13、OSPF协议工作过程
简述ospf协议的工作过程
简述ospf协议的工作过程工作过程简述1.基本信息双方：网络设备厂商A和B公司协议类型：OSPF协议（Open Shortest Path First）协议版本：OSPFv2协议类型：链路状态协议（Link-State Protocol）2.各方身份、权利、义务、履行方式、期限、违约责任网络设备厂商A和B公司分别为协议的实施方，双方有义务遵守OSPF协议，并按照协议规定实施OSPF协议的功能。
权利：双方均有权利获取对方的路由信息、进行路由计算和下发路由表。
义务：双方均有义务共享自己的路由信息、遵循OSPF协议规定的计算方法和路由下发策略。
履行方式：双方通过配置自己的OSPF协议实现双方路由信息的交换和路由计算。
期限：协议的实施期限为协议规定的有效期。
违约责任：若一方不履行合同规定的义务造成对方损失，应承担相应的赔偿责任。
3.需遵守中国的相关法律法规协议的内容应符合中国相关法律法规的规定，包括但不限于《计算机信息网络国际联网安全保护管理办法》等。
4.明确各方的权力和义务各方应明确自己在协议中的权利和义务，以保证双方的合法权益得到保护和实现。
例如，双方有权利获取对方的路由信息，但同时也应共享自己的路由信息。
5.明确法律效力和可执行性协议应在法律规定的范围内，并且协议的条款应具有法律效力和可执行性。
例如，协议规定的违约责任应在法律规定的范围内，并且双方应有法律执行的权利和能力。
6.其他内容根据实际情况，协议还可以包含其他内容，以保证协议的完整和合法性，例如协议的变更、终止等事项。
以上是“简述OSPF协议的工作过程”的基本内容，应按照实际情况进行具体的规定，并保证协议的合法性和有效性。
OSPF_协议的解析及详解
OSPF_协议的解析及详解OSPF协议的解析及详解OSPF（Open Shortest Path First）是一种内部网关协议（IGP），用于在大型企业网络中进行路由选择。
本文将对OSPF协议进行解析和详解，包括其工作原理、协议格式、路由选择算法等内容。
一、OSPF协议的工作原理OSPF协议基于链路状态路由（LSR）算法，通过交换链路状态信息来计算最短路径。
它将网络拓扑信息分发给所有路由器，每个路由器都会构建一个链路状态数据库（LSDB），并根据该数据库计算最短路径树。
OSPF协议使用Hello消息来发现邻居路由器，并建立邻居关系。
一旦建立了邻居关系，路由器就会交换链路状态更新消息（LSU）来更新链路状态数据库。
每个路由器都会根据链路状态数据库计算最短路径，并将其存储在路由表中。
二、OSPF协议的协议格式OSPF协议使用IP协议号89，其协议格式如下：1. OSPF报文头部：- 版本号：用于指示OSPF协议的版本。
- 报文类型：用于指示报文的类型，如Hello、数据库描述、链路状态请求等。
- 报文长度：指示整个报文的长度。
- 路由器ID：唯一标识一个路由器。
- 区域ID：将网络划分为不同的区域，用于控制链路状态数据库的大小。
2. OSPF Hello消息：- 网络类型：指示网络类型，如点对点、广播、NBMA等。
- 路由器优先级：用于选举DR（Designated Router）和BDR（Backup Designated Router）。
- 邻居列表：列出与该路由器相邻的所有路由器。
3. OSPF LSU消息：- 序列号：用于标识链路状态数据库的更新。
- 链路状态记录：包含了与该路由器相邻的所有路由器的链路状态信息。
4. OSPF LSR消息：- 链路状态请求列表：列出了需要请求的链路状态信息。
三、OSPF协议的路由选择算法OSPF协议使用Dijkstra算法来计算最短路径树。
该算法通过不断更新最短路径表来选择最短路径。
ospf工作原理
ospf工作原理OSPF（Open Shortest Path First）是一种开放的最短路径优先路由协议，它是一种基于链路状态的路由协议，用于在IP网络中进行路由选择。
OSPF协议的工作原理是通过交换链路状态信息，计算出最短路径，并将路由信息存储在路由器的路由表中，以实现数据包的转发。
本文将介绍OSPF协议的工作原理，包括其基本概念、路由计算、邻居关系、以及网络分区等内容。
首先，OSPF协议的基本概念包括路由器、链路状态数据库和最短路径树。
在OSPF网络中，每个路由器都维护一个链路状态数据库（LSDB），其中存储了整个网络拓扑的信息。
通过交换链路状态信息，每个路由器都可以计算出到达目的网络的最短路径，并构建最短路径树。
这样，当数据包到达路由器时，路由器就可以根据最短路径树来选择最优的路径进行转发。
其次，OSPF协议的路由计算是基于Dijkstra算法的。
当一个路由器加入OSPF网络时，它会向周围的邻居路由器发送链路状态信息，包括链路的带宽、延迟、可靠性等信息。
收到邻居路由器发送的链路状态信息后，路由器会将这些信息存储在链路状态数据库中，并使用Dijkstra算法来计算出到达所有网络的最短路径。
计算完成后，路由器会将计算出的最短路径存储在路由表中，以便后续的数据包转发。
另外，OSPF协议通过建立邻居关系来传递链路状态信息。
在OSPF网络中，路由器之间通过Hello消息来发现邻居路由器，并建立邻居关系。
一旦建立邻居关系后，路由器就可以交换链路状态信息，并计算出最短路径。
通过邻居关系的建立，OSPF协议可以实现网络拓扑的动态变化，当链路状态发生变化时，路由器会及时更新链路状态信息，并重新计算最短路径。
最后，OSPF网络可以进行网络分区，将整个网络划分为多个区域。
每个区域内部的路由器可以互相交换链路状态信息，并计算出最短路径，而不同区域之间的路由器只需交换汇总信息，减少了网络中的链路状态信息交换，提高了网络的可扩展性和稳定性。
OSPF的基本工作原理
Hello报文
用于发现和建立邻居关系，通 过定期发送Hello报文来维护 邻居关系。
路由表报文
用于在OSPF区域内传递路由 信息，实现路由表的同步。
链路状态请求报文
用于请求其他路由器发送缺失 的链路状态记录，以完成链路 状态数据库的同步。
03 OSPF路由计算
OSPF路由表的生成
01
生成OSPF路由表
OSPF路由的优选原则
最短路径
01
OSPF路由器在选择最佳路径时，会优先选择路径长度最短的路
径。
稳定性
02
OSPF路由器还会考虑路径的稳定性，通常会选择经过的路由器
数量最少、网络带宽最高、负载最轻的路径。
可靠性
03
在选择路径时，OSPF路由器还会考虑路径的可靠性，优先选择
经过的路由器和链路状态更好的路径。
路由更新
当网络拓扑发生变化时，OSPF路由器会发送链路状态更 新报文，通知其他路由器网络变化情况，其他路由器会更 新自己的链路状态数据库和路由表。
OSPF协议的消息类型和交换方式
链路状态更新报文
用于同步链路状态信息，当网 络发生变化时，发送链路状态 更新报文通知其他路由器。
数据库描述报文
用于描述链路状态数据库的内 容，帮助其他路由器快速同步 链路状态数据库。
02
数据库同步
OSPF路由器通过收集网络中的链路 状 Nhomakorabea信息，构建一个链路状态数据库 ，并根据该数据库生成OSPF路由表 。
当网络发生变化时，OSPF路由器会 通过数据库同步机制，将链路状态信 息更新到其他OSPF路由器中，确保 所有路由器的链路状态数据库保持一 致。
03
路由计算
OSPF路由器根据链路状态数据库中 的信息，按照一定的算法计算出到达 各个目的网络的最佳路径，并将这些 路径添加到OSPF路由表中。
13、OSPF协议工作过程
3 OSPF 的工作过程：建立邻接关系
DR（村长）的选举过程
• （1）登记选民
• 本村的18岁以上公民；本网段的OSPF路由器；
• （2）登记候选人
• 本村内的30岁以上公民；本网段的priority>0的OSPF路由器；
• （3）竞选演说
• 所有的候选人都认为自己应该当村长； • 所有的priority>0的OSPF路由器都认为自己是DR
3 OSPF 的工作过程：邻居发现阶段
小王
小一 小二 小三
你好啊
小王 (1)你好，我叫小王
你好啊
小一
小王
小一
(2)你好，小王，我叫小一
嘻嘻嘻，我 有3邻居
(3)邻居关系建立完成
3 OSPF 的工作过程：邻居发现阶段
D
E
Hello
B
A
C
afadjfjorqpoeru 39547439070713
Hello
2 OSPF 的关键概念
• 路由器ID即Router ID，它是唯一标识运行OSPF协议的一台路由器，经 常设置为掩码为32bits的IP主机地址。
• 产生方法： 手工指定：通过命令router-id ip-address 设置，一般指定逻辑的环回口 地址（环回口地址的稳定性） 自动产生：环回口地址——如果没有手工指定，则选择环回口IP地址； 如果有多个环回口，则比较IP地址大的作为Router ID； 物理接口IP地址——如果没有创建环回口，则选用物理接口IP 地址，如果有多个IP地址，则同样选择IP地址最大的作为Router ID。
Frame Checksum
IP协议号为89
1 OSPF 概述
快速收敛：快速扩散链路状态更新并同步计算路由表； 无路由环路：最短路径优先（SPF）算法； 完全无类别：支持可变长子网掩码（VLSM）和无类域间路由（CIDR）； 减少所需的网络带宽：采用触发更新机制； 支持接口的包认证：确保路由计算的安全性； 使用组播方式发送更新：减小了对非相关网络设备的干扰。
路由器ospf协议及工作过程
路由器ospf协议及工作过程路由器OSPF协议及工作过程甲方：身份：路由器操作系统提供商地址：xxxxx乙方：身份：网络管理员地址：xxxxx一、基本信息本协议是在自愿、平等、公正的原则下签署的协议，甲、乙双方通过协商达成一致，约定以下条款：二、各方身份、权利、义务、履行方式、期限、违约责任1.甲方的权利和义务：a)提供OSPF协议服务。
b)确保OSPF协议顺利运行。
c)根据双方协商，提供OSPF协议相关的技术支持。
d)负责OSPF协议的版本更新和升级。
e)遵守中国相关法律法规。
2.乙方的权利和义务：a)使用OSPF协议服务。
b)按照协议约定，按时支付使用费用。
c)提供网络结构及拓扑图，以协助甲方提供OSPF协议服务。
d)积极配合甲方解决网络问题。
e)遵守中国相关法律法规。
3.履行方式：a)甲方按照约定提供OSPF协议服务，乙方按时支付使用费用。
b)甲方根据协议约定，提供OSPF协议的技术支持服务，乙方通过电话、电子邮件等方式反馈问题。
c)甲、乙双方应当及时沟通，就OSPF协议的使用和管理达成共识。
4.期限：本协议有效期自签署之日起5年，到期后双方可以协商续约。
5.违约责任：a)乙方未按协议约定支付使用费用，甲方有权暂停OSPF 协议服务，直至乙方支付使用费用。
b)乙方未按照协议约定提供网络结构及拓扑图，甲方无法提供OSPF协议服务，乙方应承担全部责任。
c)乙方未按协议约定的要求积极配合甲方解决网络问题，导致网络故障不能及时解决，乙方应承担全部责任。
三、遵守中国的相关法律法规甲、乙双方应当遵守中国的相关法律法规，不得利用OSPF协议服务从事违反中国法律法规的行为。
四、明确各方的权力和义务本协议明确甲、乙双方的权力和义务，保障双方合法权益。
五、法律效力和可执行性本协议经双方签字、盖章后生效，具有法律效力，并且本协议所有条款均为可执行的。
六、其他1.本协议未尽事宜，双方可根据需要另行协商，并签署相关协议。
ospf协议的工作原理
ospf协议的工作原理OSPF（Open Shortest Path First）协议是一个用于路由选择的链路状态路由协议，它通过收集链路信息并计算最短路径来确定网络中的最佳路径。
OSPF协议的工作原理如下：1. 邻居发现：启动OSPF路由器会发送Hello消息来探测相邻路由器，通过相互交换Hello消息来建立邻居关系。
邻居关系是通过比较OSPF路由器配置中的OSPF区域号、认证密码和虚拟链路等参数来判断的。
2. 路由器地图：每个OSPF路由器维护一个链路状态数据库（Link State Database，LSDB），其中存储了与其他路由器相邻链路的信息。
这些信息包括链路的状态、度量值（通常是链路带宽）和与链路关联的路由器。
3. 路由计算：每个OSPF路由器使用Dijkstra算法在链路状态数据库上进行计算，以确定到达网络中其他路由器的最短路径。
该算法通过比较路径的度量值来选择最佳路径。
4. 路由更新：一旦计算出最短路径，OSPF将把这些路径信息发送给相邻路由器。
路由器之间使用链路状态更新（Link State Update）消息来交换路由信息。
5. 路由表生成：每个OSPF路由器使用从相邻路由器接收到的链路状态更新消息来更新其路由表。
它选择最佳路径并将其添加到路由表中。
6. 路径维护：OSPF协议不仅在路由计算时选择最佳路径，还在路径维护过程中对网络进行监控。
当链路状态发生变化（例如断开连接、带宽变化等）时，OSPF会使用链路状态通告（Link State Advertisement）消息更新链路状态数据库，并重新计算路径。
通过上述步骤，OSPF协议能够建立网络中的最佳路径，并在网络发生变化时及时更新路径信息，确保数据在网络中的快速传输。
超详细OSPF路由协议基础课件
05
CATALOGUE
OSPF协议的安全性和可靠性
OSPF协议的安全性保证措施
认证机制
OSPF协议支持明文和加密的认 证方式，通过在OSPF报文中包 含认证信息，确保只有合法的路 由器才能参与OSPF路由过程。
区域划分
OSPF协议可以将大型网络划分 为多个区域，每个区域运行一个 OSPF实例，降低了路由器的资
递给其他路由器。
在传递过程中，LSA报文会不 断更新，最终形成一张完整的
链路状态数据库。
OSPF协议的路由计算过程
路由器根据接收Байду номын сангаас的LSA报文， 构建出一张链路状态数据库，记 录了网络中所有路由器的链路状
态信息。
路由器根据链路状态数据库，使 用最短路径优先算法（SPF算法 ）计算出到达各个目的网络的最
First）是一种内部网关协议（IGP
），用于在同一个自治系统（AS
）内的路由器之间传递路由信息
。
02
OSPF协议基于最短路径优先（ SPF）算法，用于计算路由最短路 径，并建立路由表。
OSPF协议工作原理
OSPF路由器之间通过交换链路 状态信息来建立和维护路由表。
路由器之间通过周期性地发送 Hello报文来发现邻居路由器，
链路状态数据库同步
OSPF协议通过周期性的数据库同步， 确保所有参与OSPF的路由器拥有相同 的链路状态数据库，保证了路由的可 靠性。
OSPF协议的故障处理和恢复机制
01
02
03
故障检测
OSPF协议通过定期发送 Hello报文和数据库同步 报文来检测网络中的故障 。
故障隔离
当检测到故障时，OSPF 协议能够快速隔离故障区 域，防止故障扩散。
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RTA
10.1.1.1
Ethernet
10.1.1.3
10.1.1.2 10.1.1.4
邻接关系指通过交互之后，彼此都有对方路由信息。 形成邻居关系的路由器但不一定会有邻接关系。
3 OSPF 的工作过程：建立邻接关系
我有三个邻居，但是只有 两个邻接
指定路由器（Designated Router，DR） 备用指定路由器（Backup Designated
IP路由表
开销 ...............
计算路由 最短路径树
SPF算法
3 OSPF 的工作过程：邻居发现阶段
我有三个邻居
RTA (RouterID=1.1.1.1)
RTB (RouterID=2.2.2.2)
RTC (RouterID=3.3.3.3)
RTD (RouterID=4.4.4.4)
3 OSPF 的工作过程
• 1、邻居发现阶段
RTA
• 2、建立邻接关系 RTC
• 3、链路状态数据库同步
RTB
泛洪LSA
LSDB
RTA生成的LSA RTB生成的LSA RTC生成的LSA RTD生成的LSA
• 4、路由计算
RTD
目的网
段 .........................
下一跳 .........................
2 OSPF 的关键概念
• 邻居表（Neighbor Database）：包括所有建立联系的邻居路由器。 • 链路状态数据库（链路状态表、拓扑数据库）（Link State DataBase）：包
含了网络中所有路由器的链接状态。它表示着整个网络的拓扑结构。同区 域内的所有路由器的链路状态数据库都是相同的。 • 路由表(Routing Table)：也称转发表，在链路状态表的基础之上，利用SPF 算法计算而来。
OSPF(Open Shortest Path First)开放式最短路径优先协议 OSPF属于链路状态协议,基于链路状态算法。是一个内部网关协议。 OSPF直接运行于IP协议之上，使用IP协议号89
Link Layer Header
IP Packet Header OSPF Protocol Packet
RTA
10.1.1.1
Router，BDR） 10.1.1.2 DRother一个既不是DR也不是BDR的路
Ethernet
10.1.1.3
BDR
DR和BDR
10.1.1.4
DR
由器则被称之为DRother， 在邻接关系建立过程当中，DRother只
与DR和BDR形成邻接关系并交换链路 状态信息以及路由信息
3 OSPF 的工作过程：建立邻接关系
DR（村长）的选举过程
• （1）登记选民
• 本村的18岁以上公民；本网段的OSPF路由器；
RTC
DR (Priority=255)
DR是基于端口的路由器优先级的值进行选举的。
3 OSPF 的工作过程：建立邻接关系
DR选举原则：
第一条：比较路由器的优先级，具有最高优先级 的路由器将成为 DR，次高的成为BDR。 优先级值范围0—255，默认为1，0表示不参加选举
第二条：如果路由器的优先级相同，则比较Router ID， Router ID 最大的作为DR。
3 OSPF 的工作过程：建立邻接关系 DR and BDR
DR
BDR
• 每个网段都会选出DR和BDR • 然后，每个Router都会和DR，BDR建立邻接关系
3 OSPF 的工作过程：建立邻接关系
RTA
RTB
邻居
BDR RTC
DR RTD
DR&BDR
可以减少广播型网络中的邻接关系的数量。
3 OSPF 的工作过程：建立邻接关系
Frame Checksum
IP协议号为89
1 OSPF 概述
快速收敛：快速扩散链路状态更新并同步计算路由表； 无路由环路：最短路径优先（SPF）算法； 完全无类别：支持可变长子网掩码（VLSM）和无类域间路由（CIDR）； 减少所需的网络带宽：采用触发更新机制； 支持接口的包认证：确保路由计算的安全性； 使用组播方式发送更新：减小了 的工作过程：邻居发现阶段
小王
小一 小二 小三
你好啊
小王 (1)你好，我叫小王
你好啊
小一
小王
小一
(2)你好，小王，我叫小一
嘻嘻嘻，我 有3邻居
(3)邻居关系建立完成
3 OSPF 的工作过程：邻居发现阶段
D
E
Hello
B
A
C
afadjfjorqpoeru 39547439070713
Hello
RTA
RTB
RTC
RTD
RTE
图1：网络拓扑结构
RTA
RTB RTC
RTD
RTE
图2：没有选举DR时的邻接关系
RTA
RTB
RTD
RTE 图3：选举DR后的邻接关系
BDR RTC
DR
3 OSPF 的工作过程：建立邻接关系
DR&BDR选举
RTA (Priority=1)
RTB
BDR (Priority=1)
Hello
Network Mask
Hello Interval
Options Router Priority
Router Dead Interval Designated Router Backup Designated Router
Neighbor
3 OSPF 的工作过程：建立邻接关系
我有三个邻居
2 OSPF 的关键概念
• 路由器ID即Router ID，它是唯一标识运行OSPF协议的一台路由器，经 常设置为掩码为32bits的IP主机地址。
• 产生方法： 手工指定：通过命令router-id ip-address 设置，一般指定逻辑的环回口 地址（环回口地址的稳定性） 自动产生：环回口地址——如果没有手工指定，则选择环回口IP地址； 如果有多个环回口，则比较IP地址大的作为Router ID； 物理接口IP地址——如果没有创建环回口，则选用物理接口IP 地址，如果有多个IP地址，则同样选择IP地址最大的作为Router ID。
OSPF 概述与工作过程
前言
RIP是一种基于距离矢量算法的路由协议，存在着收敛慢、易产生 路由环路、可扩展性差等问题，目前已逐渐被OSPF取代。
开放式最短路径优先OSPF（Open Shortest Path First）协议是IETF定 义的一种基于链路状态的内部网关路由协议。
1 OSPF 概述