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第11章　链路状态路由协议和混合型路由协议 主讲：田桂丰 11.1 链路状态路由协议概述 一、链路状态路由协议原理： 　链路状态路由算法又称最短路径优先算法，主要使用链路状态公告LSA（Link — State Advertisement）、网络拓扑数据库、最短路径SPF算法、最短路径SPF 树和路由表5种技术手段 11.1 链路状态路由协议概述 1、网络有哪些信誉好的足球投注网站过程： 路由器之间互相交换LSA。每个路由器都从交换直接连接的链路状态开始，并转发其他路由器送来的LSA； 每个路由器并行地建立一个网络拓扑数据库，数据库有来自于网上所有的LSA组成； 每个路由器中的最短路径SPF算法计算网络的可达性，确定从本路由器至网络中其他各点的最短路径，并建立一棵以自己为根的SPF树； 路由器根据SPF树生成路由表。 11.1 链路状态路由协议概述 11.1 链路状态路由协议概述 11.1 链路状态路由协议概述 C发现直连网络30.0.0.0和40.0.0.0 构造包含发现信息的L-S报文(LSP)向全网广播 接收全网的其他路由器发来的L-S报文 根据收集的信息建立拓扑数据库 启动SPF算法以C为源点计算SPF树 建立到达所有信宿的路由表（端口和代价） 11.1 链路状态路由协议概述 2、链路状态变化和路由更新： 无论何时链路状态拓扑结构发生改变，路由器向其他路由器发送链路状态变化的消息，其他路由器则根据链路状态的变化更新网络拓扑数据库；或者发现链路状态变化的路由器向一个指定的路由器发送链路状态变化的消息，所有其他路由器根据这个指定的路由器来更新网络拓扑数据库； LSA数据包每次引起网络拓扑数据库的改变，SPF算法则重新计算最短路径并更新路由表。 （1）发现拓扑变化 （2）修改拓扑数据库 （3）各自重新计算SPF树 （4）修改各自的路由表 11.1 链路状态路由协议概述 3、邻居关系形成： 　由于链路状态路由协议不必周期性地传递路由更新包，所以它不能像距离矢量路由协议一样用路由更新包来维持邻居关系，它使用专门的Hello包来维持邻居关系。 11.1 链路状态路由协议概述 二、链路状态路由协议的算法： 最短路径算法，计算加权无向图（即L-S图）中两个结点之间的最短路径,对每结点赋以标注{D(v),NP(v)}其中 自变量v：无向图中的结点 函数D(v)：到目前为止，从源点到结点v的最短路径（边长之和） 函数NP(v)：沿从源点到结点v且与其相邻的前一结点 11.1 链路状态路由协议概述 11.1 链路状态路由协议概述 三、链路状态路由的优点与不足： 1、链路状态路由协议与距离矢量路由路由协议的比较： 11.1 链路状态路由协议概述 11.1 链路状态路由协议概述 2、链路状态路由协议的优点： 快速收敛 路由更新的操作更加有效率 11.1 链路状态路由协议概述 3、OSPF的缺点： SPF算法计算和拓扑数据库需要更多的CPU和内存资源 网络启动时的扩散路由信息（flood）需要占用很多带宽资源 11.2 单区域的OSPF基础 1、OSPF路由概述：（开放式最短路径优先路由协议） 利用Hello包建立邻居关系，构造邻居表 相互传递LSA，构造拓扑表（拓扑数据库） 运行SPF算法，构建SPF树，构建路由表 11.1 链路状态路由协议概述 2、链路状态路由协议的特点： OSPF无路由自环问题。 OSPF支持变长子网掩码VLSM。 OSPF支持区域划分、适应大规模网络。 OSPF支持等值路径负载分担（Cisco定义最大6条）。 OSPF支持验证，防止对路由器、路由协议的攻击行为 11.1 链路状态路由协议概述 OSPF路由变化时收敛速度快，可适应大规模网络。 OSPF并不周期性地广播路由表，因此节省了宝贵的带宽资源。 OSPF被直接封装于IP协议之上（使用协议号89），它靠自身的传输机制保证可靠性。 OSPF数据包的TTL值被设为1，即OSPF数据包只能被传送到一跳范围之内的邻居路由器。 OSPF以组播地址发送协议报文（对所有DR/BDR路由器的组播地址：224.0.0.6；对所有的SPF路由器的组播地址：224.0.0.5）。 11.2 单区域的OSPF基础 二、 OSPF的基本术语 1、链路 2、链路状态：链路状态是指路由器接口的状态，如UP，DOWN，IP及网络类型等。链路状态信息通过链路状态公告(LSA)发布到网上的每台路由器 3、区域：在OSPF中使用区域来为自治系统分段，OSPF是一种层次化的路由选择协议，区域0是一个OSPF网络中必须具有的区域，也称为主干区域，其他所有区域要求通过区域0互连到一起。 4、邻居（Neighbors）、邻居表 5、链路开销：