，由于一因此一个区域边界路由器上会同时运行几套OSPF 计算面对OSPF协议运算的全过程作一概括性的描述。

1.区域内部路由

——当一个OSPF路由器初始化时，首协议（数据链路层）提示端口是否处于工先初始化路由器自身的协议数据库，然后等待低层次作状态。

——如果低层协议得知的OSPF路由器建立交互关系某一路由器返回的Hello数在OSPF中被称为adjacency数据包自动地发现其相邻路播地址，该多点广播地址为些设置来发现OSPF相邻路由可以用于选择该网络中的指一个端口处于工作状态时，OSPF。一个OSPF路由器向其相邻路由据包，则在这两个OSPF路由器之。在广播性网络或是在点对点的由器，在这时，OSPF路由器将HeALLSPFRouters。在一些非广播器。在多接入的环境中，例如以定路由器DR。会通过其Hello协议数据包与其余器发送Hello数据包，如果接收到间建立起OSPF交互关系，这个过程网络环境中，OSPF协议通过Hellollo数据包发

送至一特殊的多点广性的网络环境中，我们需要经过某太网的环境，Hello协议数据包还

——一个OSPF路由器会路由器之间作链路状态数据路由器DR建立adjacency，OSPF的adjacency间进行的与其新发现的相邻路由器建立OS库的同步。在多接入的网络环增并且作数据库的同步。OSPF协议。PF的adjacency，并且在一对OSPF中，非DR的OSPF路由器只会与指定数据包的接收及发送正是在一对

——OSPF路由器周期性地产生与其相路状态广播LSA（Link State Advertisem由器也会产生链路状态广播信息，所有这进行的。Flooding算法是一个非常可靠的都具有一个相同的OSPF数据库。根据这个短路径树，然后，该路由器会根据最短路联的所有链路的状态信息，有时这些信息也被称为链ent）。当路由器相联接的链路状态发生改变时，路些广播数据是通过Flood的方式在某一个OSPF区域内计算过程，它保证在同一个OSPF区域内的所有路由器数据库，OSPF路由器会将自身作为根，计算出一个最径树产生自己的OSPF 路由表。

2.建立OSPF交互关系adjacency

——OSPF路由协议通过建立交互关系立OSPF交互关系。下面将OSPF建立adjace 来交换路由信息，但是并不是所有相邻的路由器会建ncy的过程简要介绍一下。

——OSPF协议是通过Hello协议数据路由器之间的双向通信。OSPF 路由器会周列于其它路由器的Hello数据包里时，这中，Hello数据包还用于发现指定路由器D 包来建立及维护相邻关系的，同时也用其来保证相邻期性地发送Hello数据包，当这个路由器看到自身被两个路由器之间会建立起双向通信。在多接入的环境R，通过DR来控制与哪些路由器建立交互关系。

——两个OSPF路由器建立双向通信这所有链路状态路由协议的最大的共性。在系的路由器之间保持。后的第二个步骤是进行数据库的同步，数据库同步是OSPF路由协议中，数据库同步关系仅仅在建立交互关

——OSPF的数据库同步来进行的。OSPF路由器周期，并将这些数据包对相邻路数据库的数据作比较，若发序列号较大的数据发出请求是通过OSPF数据库描述数据包（性地产生数据库描述数据包，该由器广播。相邻路由器可以根据现接收到的数据比数据库内的数，并用请求得到的数据来更新其Database Description Packets）数据包是有序的，即附带有序列号数据库描述数据包的序列号与自身据序列号大，则相邻路由器会针对链路状态数据库。

——我们可以将OSPF相邻路由器从发交互关系的过程分成几个不同的状态，分送Hello数据包，建立数据库同步至建立完全的OSPF别为：

——Down：这是OSPF建立交互关系的相邻路由器发送来的信息。在非广播性的由器发送Hello数据包。初始化状态，表示在一定时间之内没有接收到从某一网络环境内，OSPF路由器还可能对处于Down状态的路

——Attempt：该状态时间内没有接收到某一相邻相邻路由器发送Hello

数据仅在NBMA环境，例如帧中继、X.路由器的信息，但是OSPF路由器包来保持联系。25或ATM环境中有效，表示在一定仍必须通过以一个较低的频率向该

——Init：在该状态时，OSPF路由器身的IP地址并没有出现在该Hello 数据包——2-Way：这个状态可以说是建立交互已经处于相邻路由器的Hello数据包内，选择正是在这个状态完成的。在这个状态路由器或是根据链路是否点对点或虚拟链已经接收到相邻路由器发送来的Hello数据包，但自内，也就是说，双方的双向通信还没有建立起来。方式真正的开始步骤。在这个状态，路由器看到自身双向通信已经建立。指定路由器及备份指定路由器的，OSPF路由器还可以根据其中的一个路由器是否指定路来决定是否建立交互关系。

——Exstart：这个状数据交换的初始的数据库描息。同时，在这个状态路由处于备份地位的路由器请求态是建立交互状态的第一个步骤述数据包的序列号，以保证路由器还必须决定路由器之间的主备链路状态信息。。在这个状态，路由器要决定用于器得到的永远是最新的链路状态信关系，处于主控地位的路由器会向

——Exchange：在这个状态，路由器路状态信息，每一个数据包都有一个数据器发送链路状态请求数据包来请求其相应。向相邻的OSPF路由器发送数据库描述数据包来交换链包序列号。在这个状态，路由器还有可能向相邻路由数据。从这个状态开始，我们说OSPF处于Flood状态

——Loading：在loading状态，OSPF及自身的已经过期的数据向相邻路由器提路由器会就其发现的相邻路由器的新的链路状态数据出请求，并等待相邻路由器的回答。

——Full：这是两个OS的路由器之间已经完成了数由PF路由器建立交互关系的最后一据库同步的工作，它们的链路状个状态，在这时，建立起交互关系态数据库已经一致。

3.域间路

——前面一节描述了OSPF路由协议的由协议不会产生更多的路由信息。为了与会产生一些其它的信息对域内广播，这些。具体路由信息交换过程如下：单个区域中的计算过程。在单个OSPF区域中，OSPF路其余区域中的OSPF路由器通讯，该区域的边界路由器附加信息描绘了在同一个AS中的其它区域的路由信息

——在OSPF的定义中，所有的区域都必须与区域0相联，因此每一个区域都必须有一个区域边界路由器与区域0相联，这一个区域边界路由器会将其相联接的区域内部结构数据通过Summary Link广播至区域0，也就是广播至所有其它区域的边界路由器。在这时，与区域0相联的边界路由器上有区域0及其它所有区域的链路状态信息，通过这些信息，这些边界路由器能够计算出至相应目的地的路由，并将这些酚尚畔⒐悴ブ劣肫湎嗔拥那颍员闳酶们蚰诓康穆酚善髡业接肭蛲獠客ㄐ诺淖罴崖酚伞?/P>

4.AS外部路由

——一个自治域AS的边界路由器会将。为了使这些AS外部路由信息生效，AS内AS边界路由器的位置，该路由信息是由非据包的类型为类型4。AS 外部路由信息广播至整个AS中除了残域的所有区域部的所有的路由器（除残域内的路由器）都必须知道残域的区域边界路由器对域内广播的，其链路广播数

●OSPF路由协议验证

——在OSPF路由协议中数据包结构中，包含有一个。，所有的路由信息交换都必须经验证域及一个64位长度的验证数过验证。在前文所描述的OSPF协议据域，用于特定的验证方式的计算

——OSPF数据交换的验证是基于每一路由器上定义了一种验证方式时，必须在外一些与验证相关的参数也可以基于每一以对某一区域内部的每一个网络设置不同义了两种协议验证方式，方式0及方式1，个区域来定义的，也就是说，当在某一个区域的一个该区域的所有路由器上定义相同的协议验证方式。另个端口来定义，例如当采用单一口令验证时，我们可的口令字。——在OSPF路由协议的定义中，初始定分别介绍如下：

——验证方式0：采用头内64位的验证数据位可以不作任何处理。验证方式0表示OSPF对所交换的包含任何数据，OSPF接收到路由路由信息不验证。在OSPF的数据包数据后对数据包头内的验证数据位

——验证方式1：验证方式1为简单口网络来定义的，每一个发送至该网络的数位，也就是说验证方式1的口令字长度为6 令字验证。这种验证方式是基于一个区域内的每一个据包的包头内都必须具有相同的64位长度的验证数据4bits，或者为8个字符。

●小结

——前文介绍了OSPF路由协议的概念及RFC1583，该协议提供了一个不同的网一种链路状态的路由协议，OSPF具备许多及地址summary，具有层次化的网络结构由协议能够被应用到大型的、复杂的网络及该协议的工作原理。OSPF路由协议定义于RFC1247络通过同一种TCP/IP协议交换网络信息的途径。作为优点：快速收敛，支持变长网络屏蔽码，支持CIDR以，支持路由信息验证等。所有这些特点保证了OSPF路环境中。

OSPF路由协议各种类型详解

OSPF各种类型详解一、OSPF数据包类型 1.Hello包：用于建立和维护相邻的两个OSPF路由器的邻接关系，该数据包是周期性地发送的。 2.Database Description（数据库描述包DBD）：用于描述整个数据库，该数据包仅在OSPF初始化时发送。 3.Link state request（链路状态请求包LSQ）：用于向相邻的OSPF路由器请求部分或全部的数据，这种数据包是在当路由器发现其数据已经过期时才发送的。 4.Link state update（链路状态更新包LSU）：这是对link state请求数据包的响应，即通常所说的LSA数据包。 5.Link state acknowledgment（链路状态确认包LSAck）：是对LSA数据包的确认，以确保可靠地传输和信息交换。二、OSPF网络类型 OSPF链路类型有3种：点到点，广播型，NBMA。在3种链路类型上扩展出5种网络类型：点到点，广播，NBMA，点到多点，虚链路。其中虚链路较为特殊，不针对具体链路，而NBMA链路对应NBMA和点到多点两种网络类型。以上是RFC的定义，在Cisco路由器的实现上，我们应记为3种链路类型扩展出8种网络类型，其中NBMA链路就对应5种，即在RFC的定义基础上又增加了3种类型。首先分析一下3种链路类型的特点： 1. 点到点：一个网络里仅有2个接口，使用HDLC或PPP封装，不需寻址，地址字段固定为FF； 2. 广播型：广播型多路访问，目前而言指的就是以太网链路，涉及IP 和Mac，用ARP 实现二层和三层映射； 3. NBMA：网络中允许存在多台Router，物理上链路共享，通过二层虚链路（VC）建立逻辑上的连接。

OSPF 协议工作原理

OSPF 协议工作原理 OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System），即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。 OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先 )是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP)，用于在单一自治系统(autonomous system,AS)内决策路由。链路是路由器接口的另一种说法，因此OSPF也称为接口状态路由协议。OSPF通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库，生成最短路径树，每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表。 OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Lin OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP)，用于在单一自治系统(autonomous system,AS)内决策路由。链路是路由器接口的另一种说法，因此OSPF也称为接口状态路由协议。OSPF通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库，生成最短路径树，每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表。 OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System），即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个 AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。作为一种链路状态的路由协议，OSPF将链路状态广播数据包LSA（Link State Advertisement）传送给在某一区域内的所有路由器，这一点与距离矢量路由协议不同。运行距离矢量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。一 OSPF的数据包 OSPF的包类型： 1 HELLO 1 2 Database Description 数据库的描述 DBD 可靠 3 Link-state Request 链路状态请求包 LSR 可靠 4 Link-state Update 链路状态更新包 LSU 可靠 5 Link-state Acknowledment 链路状态确认包 LSACK 1.Hello协议的目的: 1.用于发现邻居

OSPF路由协议

OSPF作为一种内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP），用于在同一个自治域（AS）中的路由器之间发布路由信息。区别于距离矢量协议(RIP)，OSPF具有支持大型网络、路由收敛快、占用网络资源少等优点，在目前应用的路由协议中占有相当重要的地位。基本概念和术语 1. 链路状态 OSPF路由器收集其所在网络区域上各路由器的连接状态信息，即链路状态信息（Link-State），生成链路状态数据库(Link-State Database)。路由器掌握了该区域上所有路由器的链路状态信息，也就等于了解了整个网络的拓扑状况。OSPF路由器利用“最短路径优先算法(Shortest Path First, SPF)”，独立地计算出到达任意目的地的路由。 2. 区域 OSPF协议引入“分层路由”的概念，将网络分割成一个“主干”连接的一组相互独立的部分，这些相互独立的部分被称为“区域”(Area)，“主干”的部分称为“主干区域”。每个区域就如同一个独立的网络，该区域的OSPF 路由器只保存该区域的链路状态。每个路由器的链路状态数据库都可以保持合理的大小，路由计算的时间、报文数量都不会过大。 3. OSPF网络类型根据路由器所连接的物理网络不同，OSPF将网络划分为四种类型：广播多路访问型（Broadcast multiAccess）、非广播多路访问型（None Broadcast MultiAccess，NBMA）、点到点型（Point-to-Point）、点到多点型（Point-to-MultiPoint）。广播多路访问型网络如：Ethernet、Token Ring、FDDI。NBMA型网络如：Frame Relay、X.25、SMDS。Point-to-Point型网络如：PPP、HDLC。 4. 指派路由器（DR）和备份指派路由器（BDR）在多路访问网络上可能存在多个路由器，为了避免路由器之间建立完全相邻关系而引起的大量开销，OSPF 要求在区域中选举一个DR。每个路由器都与之建立完全相邻关系。DR负责收集所有的链路状态信息，并发布给其他路由器。选举DR的同时也选举出一个BDR，在DR失效的时候，BDR担负起DR的职责。点对点型网络不需要DR，因为只存在两个节点，彼此间完全相邻。协议组成OSPF协议由Hello协议、交换协议、扩散协议组成。本文仅介绍Hello协议，其他两个协议可参考RFC2328中的具体描述。当路由器开启一个端口的OSPF路由时，将会从这个端口发出一个Hello报文，以后它也将以一定的间隔周期性地发送Hello报文。OSPF路由器用Hello报文来初始化新的相邻关系以及确认相邻的路由器邻居之间的通信状态。对广播型网络和非广播型多路访问网络，路由器使用Hello协议选举出一个DR。在广播型网络里，Hello 报文使用多播地址224.0.0.5周期性广播，并通过这个过程自动发现路由器邻居。在NBMA网络中，DR负

H3C三层交换机OSPF路由协议(H3C网络设备)

OSPF路由协议【需求】两台PC所在网段，通过两台使用OSPF协议的路由器实现互连互通。【组网图】【配置脚本（一）】 RouterA配置脚本 # sysname RouterA # router id 1.1.1.1 /配置router id 和loopbackO 地址一致/ # radius scheme system # domain system # interface EthernetO/O ip address 10.1.1.1 255.255.255.0 # interface Serial0/0 link-protocol ppp ip address 20.1.1.1 255.255.255.252 # interface NULL0 # interface LoopBack0 ip address 1.1.1.1 255.255.255.255 # ospf 1 /启动ospf路由协议/ area 0.0.0.0 /创建区域0/ network 1.1.1.1 0.0.0.0 /接口loop 0 使能OSPF/ network 10.1.1.0 0.0.0.255 /接口e0/0 使能OSPF/ network 20.1.1.0 0.0.0.3 /接口s0/0 使能OSPF/ 631 OSPF的基本配置

# user-interface con 0 user-interface vty 0 4 # return RouterB配置脚本 # sysname RouterB # router id 1.1.1.2 /配置router id 和loopbackO 地址一致/ # radius scheme system # domain system # interface EthernetO/O ip address 30.1.1.1 255.255.255.0 # interface Serial0/0 link-protocol ppp ip address 20.1.1.2 255.255.255.252 # interface NULL0 # interface LoopBack0 ip address 1.1.1.2 255.255.255.255 # ospf 1 /启动ospf路由协议/ area 0.0.0.0 /创建区域0/ network 1.1.1.2 0.0.0.0 /接口loop 0 使能OSPF/ network 20.1.1.0 0.0.0.3 /接口s0/0 使能OSPF/ network 30.1.1.0 0.0.0.255 /接口e0/0 使能OSPF/ # user-interface con 0 user-interface vty 0 4 # return 【验证】 RouterA和RouterB可以通过OSPF学习到对方路由信息，并可以ping通对方网段。RouterA路由表： [RouterA]disp ip routi ng-table

OSPF路由协议概念及工作原理

OSPF路由协议概念及工作原理 1.概述 OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System），即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。作为一种链路状态的路由协议，OSPF将链路状态广播数据包LSA（Link State Advertisement）传送给在某一区域内的所有路由器，这一点与距离矢量路由协议不同。运行距离矢量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。 2.数据包格式在OSPF路由协议的数据包中，其数据包头长为24个字节，包含如下8个字段： * Version number-定义所采用的OSPF路由协议的版本。 * Type-定义OSPF数据包类型。OSPF数据包共有五种： * Hello-用于建立和维护相邻的两个OSPF路由器的关系，该数据包是周期性地发送的。* Database Description-用于描述整个数据库，该数据包仅在OSPF初始化时发送。 * Link state request-用于向相邻的OSPF路由器请求部分或全部的数据，这种数据包是在当路由器发现其数据已经过期时才发送的。 * Link state update-这是对link state请求数据包的响应，即通常所说的LSA数据包。* Link state acknowledgment-是对LSA数据包的响应。 * Packet length-定义整个数据包的长度。 * Router ID-用于描述数据包的源地址，以IP地址来表示。 * Area ID-用于区分OSPF数据包属于的区域号，所有的OSPF数据包都属于一个特定的OSPF区域。 * Checksum-校验位，用于标记数据包在传递时有无误码。

OSPF路由协议原理

路由基础回顾
https://www.wendangku.net/doc/209272342.html,
? 交换机转发原理？ ? 路由器转发原理？ ? 路由表的形成？根据来源的不同，路由表中的路由通常分为以下三类： - 直连路由； - 由管理员手工配置的静态路由； - 通过动态路由协议所学习的路由；
静态路由路由协议动态路由链路状态路由协议(OSPF、ISIS)
V1.1
距离矢量路由协议（RIP、BGP）
?2010,蓝狐网络版权所有，未经授权不得使用与传播.
3

距离矢量路由协议
https://www.wendangku.net/doc/209272342.html,
? 距离矢量协议也称为Bellman-Ford B ll F d协议，网络中路由器向相邻的路由器发送它们的整个的路由表。路由器在从相邻路由器接受到的信息的基础上进行矢量叠加，建立自己的路由表。然后，将信息传递到它的下一跳路由器。这样一级级传递下去以达到全网同步
上图以RIP为例
V1.1
?2010,蓝狐网络版权所有，未经授权不得使用与传播.
4

距离矢量路由协议
https://www.wendangku.net/doc/209272342.html,
? 距离矢量路由表中的某些路由可能是建立第2手信息的基础之上的，每个路由器都不了解整个网络拓扑，他们只知道与自己直接相连的网络情况，并根据从邻居得到的路由信息更新自己的路由表，进行叠加后转发给其它的邻居 ? 距离矢量路由协议的缺点： - 容易产生路由环路； - 收敛速度慢； - 报文量大，容易占用较多的网络带宽；
V1.1
?2010,蓝狐网络版权所有，未经授权不得使用与传播.
5

OSPF协议工作原理

据库，生成最短路径树，每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表。 OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System），即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个 AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。作为一种链路状态的路由协议，OSPF将链路状态广播数据包LSA（Link State Advertisement）传送给在某一区域内的所有路由器，这一点与距离矢量路由协议不同。运行距离矢量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。一 OSPF的数据包 OSPF的包类型： 1 HELLO 1 2 Database Description 数据库的描述 DBD 可靠

OSPF路由协议简介

OSPF路由协议简介据北岸了解，CCNA课程中主要介绍的只有RIP、OSPF和EIGRP三种路由协议，对于这三种协议，目前市场上还常用的一般是OSPF协议。RIP协议由于其本身具有跳数（16跳）和更新周期等因素，限制了网络的规模，使得以跳数为计的路由并非最优路由；同时频繁更新整张周期表，浪费网络带宽，逐跳的更新网络收敛速度慢。因此，渐渐的已被淘汰出局，不再使用了。上期北岸简单介绍了RIP路由协议，今天我们来看看OSPF路由协议的内容。 1.OSPF概述：开放式最短路径优先，一种链路状态路由协议，使用的是触发式更新(当新增链路或链路故障)和更新给网络中权威路由器，直接基于IP协议，协议号为89 (不可靠)，管理距离110。 2.特点有：度量值与带宽有直接关系；组播更新(224.0.0.5&224.0.0.6)；支持等价路由(负载均衡)；支持明文和密文两种方式验证；支持携带掩码，支持VLSM，支持CIDR；采用SPF 算法，保证域内百分百无环；支持区域划分(分级组网)，可适应大规模网络；支持多种链路层网络类型。 3.OSPF中涉及到的英文缩写含义： LSA：链路状态通告，该信息表示了路由器周边链路接口等信息；用于路由器之间传递路由信息； LSDB：链路状态数据库，网络中会选举出一台路由器去收集网络中的所有LSA，形成一个数据库；分发给所有路由器；区域：具有相同区域标识的路由器处于一个区域； OSPF报文 Hello：用于建立、维持邻居关系 DD:用于描述本地的链路数据库 LSR：链路请求信息，用于向对方请求路由 LSU:链路更新信息，用于回复LSR LSack：对报文进行确认 OSPF状态机 DOWN:未启用OSPF时 INIT：初始化状态，当路由器发送了一个hello包后 2-W AY：邻居回复hello给我后置为 FULL：邻居之间链路状态交互完毕，达到每台路由都包括了该网络所有拓扑情况后OSPF 处于该状态；收敛状态； 4.（1）OSPF配置命令 (config)#router ospf *，其中*:代表进程ID，(OSPF在本地可启用多个进程)，本地有效；(config-router)#network x.x.x.x y.y.y.y area *，其中x.x.x.x:需要通告到OSPF网络中的网段；y.y.y.y：反掩码，反掩码中为0的对应网络地址，为1的对应主机地址；其中01必须连续，不能间隔；*表示区域标识。

配置OSPF路由协议

配置OSPF路由协议【实验目的】在继续学习路由器工作原理、应用特点和配置方法的基础上，掌握直连路由、静态路由和动态路由的特点。同时，结合RIP路由协议的配置，学习OSPF路由协议的配置方法。同时，通过对RIP和OSPF 工作原理的对比，掌握距离矢量路由协议和链路状态路由协议的应用特点。【实验要求】（1）熟悉动态路由与静态路由之间的区别。（2）掌握RIP和OSPF在工作原理上的区别。（3）掌握OSPF路由协议的配置方法。（4）掌握OSPF路由协议信息的查看方法。（5）了解OSPF路由协议的应用特点。【背景描述】为了使本实验更贴近于实际应用，特别设计了如下图所示的网络拓扑结构。互连设备的每个端口分配了具有32为掩码的IP地址（子网掩码为255.255.255.252），以保证连接设备的网段只有两个IP地址。在该实验中还使用了一台3层交换机，它不但像路由器一样可以实现RIP协议，而且可以创建VLAN，并实现不同VLAN之间的路由管理。例如，我们可以在Switch-L3上创建一个VLAN10并为其分配一个172.16.1.1/24的IP地址，该VLAN的IP地址将作为加入VLAN10的所有主机的网关地址。PC1通过FastEthernet 0/2端口与Switch-L3连接。PC2连接到路由器Router-B的FastEthernet 0/1端口。【实验拓扑】【实验设备】 S3760交换机 1台 R10（路由器） 2台 V35线缆 1条 PC 2台直连线或交叉线 2台【预备知识】路由器基本配置、OSPF的工作原理及配置。【技术原理】

OSPF路由协议是一种典型的链路状态协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System，AS）。AS是指一组通过统一的路由策略或路由协议互相交换路由信息的网络，在本实验中我们可以把一个AS域看成由若干个OSPF区域（Area）所组成的大的自治系统，也通常叫做OSPF路由域（Routing Domain）。OSPF做为典型的IGP（Interior Gateway Protocol，内部网关协议）路由协议，它是运行在一个AS内部的路由协议。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的AS数据库，该数据库中存放的是该路由域（AS）中相应链路的状态信息，OSPF路由器正式通过这个数据库计算出OSPF路由表的。 OSPF路由协议是基于TCP/IP协议体系而开发的，即OSPF for IP，也就是说它是工作在TCP/IP网络中的。作为一种链路状态路由协议，OSPF将链路状态广播数据包（Link StateAdvertisement，LSA）传送给某一区域内的所有路由器，这一点与距离矢量路由协议（如RIP）不同。运行距离矢量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。OSPF算法通过考虑网络的规模、扩展性、自我恢复能力等高级特性来进一步提高了网络的整体健壮性。OSPF具有如下特点： ●可适应大规模的网络； ●路由变化收敛速度快； ●无路由自环； ●支持可变长子网掩码（VLSM）； ●支持等值路由； ●支持区域划分； ●提供路由分级管理； ●支持验证； ●支持以组播地址发送协议报文； OSPF可以运行在结构复杂的大型网络中，本实验主要实现OSPF在单区域的点对点网络中的配置。在点对点网络中，两个路由器使用Hello协议自动建立相邻关系，这里没有指定路由器（DR）和备份指定路由器（BDR）的选举过程，因为点对点网络中只有两个路由器，不存在指定路由器（DR）和备份指定路由器（BDR）。所有OSPF数据包通过224.0.0.5组播地址来发送。 OSPF路由协议的配置命令为：（1）在全局配置模式下启动OSPF： RSR10(config)#router ospf process-id 像其他的路由协议一样，要允许OSPF的运行，首先要建立OSPF进程处理号，利用命令router ospf process-id在端口上启动OSPF协议。其中process-id（进程号）是用来在这个路由器接口上启动的OSPF 的唯一标识。process-id可以作为识别在一台路由器上是否运行着多个OSPF进程的依据。process-id的取值范围为1～65535。一个路由器上的每个接口都可以选择不同的process-id。但一般来说，不推荐在路由器上运行多个OSPF，因为多个会有拓扑数据库，给路由器带来额外的负担。（2）发布OSPF的网络号和指定端口所在区域的具体命令格式如下所示： RSR10(config)#network address wildcard area area-id · address wildcard：表示运行OSPF端口所在网段地址以及相应的子网掩码的反码。例如，255.255.255.0的反码为0.0.0.255，255.255.255.252的反码为。0.0.0.3等。

图解OSPF路由协议

I.图解OSPF路由协议 1、基本概念数量的增多会导致LSDB非常庞大，占用大量的存储空间，并使得运行SPF算法的复杂度增加，导致CPU负担很重。在网络规模增大之后，拓扑结构发生变化的概率也增大，网络会经常处于不稳定的状态之中，造成网络中有大量的OSPF协报文在传递，降低了网络带宽的利用率。更为严重的是，每一次变化都会导致网络中所有的路由器重新进行路由计算。 OSPF协议通过将自治系统划分为不同的区域（Area）来解决上述问题，区域是从逻辑上将路由器划分为不同的组，每个组用区域号（Area ID）来标识。区域的边界是路由器而不是链路，一个网段只能属于一个区域。其中，区域号为0的称为骨干区域，非骨干区域之间的路由信息必须通过骨干区域来转发。OSPF有两个规定：所有非骨干区域必须与骨干区域保持连通；骨干区域本身也必须保持连通。根据路由器在AS中的不同位置，OSPF路由器可以分为以下四类：区域内路由器（Internal Router）：该类路由器的所有接口都属于同一个OSPF区域。区域边界路由器（ABR，Area Border Router）：该类路由器可以同时属于两个以上的区域，但其中一个必须是骨干区域。ABR用来连接骨干区域和非骨干区域，它与骨干区域之间既可以是物理连接，也可以是逻辑上的连接。骨干路由器（BR，Backbone Router）：该类路由器至少有一个接口属于骨干区域。因此，所有的ABR和位于Area 0的内部路由器都是骨干路由器。自治系统边界路由器（ASBR，Autonomous System Border Router）：与其他AS交换路由信息的路由器称为ASBR。ASBR并不一定位于AS的边界，它有可能是区域内路由器，也有可能是ABR。只要一台OSPF路由器引入了外部路由的信息，它就是 ASBR。每台运行OSPF协议的路由器都必须存在Router ID。RID是一个32比特无符号整数，可以在一个自治系统中唯一地标识一台路由器。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，则优先选取所有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。一般情况下，建议配置Loopback接口，并将Loopback接口的IP地址配置为路由器的Router ID，以便于统一管理和区分其他路由器。

OSPF路由协议原理及配置

OSPF路由协议原理及配置协议原理（P147-P159） OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System），即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。 OSPF特点：(P147-148) （1）OSPF无路由自环问题。（2）OSPF支持变长子网掩码VLSM。（3）OSPF支持区域划分、适应大规模网络。（4）OSPF支持等值路径负载分担（Cisco定义最大6条）。（5）OSPF支持验证，防止对路由器、路由协议的攻击行为（6）OSPF路由变化时收敛速度快，可适应大规模网络。（7）OSPF并不周期性地广播路由表，因此节省了宝贵的带宽资源。（8）OSPF被直接封装于IP协议之上（使用协议号89），它靠自身的传输机制保证可靠性。（9）OSPF数据包的TTL值被设为1，即OSPF数据包只能被传送到一跳范围之内的邻居路由器。（10）OSPF以组播地址发送协议报文（对所有DR/BDR路由器的组播地址：224.0.0.6；对所有的SPF路由器的组播地址：224.0.0.5）。 OSPF的hello协议 1.Hello协议的目的: 1.用于发现邻居 2.在成为邻居之前,必须对Hello包里的一些参数进行协商 3.Hello包在邻居之间扮演着keepalive的角色 4.允许邻居之间的双向通信 5.用于在NBMA(Nonbroadcast Multi-access)网络上选举DR和BDR 2.Hello 数据包包含以下内容:（P150） 1.网络掩码（Network Mask）：发送此Hello包的接口子网掩码。 2.Hello间隔（Hello Interval）:发送Hello包的时间间隔（在广播类型和点到点类型网络上是10秒钟，在其他类型网络上是30秒。） 3.路由器优先级（Priority）：用于选举DR、BDR。 4.死亡间隔（Dead Interval）：在这个时间间隔内如果没有收到邻居的Hello 包，则将邻居从邻居列表中删除。

实验OSPF路由协议配置实验报告

浙江万里学院实验报告课程名称：数据通信与计算机网络及实践实验名称：OSPF路由协议配置专业班级：姓名：小组学号：2012014048实验日期：6.6 实验内容： 1、理解OSPF路由协议。 2、在路由器上配置OSPF路由协议，组建一个简单的路由网络。 3、理解并会在路由器中配置使用OSPF协议路由。实验目的： 1、掌握OSPF协议的配置方法。 2、掌握路由器上同时有多种路由协议时的配置方法。实验报告内容本实验要求读者完成一个综合实验项目。实验网络图如下所示，要求一组操作路由器A和B，另一组操作路由器C和D。首先每组自己采用ospf路由协议实现本网段的全连通。之后，将两组路由器再互连起来，并且互连的两个路由器接口采用rip路由协议。利用上述讲解的路由引入技术实现两组的全连通。第一组配置图第二组配置图（一）直接在图中标注各设备接口（包括主机）的IP地址（二）每组完成自己的配置。配置可以分成三步：（1）配置主机和路由器各接口的IP地址；（2）在路由器上配置ospf路由；（3）测试网络的连通性。如果全部连通说明配置正确，否则查找错误并纠正后成绩：教师：李翠莲

再测试。要求写出两台路由器上的ospf路由配置命令。

这一步配置可以分成三步：（1）在路由器上新增加配置rip路由协议，在rip协议的network中只声明新增的网段；（2）在路由器的rip协议中引入ospf协议，ospf协议中引入rip协议。注意只需要在配置了多种路由协议的路由器中需要这样做，只配置一种路由协议的路由器不需要进行路由引入操作，路由引入除了引入路由协议外，还要注意附加引入直连路由；（3）完成后测试各网段的连通性，特别是不同组的主机测试。给出部分测试结果。要求写出两台路由器上新增的rip路由配置和路由引入配置命令。 RouteB（第一组）上的新增路由配置： [RTB]rip [RTB-rip-1]version 2 [RTB-rip-1]undo summary [RTB-rip-1]network 172.20.0.0 RouteB（第一组）上的新增路由引入配置： [RTB-rip-1]import ospf [RTB-rip-1]quit [RTB]ospf [RTB-ospf-1]import rip [RTB-ospf-1]quit RouteC（第二组）上的新增路由配置： [RTC]rip [RTC-rip-1]version 2 [RTC-rip-1]undo summary [RTC-rip-1]network 172.20.0.0 RouteC（第二组）上的新增路由引入配置：

OSPF协议详解分析

OSPF 学习笔记 OSPF 协议号是89，也就是说在ip 包的protocol 中是89，用ip 包来传送数据包格式: 在OSPF 路由协议的数据包中，其数据包头长为24 个字节，包含如下8 个字段： * Version number-定义所采用的OSPF 路由协议的版本。 * Type-定义OSPF 数据包类型。OSPF 数据包共有五种： * Hello-用于建立和维护相邻的两个OSPF 路由器的关系，该数据包是周期性地发送的。 * Database Description-用于描述整个数据库，该数据包仅在OSPF 初始化时发送。 * Link state request-用于向相邻的OSPF 路由器请求部分或全部的数据，这种数据包是在当路由器发现其数据已经过期时才发送的。 * Link state update-这是对link state 请求数据包的响应，即通常所说的LSA 数据包。 * Link state acknowledgment-是对LSA 数据包的响应。 * Packet length-定义整个数据包的长度。 * Router ID-用于描述数据包的源地址，以IP 地址来表示，32bit * Area ID-用于区分OSPF 数据包属于的区域号，所有的OSPF 数据包都属于一个特定的OSPF 区域。 * Checksum-校验位，用于标记数据包在传递时有无误码。 * Authentication type-定义OSPF 验证类型。 * Authentication-包含OSPF 验证信息，长为8 个字节。 FDDI 或快速以太网的Cost 为1，2M 串行链路的Cost 为48，10M 以太网的Cost 为10 等。所有路由器会通过一种被称为刷新（Flooding）的方法来交换链路状态数据。Flooding 是指路由器将其LSA 数据包传送给所有与其相邻的OSPF 路由器，相邻路由器根据其接收到的链路状态信息更新自己的数据库，并将该链路状态信息转送给与其相邻的路由器，直至稳定的一个过程。当路由器有了一个完整的链路状态数据库时，它就准备好要创建它的路由表以便能够转发数据流。CISCO 路由器上缺省的开销度量是基于网络介质的带宽。要计算到达目的地的最低开销，链路状态型路由选择协议（比如OSPF）采用Dijkstra 算法，OSPF 路由表中最多保存6 条等开销路由条目以进行负载均衡，可以通过"maximum-paths" 进行配置。如果链路上出现fapping 翻转，就会使路由器不停的计算一个新的路由表，就可能导致路由器不能收敛。路由器要重新计算客观存它的路由表之前先等一段落时间，缺省值为5 秒。在CISCO 配置命令中"timers spf spf-delay spy-holdtime" 可以对两次连续SPF 计算之间的最短时间（缺省值10 秒）进配置。路由器初始化时Hello 包是用224.0.0.5 广播给域内所有OSPF 路由器，选出DR 后在用224.0.0.6 和DR，BDR 建立邻接。DR 用224.0.0.5 广播给DRother LSA BDR 也是 DRother 用224.0.0.6 广播LSA 给DR 和BDR DR 是在一个以太网段内选举出来的，如果一个路由器有多个以太网段那么将会有多个DR 选举；DR 的选择是通过OSPF 的Hello 数据包来完成的，在OSPF 路由协议初始化的过程中，会通过Hello 数据包在一个广播性网段上选出一个ID 最大的路由器作为指定

OSPF动态路由协议的应用

OSPDF动态路由协议的应用一．实验目的 1．掌握OSPF动态路由协议的原理和配置方法 2．掌握通过OSPF动态路由方式实现网络的连通二．实验描述实验原理如图所示，三层交换机a的f1口连接192.168.10.0/24网段。F2口连接192.168.22.0/24网段。F3接口和路由其f1接口通过192.168.13.0/24网段相连。路由器b的f0接口连接192.168.8.0/24网段。通过配置OSPF协议，保证全网路由。三．实验内容 1.根据实验原理图，划出世界设备的实际网路拓扑连接图，注明设备型号，编号及连线时所用的端口 2.用show命令查看三层交换机的版本信息并大致记录 3.设计网路中各设备接口的ip地址和主机的网络参数。配置主机网络参数，按实际里连接图连接好各设备。 4.配置三层交换机a的f1f2的三层接口以及f3端口所在的Vlan的SVI接口。用show 命令查看ip地址的设置情况并记录。

5.配置路由器b中的f0和f1接口的ip地址，用show命令查看端口的摘要信息并记录

6.全网配置OSPF协议，用show命令查看三层交换机和路由器的路由信息并记录 7.用三台主机互ping，查看并记录结果。

8. 9.配置三层交换机Loopback地址为100.10.1.1，路由器Loopback地址为192.168.1.1，请用相关命令查看此时三层交换机和路由器的Router ID,观察Loopback地址的生效情况，并解释原因。 10.将192.168.8.0／24网段改至Area2，其他胡网络拓扑和配置不变，用PC1ping PC3,查看结果并说明原因。 11.针对第九步胡问题，请设计方案并完成配置，实现全网路由。四．实验总结 1．本实验的收获通过这次实验明白了ospf动态路由协议的一些配置和应用，把书上的内容进行了实践。并且把前面实验的一些东西复习了一下。 2．目前还存在的疑虑及设想。 3．还是要多多上机练习才能把配置搞好。

简述OSPF动态路由协议

学生毕业论文题目简述OSPF动态路由协议作者姓名 *** 系别 *** 专业计算机应用技术班级 *** 指导教师 *** 完成日期 **** 年 **月 ** 日

简述OSPF动态路由协议摘要：本文主要介绍了OSPF协议基本特点、链路状态算法的路由计算过程、OSPF基本概念、OSPF协议的协议报文与状态变化、OSPF的路由计算过程和一个区域配置OSPF的相关步骤。通过本文介绍可以了解OSPF的相关原理、OSPF运行的步骤及配置OSPF的相关命令。 OSPF是一种基于开放标准的链路状态型路由选择协议。OSPF是一种强壮的、可扩展的路由选择协议，适用于今天的异构网络。 OSPF的良好扩展能力是通过体系化设计而获得的。可以将一个OSPF网络规划分成多个区域，它们允许进行全面的路由更新控制。通过在一个恰当设计的网络中定义区域，可以减少路由额外开销并提高系统性能。关键词：开放最短路径优先指定路由器备用指定路由器路由ID 1 引言随着Internet技术在全球范围的飞速发展，世界各地的个人和企业单位都纷纷接入到这个世界上最大的计算机网络中。接入到Internet的自治系统有大有小，小型自治系统因其网络结构简单往往采用静态路由技术即可完成自治系统内的路由寻址，然而大、中型自治系统的网络拓扑结构往往更加复杂，采用依靠人工分配的静态路由技术存在很大的困难，因此根据合理的路由寻址算法设计的动态路由技术随之诞生，而OSPF动态路由技术因其功能强大、可拓展性强和网络性能优越在动态路由技术中格外优秀，被广泛应用于各大、中型自治系统中。 2 OSPF的基本特点及链路状态算法基本过程 2.1 OSPF基本特点如下： 2.1.1支持无类域内路由（CIDR）： OSPF是专门为TCP/IP环境开发的路由协议，显式支持无类域内路由（CIDR）和可变长子网掩码（VLSM）。 2.1.2无路由自环：由于路由的计算基于详细链路状态信息（网络拓扑信息），因此OSPF计算的路由无自环。 2.1.3收敛速度快：触发式更新，一旦拓扑结构发生变化，新的链路状态信息立刻泛洪，对拓扑变化敏感。 2.1.4使用IP组播收发协议数据： OSPF路由器使用组播和单播收发协议数据，因此占用的网络流量很小。 2.1.5支持多条等值路由：当到达目的地的等开销路径有多条时，流量被均衡地分担在这些等开销路径上。 2.1.6支持协议报文的认证： OSPF路由器之间交换的所有报文都被验证。 2.2 OSPF的链路状态算法：

OSPF是一种典型的链路状态路由协议

OSPF是一种典型的链路状态路由协议。采用OSPF的路由器彼此交换并保存整个网络的链路信息，从而掌握全网的拓扑结构，独立计算路由。因为RIP路由协议不能服务于大型网络，所以，I ETF的IGP工作组特别开发出链路状态协议——OSPF。目前广为使用的是OSPF第二版，最新标准为RFC2328。 OSPF作为一种内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP），用于在同一个自治域（AS）中的路由器之间发布路由信息。区别于距离矢量协议(RIP)，OSPF具有支持大型网络、路由收敛快、占用网络资源少等优点，在目前应用的路由协议中占有相当重要的地位。 1. 链路状态 OSPF路由器收集其所在网络区域上各路由器的连接状态信息，即链路状态信息（Link-State），生成链路状态数据库(Link-State Database)。路由器掌握了该区域上所有路由器的链路状态信息，也就等于了解了整个网络的拓扑状况。OSPF路由器利用“最短路径优先算法(Shortest Path First, SPF)”，独立地计算出到达任意目的地的路由。 2. 区域 OSPF协议引入“分层路由”的概念，将网络分割成一个“主干”连接的一组相互独立的部分，这些相互独立的部分被称为“区域”(Area)，“主干”的部分称为“主干区域”。每个区域就如同一个独立的网络，该区域的OSPF路由器只保存该区域的链路状态。每个路由器的链路状态数据库都可以保持合理的大小，路由计算的时间、报文数量都不会过大。 3. OSPF网络类型根据路由器所连接的物理网络不同，OSPF将网络划分为四种类型：广播多路访问型（Broadcast multiAccess）、非广播多路访问型（None Broadcast MultiAccess，NBMA）、点到点型（Point-to-Point）、点到多点型（Point-to-MultiPoint）。广播多路访问型网络如：Ethernet、Token Ring、FDDI。NBMA型网络如：Frame Relay、X.25、SMDS。Point-to-Point型网络如：PPP、HDLC。 4. 指派路由器（DR）和备份指派路由器（BDR）在多路访问网络上可能存在多个路由器，为了避免路由器之间建立完全相邻关系而引起的大量开销，OSPF要求在区域中选举一个DR。每个路由器都与之建立完全相邻关系。DR负责收集所有的链路状态信息，并发布给其他路由器。选举DR 的同时也选举出一个BDR，在DR失效的时候，BDR担负起DR的职责。点对点型网络不需要DR，因为只存在两个节点，彼此间完全相邻。协议组成OSPF 协议由Hello协议、交换协议、扩散协议组成。本文仅介绍Hello协议，其他两个协议可参考RFC2328中的具体描述。当路由器开启一个端口的OSPF路由时，将会从这个端口发出一个Hello报文，以后它也将以一定的间隔周期性地发送Hello报文。OSPF路由器用Hello报文来初始化新的相邻关系以及确认相邻的路由器邻居之间的通信状态。