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OSPF协议基础讲解

OSPF意思是指一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP),用于在单一自治系统内决策路由。

OSPF简介

OSPF(Open Shortest Path First,开放最短路径优先)是 IETF(Internet Engineering Task Force,互联网工程任务组)组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议。目前针对 IPv4 协议使用的是OSPF Version 2。

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OSPF的特点

OSPF 具有如下特点:(1)适应范围广:支持各种规模的网络,最多可支持几百台路由器。(2)快速收敛:在网络的拓扑结构发生变化后立即发送更新报文,使这一变化在自治系统中同步。(3)无自环:由于 OSPF 根据收集到的链路状态用最短路径树算法计算路由,从算法本身保证了不会生成自环路由。(4)区域划分:允许自治系统的网络被划分成区域来管理。路由器链路状态数据库的减小降低了内存的消耗和 CPU 的负担;区域间传送路由信息的减少降低了网络带宽的占用。(5)等价路由:支持到同一目的地址的多条等价路由。(6)路由分级:使用 4 类不同的路由,按优先顺序来说分别是:区域内路由、区域间路由、第一类外部路由、第二类外部路由。(7)支持验证:支持基于区域和接口的报文验证,以保证报文交互和路由计算的安全性。(8)组播发送:在某些类型的链路上以组播地址发送协议报文,减少对其他设备的干扰。

OSPF报文类型

OSPF 协议报文直接封装为 IP 报文,协议号为 89。OSPF 有五种类型的协议报文:(1)Hello 报文:周期性发送,用来发现和维持 OSPF 邻居关系,以及进行 DR(DesignatedRouter,指定路由器)/BDR(Backup Designated Router,备份指定路由器)的选举。(2)DD(Database Description,数据库描述)报文:描述了本地 LSDB(Link State DataBase,链路状态数据库)中每一条 LSA(Link State Advertisement,链路状态通告)的摘要信息,用于两台路由器进行数据库同步。(3)LSR(Link State Request,链路状态请求)报文:向对方请求所需的 LSA。两台路由器互相交换 DD 报文之后,得知对端的路由器有哪些 LSA 是本地的 LSDB 所缺少的,这时需要发送LSR 报文向对方请求所需的 LSA。(4)LSU(Link State Update,链路状态更新)报文:向对方发送其所需要的 LSA。(5)LSAck(Link State Acknowledgment,链路状态确认)报文:用来对收到的 LSA 进行确认。

LSA类型

OSPF 中对链路状态信息的描述都是封装在 LSA 中发布出去,常用的 LSA 有以下几种类型:(1)Router LSA(Type-1):由每个路由器产生,描述路由器的链路状态和开销,在其始发的区域内传播。(2)Network LSA(Type-2):由 DR 产生,描述本网段所有路由器的链路状态,在其始发的区域内传播。(3)Network Summary LSA(Type-3):由 ABR(Area Border Router,区域边界路由器)产生,描述区域内某个网段的路由,并通告给其他区域。(4)ASBR Summary LSA(Type-4):由 ABR 产生,描述到 ASBR(Autonomous SystemBoundary Router,自治系统边界路由器)的路由,通告给相关区域。(5)AS External LSA(Type-5):由 ASBR 产生,描述到 AS(Autonomous System,自治系统)外部的路由,通告到所有的区域(除了 Stub 区域和 NSSA 区域)。(6)NSSA External LSA(Type-7):由 NSSA(Not-So-Stubby Area)区域内的 ASBR 产生,描述到 AS 外部的路由,仅在 NSSA 区域内传播。(7)Opaque LSA:用于 OSPF 的扩展通用机制,目前有 Type-9、Type-10 和 Type-11 三种。其中,Type-9 LSA 仅在本地链路范围进行泛洪,用于支持 GR(Graceful Restart,平滑重启)的 Grace LSA 就是 Type-9 的一种类型;Type-10 LSA 仅在区域范围进行泛洪,用于支持MPLS TE 的 LSA 就是 Type-10 的一种类型;Type-11 LSA 可以在一个自治系统范围进行泛洪。

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作者: 良许

良许,世界500强企业Linux开发工程师,公众号【良许Linux】的作者,全网拥有超30W粉丝。个人标签:创业者,CSDN学院讲师,副业达人,流量玩家,摄影爱好者。
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