`
gogohulo
  • 浏览: 27853 次
  • 性别: Icon_minigender_2
  • 来自: 济南
社区版块
存档分类
最新评论

OSPF的一些基本概念

 
阅读更多

OSPF的一些基本概念
2010年07月28日
  

OSPF的一些基本概念
  OSPF简介
  4.1.1 OSPF概述
  开放最短路径优先协议OSPF(Open Shortest Path First)是IETF组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议。目前使用的是版本2(RFC2328),其特性如下:
  l 适应范围――支持各种规模的网络,最多可支持几百台路由器。
  l 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。
  l 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。
  l 区域划分――允许自治系统的网络被划分成区域来管理,区域间传送的路由信息被进一步抽象,从而减少了占用的网络带宽。
  l 等值路由――支持到同一目的地址的多条等值路由。
  l 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。
  l 支持验证――支持基于接口的报文验证以保证路由计算的安全性。
  l 组播发送――协议报文支持以组播形式发送。
  4.1.2 OSPF协议基本原理
  在不考虑区域划分的情况下,OSPF协议的路由计算过程可简单描述如下:
  l 每个支持OSPF协议的路由器都维护着一份描述整个自治系统拓扑结构的链路状态数据库LSDB(Link State Database)。每台路由器根据自己周围的网络拓扑结构生成链路状态广播LSA(Link State Advertisement),通过相互之间发送协议报文将LSA发送给网络中其它路由器。这样每台路由器都收到了其它路由器的LSA,所有的LSA放在 一起便组成了链路状态数据库。
  l 由于LSA是对路由器周围网络拓扑结构的描述,那么LSDB则是对整个网络的拓扑结构的描述。路由器很容易将LSDB转换成一张带权的有向图,这张图便是对整个网络拓扑结构的真实反映。显然,各个路由器得到的是一张完全相同的图。
  l 每台路由器都使用SPF算法计算出一棵以自己为根的最短路径树,这棵树给出了到自治系统中各节点的路由,外部路由信息为叶子节点,外部路由可由广播它的路 由器进行标记以记录关于自治系统的额外信息。显然,各个路由器各自得到的路由表是不同的。
  此外,为使每台路由器能将本地状态信息(如可用接口信息、可达邻居信息等)广播到整个自治系统中,在路由器之间要建立多个邻接关系,这使得任何一台 路由器的路由变化都会导致多次传递,既没有必要,也浪费了宝贵的带宽资源。为解决这一问题,OSPF协议定义了“指定路由器”DR(Designated Router),所有路由器都只将信息发送给DR,由DR将网络链路状态广播出去。这样就减少了多址访问网络上各路由器之间邻接关系的数量。
  OSPF协议支持基于接口的报文验证以保证路由计算的安全性;并使用IP多播方式发送和接收报文(224.0.0.5和224.0.0.6)。
  4.1.3 OSPF的协议报文
  OSPF有五种报文类型:
  l HELLO报文(Hello Packet):
  最常用的一种报文,周期性的发送给本路由器的邻居。内容包括一些定时器的数值、DR、BDR(Backup Designated Router)以及自己已知的邻居。
  l DD报文(Database Description Packet):
  两台路由器进行数据库同步时,用DD报文来描述自己的LSDB,内容包括LSDB中每一条LSA的摘要(摘要是指LSA的HEAD,通过该HEAD 可以唯一标识一条LSA)。这样做是为了减少路由器之间传递信息的量,因为LSA的HEAD只占一条LSA的整个数据量的一小部分,根据HEAD,对端路 由器就可以判断出是否已有这条LSA。
  l LSR报文(Link State Request Packet):
  两台路由器互相交换过DD报文之后,知道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。内容包括所需要的LSA的摘要。
  l LSU报文(Link State Update Packet):
  用来向对端路由器发送所需要的LSA,内容是多条LSA(全部内容)的集合。
  l LSAck报文(Link State Acknowledgment Packet)
  用来对接收到的LSU报文进行确认。内容是需要确认的LSA的HEAD(一个报文可对多个LSA进行确认)。
  4.1.4 OSPF的LSA类型
  1. 五类基本的LSA
  根据前面几节的介绍可以了解,链路状态广播报文LSA是OSPF协议计算和维护路由信息的主要来源。在RFC2328中定义了五类LSA,描述如下:
  l Router-LSAs:第一类LSA(Type-1),由每个路由器生成,描述本路由器的链路状态和花费,只在路由器所处区域内传播。
  l Network-LSAs:第二类LSA(Type-2),由广播网络和NBMA网络的DR生成,描述本网段的链路状态,只在DR所处区域内传播。
  l Summary-LSAs:包含第三类LSA和第四类LSA(Type-3,Type-4),由区域边界路由器ABR生成,在与该LSA相关的区域内传 播。每一条Summary-LSA描述一条到达本自治系统的、其它区域的某一目的地的路由(即区域间路由:inter-area route)。Type-3 Summary-LSAs描述去往网络的路由(目的地为网段),Type-4 Summary-LSAs描述去往自治系统边界路由器ASBR的路由。
  l AS-external-LSAs:第五类LSA(Type-5),也可以写成ASE LSA,由自治系统边界路由器ASBR生成,描述到达其它AS的路由,传播到整个AS(Stub区域除外)。AS的缺省路由也可以用AS- external-LSAs来描述。
  2. 第七类LSA
  在RFC1587(OSPF NSSA Option)中增加了一类新的LSA:Type-7 LSAs。
  根据RFC1587的描述,Type-7 LSAs与Type-5 LSAs主要有以下两点区别:
  l Type-7 LSAs在NSSA区域(Not-So-Stubby Area)内产生和发布;但NSSA区域内不会产生或发布Type-5 LSAs。
  l Type-7 LSAs只能在一个NSSA内发布,当到达区域边界路由器ABR时,ABR可以选择将Type-7 LSAs中的部分路由信息转换成Type-5 LSAs发布,Type-7 LSAs不直接发布到其它区域或骨干区域。
  4.1.5 与OSPF协议相关的基本概念
  1. 路由器ID号
  一台路由器如果要运行OSPF协议,必须存在Router ID。如果没有配置ID号,系统会从当前接口的IP地址中自动选一个作为路由器的ID号,选择方式如下:如果有LoopBack接口地址,就选IP地址数 值最大的LoopBack地址;如果没有配置LoopBack接口地址,就选IP地址数值最大的物理接口地址。
  2. DR和BDR
  l 指定路由器DR(Designated Router)
  在多路访问网络中,如果路由器之间两两建立邻接关系,会导致在路由交换时同一个LSA在网络内部被多次重复传递,浪费了宝贵的带宽资源。为了解决这 一问题,OSPF协议规定,在多路访问网络中必须选举DR,网络中的路由器只和DR(以及后面提到的BDR)建立邻接关系并交换路由,两台非DR和BDR 路由器之间不建立邻接关系,也不交换路由信息。
  哪一台路由器会成为本网段内的DR并不是人为指定的,而是由本网段中所有的路由器共同选举出来的。
  l 备份指定路由器BDR(Backup Designated Router)
  如果DR由于某种故障而失效,这时必须重新选举DR,并与之同步。这需要较长的时间,在这段时间内,路由计算是不正确的。为了能够缩短这个过 程,OSPF提出了BDR的概念。BDR实际上是对DR的一个备份,在选举DR的同时也选举出BDR,BDR也和本网段内的所有路由器建立邻接关系并交换 路由信息。当DR失效后,BDR会立即成为DR。
  3. 区域(Area)
  随着网络规模日益扩大,当一个巨型网络中的路由器都运行OSPF路由协议时,路由器数量的增多会导致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;并且,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“动荡”之中,造成网络中会有大量 的OSPF协议报文在传递,降低了网络的带宽利用率。而且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成不同的区域(Area)来解决上述问题。区域是在逻辑上将路由器划分为不同的组。区域的边界是路由器,这样会有一 些路由器属于不同的区域,连接骨干区域和非骨干区域的路由器称作区域边界路由器――ABR,ABR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。
  4. 骨干区域和虚连接
  l 骨干区域(Backbone Area)
  OSPF划分区域之后,并非所有的区域都是平等的关系。其中有一个区域是与众不同的,它的区域号(Area ID)是0,通常被称为骨干区域。
  l 虚连接(Virtual Link)
  由于所有区域都必须与骨干区域连通,特别引入了虚连接的概念,使那些物理上和骨干区域分离的区域仍可在逻辑上保持和骨干区域的连通性。
  5. 路由聚合
  AS被划分成不同的区域,每一个区域通过OSPF边界路由器(ABR)相连,区域间可以通过路由汇聚来减少路由信息,减小路由表的规模,提高路由器的运算速度。ABR在计算出一个区域的区域内路由之后,根据聚合相关设置,将其中多条OSPF路由聚合成一条发送到区域之外。
分享到:
评论

相关推荐

    ospf基本概念

    ospf

    新手网络工程师--OSPF基本概念及单区域配置

    此课件是针对《OSPF基本概念及单区域配置》,是一种路由协议。内有习题。 课程目标: 掌握OSPF单区域的配置 理解OSPF的工作原理 掌握OSPF单区域的故障排除 理解OSPF的邻接关系建立的过程 理解OSPF接口的类型与DR/...

    ospf解释文档

    ospf的基本概念的理解和各种专业词汇的解释

    华为OSPF原理描述笔记

    1. 内容全面:本笔记涵盖了OSPF协议的基本概念、工作原理、配置方法以及实战...1. OSPF基本概念 2. OSPF基本原理 3. OSPF基本特点 4. OSPF收敛特性 5. OSPF扩展特性 6. OSPF管理特性 7. OSPF状态机 8. OSPF与IS-IS 比较

    ospf讲解ppt

    ospf讲解ppt:通过幽默的方式来讲解ospf的基本概念和基本实现方法。

    华为OSPF培训ppt

    第一章 OSPF的基本概念 第二章 OSPF的数据结构 第三章 OSPF的配置方法 第四章 OSPF常见问题分析 OSPF(OPEN SHORTEST PATH FIRST),即开放最短路径优先。是一种链路状态协议,采用Dijkstra算法,也叫最短路径算法...

    ospf协议详解

    ospf技术介绍。OSPF工作原理 OSPF的报文类型 OSPF的邻居状态与数据库同步 OSPF的区域概念 OSPF网络类型 OSPF基本配置 OSPF路由器类型 LSA类型 OSPF路由汇总与配置

    OSPF 协议原理

    本课程由浅入深的讲解OSPF协议基本概念,OSPF路由计算过程,各种类型的LSA,以及如何合理规划设计OSPF网络。学完本课程,无论您是新手,还是资深专家,都能从中获益匪浅。

    ospf.ppt简单的介绍ospf

    开放式最短路径优先协议(OSPF)。简单的介绍 OSPF工作原理 OSPF的报文类型 OSPF的邻居状态与数据库同步 ...OSPF基本配置 OSPF路由器类型 LSA类型 OSPF路由汇总与配置 OSPF特殊区域类型 OSPF虚链路与配置

    DtacomIPCore03 OSPF基础.pptx

    本课程主要介绍OSPF的基本概念、OSPF邻接关系的建立、以及OSPF的基本配置。

    OSPF三步曲之一基础篇.pdf

    OSPF三步曲之一基础篇,讲述ospf基础概念,基本原理。。。。。

    基于OSPF中小企业网络工程的毕业设计与实现.doc

    3 2.4 DHCP协议的简介 4 2.5 OSPF协议的介绍 5 2.5.1 OSPF具有如下特点: 5 2.5.2 OSPF 的基本概念 5 2.5.3 路由器ID号 5 2.5.4 OSPF 的协议报文 6 2.5.5 LSA 的类型 6 2.5.6 邻居和邻接 7 2.5.7 OSPF 区域 7 2.5.8 ...

    OSPF培训胶片学习

    OSPF培训本课程主要是讲解OSPF的基本概念和链路数据库,通过本课程的学习您能掌握OSPF的整个运行过程、配置方法和常见的问题排错,提高部署OSPF和解决问题的能力

    OSPF协议原理

    OSPF协议原理培训胶片 第1章 OSPF协议基本概念 第2章 OSPF网络类型 第3章 OSPF路由计算过程 第4章 LSA链路状态通告 第5章 设计规划OSPF网络

    ospf lecture - fundemental

    介绍ospf基本概念的讲座,图文并茂,条理非常清晰。

    网络工程师培训 运维工程师培训 系统工程师技术培训 LNPU 14 OSPF基本概念及单区域配置 共42页.pptx

    【课程目标】 了解网络历史 掌握七层结构的理论基础 掌握物理层的理论基础与相关设备 掌握数据链路层的理论基础与相关设备 掌握网络层的理论基础与相关设备 掌握传输控制层的理论基础与相关设备 ...

    《Cisco OSPF网络设计解决方案(第2版)》(书签+页面整理)

    cisco介绍OSPF的书,原理介绍非常充分,基本概念和原理的描述适合一般的学习OSPF,资源来自网上,仅做了书签处理和页面的阅读优化,在保证页面清晰度的前提下,压缩了文件体积

    CCNP2.0培训视频48讲.zip

    07-OSPF基本概念 08-OSPF基本配置 09-OSPF的NBMA原理 10-OSPF的NBMA实验 11-OSPF在FR的多点子接口 12-OSPF不同LSA介绍 13-OSPF不同LSA实验 14-OSPF邻接关系如何建立 15-OSPF邻接状态实验 16-OSPF选路 17-OSPF区域...

    OSPF协议的附录E(RFC 2328)

    1.主要内容部分,详细描述了OSPF协议的各个方面,包括基本概念、操作、接口类型、协议数据单元(PDUs)、内部OSPF路由、OSPF在一个自治系统内的区域结构、路由计算、OSPF在非广播多接入网络上的操作,等等。...

    ASON路由协议OSPF_TE的分析与仿真

    自动交换光网络( ASON) 通过在传统光...文章对ASON路由协议———基于流量工程开放最短路径优先协议( OSPF- TE) 的基本概念和工作 机制进行了分析研究, 并仿真了OSPF- TE 的一些网络性能, 并得到一些有益的仿真结果。

Global site tag (gtag.js) - Google Analytics