OSPF介绍

一、链路状态路由算法LSR (Link State Routing)

1、LSR路由算法主要思想：

   （1）、将一个大规模网络（AS）划分为若干个区域；

    （2）、在一个区域内,每个路由器将自己的邻居关系以链路状态LSA(link state)的形式构建, 然后广播(或泛洪)给本区域内所有的其他路由器；

      （3）、直到每个路由器获得本区域内所有的链路状态，即链路状态数据库LSD(link state database)表示，实际上得到了本区域的网络拓扑结构（唯一性）；

       （4）、每个路由器利用Dijstra（最短路径）算法独立计算本节点到其本区域内其他所有路由器最短路径，构造一个最短路径树；

       （5）、最后，每个路由器利用最短路径树，独立建立或更新各自路由表。

2、三点说明

        （1）、划分区域（OSPF）

            *  每一个区域都有一个32比特位的区域标识符。
            *  层次结构的区域划分：主干区域(backbone area)，主干区域的标识符规定为0.0.0.0，主干区域的作用是用来连通其他非主干区域。
            *  区域不能太大，在一个区域内的路由器最好不超过200个
            *  划分区域的好处就是：路由器利用广播方式将各自链路状态信息的发送范围局限于所属区域，而不是整个的自治系统，这就减少了整个网络路由信息通信量。
             *  在一个区域内部的路由器只知道本区域的完整网络拓扑，而不知道其他区域的网络拓扑的情况，提供一定安全性。

      

         （2）、链路状态LSA: 邻居关系

          （3）、链路状态数据库LSD

 3、LSR路由优点

         * 适用于大规模网络;因为(1)路由器仅仅交换各自的邻居关系-链路状态 (LSA),而不是整个拓扑结构或路由表；(2)LSA的大小只与直接相连邻居路由器数有关,而与整个区域路由器数量无关。
         * 链路状态信息主要包括两项：邻居路由器+到邻居代价；代价由管理员根据应用需求确定：距离、费用、延迟、带宽等。
          *路由器独自利用各自的LSD(网络拓扑结构)计算最短路径树,不依赖其他路由器计算结果,收敛(convergence)速度快; 路由信息不可能构成路由环路。
          *只有当网络拓扑结构发生变化，即链路状态发生变化时，路由器才向本区域内其他路由器广播发送变化后的链路状态信息；

     二、开放最短路径优先协议OSPF（Open Shortest Path First）

                  1、OSPF特点

                   *每个路由器将自己的LSA广播（组播、泛洪）本区域所有路由器；分区域路由,协议运行开销少；
                   *当路由器LSA发生变化时，向其他所有路由器发送此LSA；
                   *由于生成一个最短路径树，不产生路由环路；
                   *由于独立计算路由表，收敛速度快；
                   *提供安全性,路由器支持口令(明文或密文)身份认证；
                   *适合大规模网络,最多可支持数千个路由器；
                   *存在到目的网络多条相同代价路径时，采用负载均衡；
                   *发送的LSA都带有序号（32比特位），序号越大信息越新；

                2、五种类型报文

                （1）、Hello报文：相邻路由器之间建立邻接关系；

                （2）、链路状态数据库描述报文(DDP:Database Description Packet Hello报文):相邻路由器之间交换链路状态摘要信息，告诉其他路由器含有哪些路由器的链路状态。

                （3）、链路状态请求报文(LSRP:Link State Request Packet):向相邻路由器请求具体链路状态信息(LSA);

                （4）、链路状态更新报文(LSUP:Link State Update Packet):相邻路由器之间交换具体链路状态信息(LSA);

                 （5）、链路状态确认报文(LSAP:Link State Acknowledgment Packet):对更新报文确认,确保可靠性。

                （Hello报文用于各路由器建立各自LSA,后四种报文用于维护LSD的一致性。）

                3、OSPF协议同步

 三、动态路由算法比较