HC110111007OSPF路由协议基础.ppt

* 学习完此课程，您将会： 了解OSPF协议基本特点。 掌握OSPF基本概念 理解链路状态算法的路由计算过程 掌握OSPF协议的基础配置 注意：关于OSPF路由协议不同等级的课程都会有介绍，其区别在于对协议介绍的深浅不同。在HCDA课程中重点关注OSPF协议的简单原理和配置。 * OSPF（Open Shortest Path First）是基于链路状态算法的IGP路由协议。由互联网工程任务组（IETF）开发。OSPF发展经过了几个版本，OSPFv1在RFC1131中定义，该版本一直处于实验阶段没有公开使用；目前针对IPv4使用OSPFv2。OSPFv2最早在RFC1247中定义，RFC2328是其必威体育精装版标准文档；OSPFv3是针对IPv6技术的版本。若没有特别说明，下文中所提到的OSPF均指OSPFv2。 OSPF直接运行于IP协议之上，使用IP协议号89。OSPF报文结构为：报文头部+报文体的格式。OSPF的报文格式在HCDP的路由课程中有详细介绍，这里不做解释。 * OSPF具有很多显著的特点，因此得到了广泛应用。 支持CIDR 早期的路由协议如RIPv1并不支持CIDR，而OSPF可以支持CIDR，同时在发布路由信息时携带了子网掩码信息，使得路由信息不再局限于有类网络。 支持区域划分 OSPF协议允许自治系统内的网络被划分成区域来管理。通过划分区域来实现更加灵活的分级管理。 无路由自环 OSPF从设计上保证了无路由环路。OSPF支持区域的划分，区域内部的路由器都使用SPF最短路径算法保证了区域内部的无环路。区域之间OSPF利用区域的连接规则保证了区域之间无路由自环。 路由变化收敛速度快 OSPF被设计为触发式更新方式。当网络拓扑结构发生变化，新的链路状态信息会立刻泛洪。OSPF对拓扑变化敏感，因此路由收敛速度快。 使用IP组播收发协议数据 OSPF路由器使用组播和单播收发协议数据。因此占用的网络流量很小。 支持多条等值路由 在路由方面，OSPF还支持多条等值路由。当到达目的地有多条等值开销路径时，流量被均衡地分担在这些等开销路径上，实现了负载分担。更好的利用了链路带宽资源。 支持协议报文的认证 在某些安全级别较高的网络中，OSPF路由器可以提供认证功能。OSPF路由器之间的报文可以配置成必须经过验证才能交换。通过验证可以提高网络的安全性。 * OSPF一个开放的标准路由协议，它广泛的被各种网络运营商所使用。OSPF不仅可以部署在企业网中，同时可以也部署在运营商级的IP网络中。本页列出了OSPF协议与RIPv2，RIPv1协议的不同之处。 * 对比OSPF与RIP协议，不难发现OSPF是一种更高级的内部网关协议。虽然都是IGP路由协议，但两者却存在着根本的区别。OSPF协议基于链路状态算法，而不是距离矢量算法。通过对比距离矢量RIP路由协议的学习可以得出距离矢量路由协议的路由选路原则只是简单的基于跳数，而无法根据链路带宽等资源进行选择，这样就会导致一条高带宽的路径反而没有被选择，而OSPF会根据链路状态来综合考虑，进行选路，从而完全解决了这个问题。由于OSPF路由收敛快、无跳数限制、通告有关链路的信息、不定期发送路由表更新，因此更适合大规模网络使用。（链路可以视为路由器上的接口，链路状态是有关接口及其同邻接路由器关系的描述）。在后续的胶片中会具体介绍到协议的有关算法思路。 * OSPF最显著的特点是使用链路状态算法，区别于早先的路由协议使用的距离矢量算法。本课程首先介绍链路状态算法的路由计算基本过程。 每个OSPF路由器通过泛洪链路状态通告LSA（Link State Advertisement）即向外发布本地链路状态信息（例如可用的端口，可到达的邻居以及相邻的网段信息等等）。泛洪是指OSPF路由器之间发送及同步连接状态数据库的过程。 每个路由器通过收集其它路由器发布的链路状态通告以及自身生成的本地链路状态通告，形成一个链路状态数据库（LSDB）。LSDB描述了路由域内详细的网络拓扑结构。在同一个区域内，所有路由器上的链路状态数据库LSDB是相同的。 通过LSDB，每台路由器以SPF算法计算出一棵以自己为根，以网络中其它节点为叶的最短路径树。SPF算法生成的是一棵无环的最短路径树。 每台路由器计算的最短路径树相当于到网络中其它节点的路由表。这样OSPF路由器就能知道如何到达其他路由器。 * OSPF有五种报文类型，每种报文都使用相同的OSPF报文头。OSPF路由器使用以下报文来发现和维护邻居关系，实现LSDB的同步和交互路由信息。 Hello报文：最常用的一种报文，用于发现、维护邻居关系。并在广播和NBMA类型的网络中选举DR（ Designated Router）指定路由器和BDR（Backup Designa