9 开放最短路径优先协议-2
RIP和OSPF协议工作原理分析
RIP和OSPF协议工作原理分析RIP（Routing Information Protocol，路由信息协议）和OSPF （Open Shortest Path First，开放最短路径优先）都是常见的路由协议，用于在计算机网络中进行路由选择。
它们有不同的工作原理，下面将分析RIP和OSPF的工作原理，并进行比较。
1.RIP协议工作原理：RIP是一种基于距离矢量的内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP），使用跳数作为度量标准。
它通过广播路由信息，以更新和维护路由表，实现路由选择。
RIP使用UDP协议进行通信，默认使用端口号520。
RIP协议将网络划分为多个子网，每个子网都有一个路由器作为网关。
每个路由器把自己所知道的网关地址和跳数发送给相邻路由器，相邻路由器会对这些信息进行更新，最后将更新后的路由信息再广播给其他邻居路由器。
RIP基于距离向量算法进行路由选择。
每个路由器维护一个路由表，其中记录了到达目的网络的下一跳路由器和距离。
通过比较距离，选择跳数最小的路由作为最佳路径。
这种方式的优点是简单，容易实现，但是存在慢收敛、无法处理大型网络和丢包等问题。
2.OSPF协议工作原理：OSPF是一种链路状态协议（Link State Protocol），使用链路状态作为度量标准。
它通过交换路由信息，建立一个拓扑数据库，计算最短路径树，进行路由选择。
OSPF使用IP协议（默认端口号为89）进行通信。
OSPF将网络划分为多个区域（Area），不同区域之间通过边界路由器（Border Router）连接。
每个路由器在区域内交换链路状态信息，构建一个局部的拓扑数据库，并通过洪泛算法将数据库广播给其他路由器，最终构建整个网络的拓扑数据库。
OSPF基于Dijkstra算法进行路由计算，根据链路的开销（一般是链路带宽）来选择最短路径。
通过计算最短路径树，每个路由器可以获得到达每个目的网络的最佳路径。
实验二 开放式最短路径优先协议OSPF
实验二开放式最短路径优先协议OSPF 网工1301班吴兴龙 201326810917【实验目的】1. 掌握OSPF的报文格式2. 掌握OSPF的工作过程3.了解常见的LSA的结构及LSDB的结构【实验学时】建议4学时【实验环境配置】采用网络结构三【实验原理】一. OSPF的报文格式二. OSPF的工作过程三. OSPF链路状态公告类型路由器链路LSA：用来通知路由器的所有链路。
网络链路LSA：用来宣布连接到某个网络上的链路。
汇总链路到网络LSA：用来宣布在这个区域以外的其他网络的存在。
汇总链路到AS边界路由器LSA：用来宣布到AS边界路由器的路由。
外部链路LSA：用来宣布在AS外部的所有网络。
【实验步骤】练习一：分析OSPF报文，理解OSPF工作过程1.主机C、D启动协议分析器开始捕获数据，并设置过滤条件（提取OSPF协议）。
2.主机B和主机E启动OSPF协议并添加新接口：a.主机B启动OSPF协议（在命令行方式下，输入“ospf_config routerid1.1.1.1”）；b.主机E启动OSPF协议（在命令行方式下，输入“ospf_config routerid2.2.2.2”）；c. 添加主机B的接口：添加IP 为192.168.0.2 的接口：在命令行方式下输入“ospf_configinterface"192.168.0.2的接口名"0.0.0.0192.168.0.2255.255.255.0”；d. 添加主机E的接口：添加IP 为192.168.0.1 的接口：在命令行方式下输入“ospf_configinterface"192.168.0.1的接口名"0.0.0.0192.168.0.1255.255.255.0”；3.观察主机B、E的OSPF的相关信息，宏观了解该路由器的基本信息：a. 在命令行方式下，通过输入“ospf_configshowarea”察看区域信息。
ospf路由协议
Osfp 路由协议1、OSPF协议概述OSPF（Open Short Path First）开放最短路径优先协议，是一种基于链路状态的内部网协议（Interior Gateway Protocol），主要用于规模较大的网络中。
2、OSPF的特点●适应范围广：支持各种规模的网络，最多可支持数百台路由器。
●快速收敛：在网络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被处理。
●无环路由：根据收集到的链路状态用最短路径树算法计算路由。
●区域划分：允许自治系统内的网络被划分成区域来管理，区域间传送的路由信息被汇聚，从而减少了占用的网络资源。
●路由分级：使用4类不同的路由，按照优先顺序分别是区域间路由、区域路由、第一类路由、第二类路由。
3、OSPF的基本概念●自治系统（Autonomous System，AS）：为一组路由器使用相同路由协议交换路由信息的路由器。
●路由器ID号：运行OSPF协议的路由器，每一个OSPF进程必须存在自己的Router-ID。
●OSPF邻居：OSPF路由器启动后，便会通过OSPF接口向外发送Hello报文，收到Hello报文的OSPF路由器会检查报文中所定义的参数，使双方成为邻居。
●OSPF连接：只有当OSPF路由器双方成功交换DD报文，交换LSA并达到LSDB的同步后，才能形成邻接关系。
4、OSPF路由的计算过程每台路由器根据自己周围的网络拓扑结构生成链路状态通告（State Advertisement，LSA），并通过更新报文将LSA发送给网络中的其他OSPF路由器。
每台OSPF路由器都会收到其他路由器通告的LSA，所有的LSA放在一起便组成了链路状态数据库（Link State Database，LSD）。
LSA是对路由器周围网络拓扑结构的描述，LSDB 则是对整个自治系统的网络拓扑结构的描述。
OSPF路由器将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。
路由器与交换机配置高级工程师考试试卷
路由器与交换机配置高级工程师考试试卷（答案见尾页）一、选择题1. 什么是路由器和交换机？它们之间有什么主要区别？A. 路由器用于连接不同的网络，并根据数据包的目标地址进行转发。
B. 交换机用于连接同一网络内的设备，并根据数据包的MAC地址进行转发。
C. 路由器具有更强大的路由功能，可以处理不同网络之间的通信。
D. 交换机根据数据包的IP地址进行转发，而不是MAC地址。
2. 在OSI模型中，哪一层负责数据帧的封装和解封装？A. 物理层B. 数据链路层C. 网络层D. 传输层3. 什么是VLAN？VLAN如何提高网络性能？A. VLAN通过将物理网络划分为多个逻辑网络，使得广播和多播流量可以在不同VLAN 之间隔离，从而提高网络性能。
B. VLAN通过将物理网络划分为多个逻辑网络，使得不同VLAN之间的流量不能直接通信，从而提高网络性能。
C. VLAN通过将物理网络划分为多个逻辑网络，使得不同VLAN之间的流量可以相互通信，从而提高网络性能。
D. VLAN通过将物理网络划分为多个逻辑网络，使得广播和多播流量可以在同一VLAN 内自由传播，从而提高网络性能。
4. 什么是生成树协议（STP）？为什么它在网络中是必要的？A. STP用于防止网络中的环路形成。
B. STP用于检测和解决网络中的环路问题。
C. STP用于限制广播风暴的影响。
D. STP用于优化网络拓扑结构。
5. 什么是路由协议？常见的路由协议有哪些？A. 路由协议用于在网络中的路由器之间交换路由信息。
B. 常见的路由协议有RIP、IGRP、OSPF等。
C. 路由协议用于计算最佳路径并转发数据包。
D. 路由协议只用于IPv4网络。
6. 在ACL中，什么是标准访问控制列表（SACL）？什么是扩展访问控制列表（EACL）？A. SACL是基于源IP地址和端口号来允许或拒绝访问的列表。
B. EACL是基于目标IP地址和端口号来允许或拒绝访问的列表。
C. SACL是基于目标IP地址和端口号来允许或拒绝访问的列表。
OSPF协议介绍
OSPF协议介绍来⾃:https:///zzj244392657/article/details/92617311/概述路由协议OSPF全称为Open Shortest Path First，也就开放的最短路径优先协议，因为OSPF是由IETF开发的，它的使⽤不受任何⼚商限制，所有⼈都可以使⽤，所以称为开放的，⽽最短路径优先（SPF）只是OSPF的核⼼思想，其使⽤的算法是Dijkstra算法，最短路径优先并没有太多特殊的含义，并没有任何⼀个路由协议是最长路径优先的，所有协议，都会选最短的。
OSPF的流量使⽤IP协议号89。
OSPF⼯作在单个AS，是个绝对的内部⽹关路由协议（Interior Gateway Protocol，即IGP）。
OSPF对⽹络没有跳数限制，⽀持 Classless Interdomain Routing (CIDR)和Variable-Length Subnet Masks (VLSMs)，没有⾃动汇总功能，但可以⼿⼯在任意⽐特位汇总，并且⼿⼯汇总没有任何条件限制，可以汇总到任意掩码长度。
OSPF⽀持认证，并且⽀持明⽂和MD5认证；OSPF不可以通过Offset list来改变路由的metric。
OSPF并不会周期性更新路由表，⽽采⽤增量更新，即只在路由有变化时，才会发送更新，并且只发送有变化的路由信息；事实上，OSPF是间接设置了周期性更新路由的规则，因为所有路由都是有刷新时间的，当达到刷新时间阀值时，该路由就会产⽣⼀次更新，默认时间为1800秒，即30分钟，所以OSPF路由的定期更新周期默认为30分钟。
OSPF所有路由的管理距离(Ddministrative Distance)为110，OSPF只⽀持等价负载均衡。
距离⽮量路由协议的根本特征就是⾃⼰的路由表是完全从其它路由器学来的，并且将收到的路由条⽬⼀丝不变地放进⾃⼰的路由表，运⾏距离⽮量路由协议的路由器之间交换的是路由表，距离⽮量路由协议是没有⼤脑的，路由表从来不会⾃⼰计算，总是把别⼈的路由表拿来就⽤；⽽OSPF完全抛弃了这种不可靠的算法，OSPF是典型的链路状态路由协议，路由器之间交换的并不是路由表，⽽是链路状态，OSPF通过获得⽹络中所有的链路状态信息，从⽽计算出到达每个⽬标精确的⽹络路径。
网络规划设计师教程勘误汇总
网络规划设计师教程勘误汇总（截止20091017）这本书明显不是一个人写的，很多调到前后的叫法都不一样。
如会聚交换机和汇聚交换机，会聚层和汇聚层，前后章节写法不同，再如，QOS中IntServ有的写成综合服务，有的写成集成服务其中，楷体四号字的是我自己找的，其它的是从网上下载别人的P5 倒数第11行，树型网络：节点组织成数状结构……，这里数状应该是树状；P6 原文：“6.按用户与网络的关联程度分”错误简述：漏字，前5点都是用“按......分类”句式，这里应予以修正。
修正：“6.按用户与网络的关联程度分类”P14倒数第一行模拟数据（二进制序列）—>调制为模拟信号—>模拟传输,是否应该为模拟数据（连续值）—>调制为模拟信号—>模拟传输P645 倒数11行 HID最适合配置来对抗内部的威胁应改为 HIDS最适合配置来对抗内部的威胁P16 第四行 K为常数（1.3808*10-23J……）应为10-23P24图1-15的三个图 2ASK 2FSK 2PSK没有画上P25原书：图1-16 MAQM调制器原理框图,应为：图1-16 MQAM调制器原理框图P35 最后一行可以看出数据报方式具有如下特点应把数据报改为虚电路P36第一行再不需……改为不再需P43，红外线段的第二行，：而其放窃听的安全性……，这里放窃听应为防窃听；P46 网络体系结构第一段最后一句“计算机网络的体系结构就是这种层次结构与协议的集合”而P6是惊喜层次、协议和接口的集合P47最后一行“在具体的实系统中”就为在具体的实际系统中P51 第三段倒数最三行“在接收力处理以及……”改为“在接收方处理以及……”P56,倒数第10行：“因而得到了厂泛的应用”应该是“因而得到了广泛的应用”P57中间“提供了信息传送效率”改为“提高供了信息传送效率”P64图1-46，少画了一个方框（第一条横线与第三条横线之间）P76 中间“该时间长度按截断的二进制直属退避算法确定”改为“指数”P78图1-51这不是802.3帧格式，而是以太的，802.3没有类型字段。
OSPF协议
OSPF协议简介OSPF（开放式最短路径优先）是一种内部网关协议（IGP），用于在大型企业网络或互联网中进行路由选择和转发。
它是一种链路状态路由协议，被广泛用于构建大规模的自治系统（AS）内部的动态路由网络。
OSPF的目标OSPF的设计目标是实现以下几个重要方面：1.可靠性：OSPF通过在网络中交换链路状态信息，实现了快速的网络收敛和故障恢复，以确保网络的高可靠性。
2.可扩展性：OSPF能够适应大型网络的扩展需求，支持分层设计和分区，使得网络可以灵活地增长和调整。
3.快速收敛：OSPF使用最短路径优先算法（SPF）来计算路由，能够快速选择最佳路径，并在网络拓扑发生变化时迅速收敛。
4.灵活的策略控制：OSPF提供了多种策略控制机制，如区域（Area）、路由汇总（Route Summarization）、路由过滤（Route Filtering）等，使得网络管理员能够根据实际需求进行灵活的路由控制。
OSPF的工作原理OSPF协议通过建立邻居关系、交换链路状态信息、计算最短路径和更新路由表等步骤来实现路由选择和转发。
1.邻居关系建立：OSPF路由器通过发送Hello报文来探测与相邻路由器之间的连接，建立邻居关系。
邻居关系的建立是通过交换Hello报文和协商参数来完成的。
2.链路状态信息交换：建立邻居关系后，OSPF路由器将链路状态信息（LSA）广播给邻居路由器，用于描述自身的链路状态和拓扑信息。
3.最短路径计算：OSPF路由器使用最短路径优先算法（SPF）来计算到达目的网络的最优路径，并生成路由表。
4.路由表更新：OSPF路由器根据最新的链路状态信息更新路由表，并将更新的路由信息发送给邻居路由器。
OSPF的优缺点OSPF协议具有以下优点和缺点：优点：‑高可靠性和快速收敛：OSPF能够快速收敛，自动适应网络拓扑的变化，并提供快速的故障恢复能力。
‑灵活的路由策略控制：OSPF支持多种路由策略控制机制，使得网络管理员能够根据实际需求进行灵活的路由控制。
网络工程师考试试题精选(含答案)it
网络工程师考试试题（含答案）一、单项选择题1．开放最短路径优先协议（）采用（）算法计算最佳路由。
A．Dynamic-SearchB．Bellman-FordC．DijkstraD．Spanning-Tree【解析】OSPF使用链路状态算法（）进行路由计算，L-S算法的核心就是Dijkstra。
【正确答案】C2．关于交换机，下面说法中错误的是。
A．以太网交换机根据MAC地址进行交换B．帧中继交换机根据虚电路号DLCI进行交换C．三层交换机根据网络层地址进行转发，并根据MAC地址进行交换D．ATM交换机根据虚电路标识和MAC地址进行交换【解析】ATM交换机是根据VPI（）和VCI（）进行交换的。
【正确答案】D3．在E1载波中，每个子信道的数据速率是，E1载波的控制开销占。
A．32kb/sB．64kb/sC．72kb/sD．96kb/sA．3.125%B．6.25%C．1.25%D．25%【解析】E1（）是欧洲电子传输格式，由ITU-TS设计并由欧洲邮政电讯管理委员会（）命名。
E1线路将32个信道复用在1个E1的数据帧中，每个信道占8个比特，每秒传输8000帧。
因此E1的速率为32×8×8000=2.048Mbps。
使用E1进行传输的ISDN使用了30个B信道传输数据，因此控制开销=（）/32=6.25%。
（）【正确答案】BB4．100BASE-FX采用4B/5B和NRZ-I编码，这种编码方式的效率为。
A．50%B．60%C．80%D．100%【解析】4B/5B编码法就是将数据流中的每4bits作为一组，然后按编码规则将每一个组转换成为5bits，因此效率为4/5=80%。
【正确答案】C5．在下面关于以太网与令牌环网性能的比较中，正确的是（）。
A．在重负载时，以太网比令牌环网的响应速度快B．在轻负载时，令牌环网比以太网的利用率高C．在重负载时，令牌环网比以太网的利用率高D．在轻负载时，以太网比令牌环网的响应速度慢【解析】以太网采用的是CSMA/CD技术，当负载比较轻、站点数比较少的时候，网络传输的响应速度比较快；但当负载比较重、站点数量多的时候，冲突发生概率将急剧上升，造成响应速度下降，线路利用率降低。
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区域是一组逻辑上的OSPF路由器和链路 可以有效的把一个OSPF域分割成几个子域 一个区域内的路由器无需了解他们所在区 域外的拓扑细节。
24
区域相关的3种通信量类型
域内通信量 域间通信量
不同区域的路由器之间交换的数据构成的通信量
外部通信量
OSPF域内的路由器和其他路由选择域的路由器之 间交换的数据包构成的通信量
显式确认
发送一个链路状态确认数据包 无需写到完整LSA信息
发送LSA→把该LSA放到链路状态重传列表 序列号、校验和、老化时间
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outline
OSPF的基本原理与实现 邻居和邻接关系 OSPF接口 OSPF邻居 泛洪扩散 区域
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OSPF协议－区域Area
Master/Slave(主/从)：控制数据库的同步 数据库描述序列号 最后收到的数据库描述数据包：确定下一个数 据库描述数据包是否重复 链路状态重传列表 数据库摘要列表 链路状态请求列表
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邻居状态机
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建立一个邻接关系
邻接关系
点到点、点到多点和虚链路类型的邻居路由器之间 总可以形成邻接关系 广播型和NBMA网络则需要选取DR和BDR
链路和接口概念的混用 发送Hello数据包 建立邻接关系 发送LSA通告
4
OSPF接口数据结构:点到点
Cisco特有，区分多 个OSPF进程
计算108/BW；本例 108/128kbps=781
点到点网络类型不需要选取DR和BDR
5
OSPF接口数据结构:广播型
开始选取DR和BDR之前，路由器等待邻居路 由器的Hello分组通告DR和数据结构:广播型
邻居数和邻 接邻居数
7
OSPF接口数据结构:NBMA
8
OSPF接口状态机
一个启用OSPF协议的接口在它变成完全有效 之前，将会在几种接口状态中间发生转换：失 效、点到点、等待、DR、备份、DRother和 Loopback等 Loopback：在这种接口状态下，路由器的接 口通过软件或硬件的方式成为环回的。不能发 送数据。
开放最短路径优先协议 (OSPFv2)
上节回顾
邻居 双向通信 邻接关系 DR和BDR的意义以及选取过程
2
outline
OSPF的基本原理与实现 邻居和邻接关系 OSPF接口 OSPF邻居 泛洪扩散 区域
3
OSPF的接口
OSPF协议通过路由器的接口信息了解链路信 息
9
OSPF接口状态机
10
outline
OSPF的基本原理与实现 邻居和邻接关系 OSPF接口 OSPF邻居 泛洪扩散 区域
11
OSPF邻居
网络中的路由器与它的邻接路由器之间的 关系 邻居之间建立关联关系的最终目的是为了 形成邻居路由器之间的邻接关系 最终顺利的传送路由选择信息
数据库描述数据包→每个LSA的简要描述 链路状态请求数据包 链路状态更新数据包
创建过程的3种数据包类型
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同步过程和相关的邻居状态
协商主从关 系（根据 RouterID 判断） LS请求列 表中还存在 LSA条目
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outline
OSPF的基本原理与实现 邻居和邻接关系 OSPF接口 OSPF邻居 泛洪扩散 区域
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路由器的类型
内部路由器 区域边界路由器 骨干路由器 自主系统边界路由器
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分段区域
由于链路失效而使一个区域的一部分和其他部 分隔离开来的情形。
非骨干区域 骨干区域
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虚链路
一条通过一个非骨干区域连接到骨干区域的链 路
目的1：通过一个非骨干区域连接一个区域到骨干 区域 目的2：通过一个非骨干区域连接一个分段的骨干 区域两边的部分区域
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泛洪扩散
OSPF的拓扑图可以描绘成一组互连的路由 器 互连的理解：是指逻辑的邻接关系而不是 物理的链路 链路状态数据库 使得每个节点拥有共同的拓扑图 泛洪扩散的OSPF数据包 链路状态更新数据包 链路状态确认数据包
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泛洪扩散
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可靠的泛洪扩散：确认
隐式确认
回送该LSA的拷贝信息 比显式更有效
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OSPF邻接关系成功建立的4个阶段
邻居路由器发现阶段 双向通信阶段：Hello数据包中相互列出对 方ID 数据库同步阶段：数据库描述、LSR、LSU、 LSAck→确保邻居路由器的链路状态数据库 包含相同信息→目的：主从路由器的确立 完全邻接阶段
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邻居数据结构
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其他相关邻居数据结构信息