淺析OSPF協議的工作原理

鏈路是路由器接口的另一種説法，因此OSPF也稱為接口狀態路由協議。OSPF通過路由器之間通告網絡接口的狀態來建立鏈路狀態數據庫，生成最短路徑樹，每個OSPF路由器使用這些最短路徑構造路由表。

OSPF路由協議是一種典型的鏈路狀態(Link-state)的路由協議，一般用於同一個路由域內。在這裏，路由域是指一個自治系統 (Autonomous System)，即AS，它是指一組通過統一的路由政策或路由協議互相交換路由信息的網絡。在這個AS中，所有的OSPF路由器都維護一個相同的描述這個 AS結構的數據庫，該數據庫中存放的是路由域中相應鏈路的狀態信息，OSPF路由器正是通過這個數據庫計算出其OSPF路由表的。

作為一種鏈路狀態的路由協議，OSPF將鏈路狀態廣播數據包LSA(Link State Advertisement)傳送給在某一區域內的所有路由器，這一點與距離矢量路由協議不同。運行距離矢量路由協議的路由器是將部分或全部的路由表傳遞給與其相鄰的路由器。

　　一 OSPF的數據包

OSPF的包類型：

1 HELLO 12 Database Description 數據庫的描述 DBD 可靠

3 Link-state Request 鏈路狀態請求包 LSR 可靠

4 Link-state Update 鏈路狀態更新包 LSU 可靠

5 Link-state Acknowledment 鏈路狀態確認包 LSACK

1)o協議的目的:

1.用於發現鄰居

2.在成為鄰居之前,必須對Hello包裏的一些參數協商成功

o包在鄰居之間扮演着keepalive的角色

4.允許鄰居之間的雙向通信

5.它在NBMA(Nonbroadcast Multi-access)網絡上選舉DR和BDR(NBMA中默認30s發送一次，多路訪問和點對點網絡上默認10s發送一次)

o Packet包含以下信息:

1).源路由器的RID

2.源路由器的Area ID

3.源路由器接口的掩碼

4.源路由器接口的認證類型和認證信息

5.源路由器接口的Hello包發送的時間間隔

6.源路由器接口的無效時間間隔

7.優先級

9.五個標記位(flag bit)

10.源路由器的所有鄰居的RID

　　二 OSPF的網絡類型

OSPF定義的5種網絡類型:

1.點到點網絡, 比如T1線路,是連接單獨的一對路由器的網絡,點到點網絡上的有效鄰居總是可以形成鄰接關係的,在這種網絡上,OSPF包的目標地址使用的是,這個組播地址稱為AllSPFRouters.

2.廣播型網絡,比如以太網,Token Ring和FDDI,這樣的網絡上會選舉一個DR和BDR,DR/BDR的發送的OSPF包的目標地址為,運載這些OSPF包的幀的目 標MAC地址為0100.5E00.0005;而除了DR/BDR以外的OSPF包的目標地址為,這個地址叫AllDRouters.

網絡, 比如X.25,Frame Relay,和ATM,不具備廣播的能力,因此鄰居要人工來指定,在這樣的網絡上要選舉DR和BDR,OSPF包採用unicast的方式

4.點到多點網絡 是NBMA網絡的一個特殊配置,可以看成是點到點鏈路的集合. 在這樣的網絡上不選舉DR和BDR.

5.虛鏈接: OSPF包是以unicast的方式發送

所有的網絡也可以歸納成2種網絡類型:

1.傳輸網絡(Transit Network)

2.末節網絡(Stub Network )

　　三 OSPF的DR及BDR

OSPF路由器在完全鄰接之前,所經過的幾個狀態:

: 初始化狀態.

mpt: 只適於NBMA網絡,在NBMA網絡中鄰居是手動指定的,在該狀態下,路由器將使用HelloInterval取代PollInterval來發 送Hello包.

: 表明在DeadInterval裏收到了Hello包,但是2-Way通信仍然沒有建立起來.

-way: 雙向會話建立.

art: 信息交換初始狀態,在這個狀態下,本地路由器和鄰居將建立Master/Slave關係,並確定DD Sequence Number,接口等級高的的成為Master.