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。是对链路状态路由协议的一种实现,隶属内部网关协议(IGP),故运作于自治系统内部。著名的迪克斯加算法(Dijkstra)被用来计算最短路径树。OSPF分为OSPFv2和OSPFv3两个版本,其中OSPFv2用在IPv4网络,OSPFv3用在IPv6网络。OSPFv2是由RFC 2328定义的,OSPFv3是由RFC 5340定义的。与RIP相比,OSPF是链路状态协议,而RIP是距离矢量协议。
链路状态路由协议(也可以说OSPF)工作原理:
每台路由器通过使用Hello报文与它的邻居之间建立邻接关系
每台路由器向每个邻居发送链路状态通告(LSA),有时叫链路状态报文(LSP). 每个邻居在收到LSP之后要依次向它的邻居转发这些LSP(泛洪)
每台路由器要在数据库中保存一份它所收到的LSA的备份,所有路由器的数据库应该相同
依照拓扑数据库每台路由器使用Dijkstra算法(SPF算法)计算出到每个网络的最短路径,并将结果输出到路由选择表中
OSPF的简化原理:发Hello报文——建立邻接关系——形成链路状态数据库——SPF算法——形成路由表。
OSPF的特征:
1.快速适应网络变化
2.在网络发生变化时,发送触发更新
3.以较低的频率(每30分钟)发送定期更新,这被称为链路状态刷新
4.支持不连续子网和CIDR
5.支持手动路由汇总
6.收敛时间短
7.采用Cost作为度量值
8.使用区域概念,这可有效的减少协议对路由器的CPU和内存的占用.
9.有路由验证功能,支持等价负载均衡
运行OSPF的路由器需要一个能够唯一标示自己的Router ID
OSPF划分了5大区域,分别为普通区域(骨干区域、标准区域)、STUB区域、Totally STUB区域、NSSA区域、Totally NSSA区域。在划分了区域的同时,增加了一些路由器类型:区域内路由器(Internal Router)、区域边界路由器ABR(Area Border Router)、骨干路由器(Backbone Router)、自治系统边界路由器ASBR(AS Boundary Router)。通过区域和路由器类型的划分,将一个大的AS划分多个小的区域,这样更便于灵活的操作和管理。
RIP存在的缺点:
1、RIP是基于UDP协议,使用的端口号为520。无确认机制,无邻居概念。
2、收敛慢:RIP存在3大定时器:更新定时器30s、老化定时器180s、垃圾收集定时器120s,路由表每隔30s更新一次,一条路由失效到消失时间消耗总共为300s。
3、路由环路:跳数少,收敛慢(非直连链路失效等待周期久),易出环路。RIP的防环机制:1、水平分割;2、毒性逆转;3、触发更新。
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