OSPF
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。
ospf的原理及应用论文
OSPF的原理及应用一、概述OSPF（Open Shortest Path First）是一种开放式链路状态路由协议，广泛应用于企业网络和互联网中。
本文将介绍OSPF的原理及应用，包括路由算法、网络拓扑构建、路由计算及路由表更新等内容。
二、路由算法OSPF使用Dijkstra算法来计算最短路径，在路由器之间选择最佳路径进行数据传输。
其基本原理如下：•每个OSPF路由器维护一个链路状态数据库（Link State Database），其中存储了与其相邻的路由器和链路信息；•路由器之间通过交换链路状态更新消息（Link State Update）来交换各自的链路状态信息；•使用Dijkstra算法计算最短路径树，确定从一个路由器到其他所有路由器的最佳路径；•计算出的最短路径存储在路由表中，作为数据包转发的依据。
三、网络拓扑构建OSPF使用Hello协议来发现邻居路由器，并建立邻居关系以及网络拓扑信息。
具体步骤如下：1.路由器发送Hello消息到直连网络上，以广播的方式通告自己的存在。
2.监听到Hello消息的其他路由器返回相应的Hello消息，建立邻居关系。
3.邻居关系建立后，交换链路状态更新消息（LSU）；4.路由器根据接收到的LSU消息更新链路状态数据库；5.每个路由器使用链路状态数据库构建网络拓扑，计算最短路径。
四、路由计算OSPF路由计算包括从链路状态数据库中获取网络拓扑、使用Dijkstra算法计算最短路径以及构建路由表等步骤。
1.路由器将链路状态数据库中的网络拓扑提取出来，形成一个拓扑图。
2.使用Dijkstra算法计算出到达其他路由器的最短路径。
3.根据最短路径计算出下一跳路由器以及出接口。
4.构建路由表，将最短路径、下一跳路由器和出接口信息存储其中。
五、路由表更新在OSPF中，路由表更新是一种动态的过程，当网络中发生拓扑变化时，OSPF 会对路由表进行更新。
1.监听邻居路由器发送的Hello消息，检测邻居关系是否保持正常。
OFPF
OSPF协议综述开放式最短路径优先协议（OSPF）是基于开放标准的链路状态路由选择协议。
OSPF是内部网关路由协议（IGP）。
IGP用于在单一自治系统内决策路由（自治系统是指执行统一路由决策的一组网络设备的组合）。
外部网关路由协议（EGP）用于在多个自治系统之间执行路由。
OSPF适合于大型网络环境：OSPF是一种链路状态型的路由协议，不会产生环路问题；OSPF将自治系统分割成多个小的区域，OSPF的路由器只在区域内部学习完整的链路状态信息。
Router ID；是在OSPF区域内唯一标识一台路由器的IP地址。
得到ID方法：#首先路由器选取它所有Loopback接口上数值最高的IP地址；#若没配置Loopback接口的IP地址，就在所有物理端口中选取一个数值最高的IP地址作为Router IDOSPF的工作过程：使用OSPF路由协议的路由器需要保存3张表#邻居列表：列出每台路由器全部已经建立邻接关系的邻居路由器#链路状态数据库（LSBD）：列出网路中其他路由器的信息，显示全网拓扑。
#路由器：列出通过SPF算法计算出的到达每个相连网络的最佳路径邻接关系的建立路由器A------------------------------------------------------路由器B#路由器A发送一个Hello报文（字段为空）#B收到Hello报文，为A创建一个邻居数据结构，并将A设置为初始状态。
B发送Hello报文给A#A收到B的报文看到自己的路由器ID时，A为B创建一个邻居数据结构把B设置为ExStart状态，路由器A产生一个空的数据库描述报文。
#B收到A的报文，把A设置为ExStart状态，回应一个数据库描述报文。
#A把B转换为ExChange状态。
A产生数据库描述报文（含LSA报头）#B收到后，把它的邻居状态转换为ExChange状态，发送一个数据库描述报文。
#A收到后，发送一个包含相同序列号的确认报文，双方不停的发，直到最后一个LSA#然后A变为Loading#B收到最后一个数据库描述报文时就把A的状态转换为完全邻接状态（Full）建立邻接关系需要满足的条件#Area-id：属于同网段，同一个区，同一子网。
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。
ospf协议
ospf协议OSPF（Open Shortest Path First）是一种用于Internet Protocol （IP）网络中的一种用于路由选择的链路状态路由协议。
它是一种内部网关协议（IGP），用于在一个自治系统（AS）内部进行路由选择。
OSPF的设计目标是提供快速收敛、可扩展性强和支持大型网络的优势。
它使用链路状态数据库（LSD）维护关于AS内所有路由器连接的信息。
每台路由器通过发送链路状态更新（LSU）消息来更新和同步它们的链路状态数据库。
这些消息中包含了本路由器所连接的链路的信息，以及链路状态的度量。
根据链路的度量，每台路由器计算出到达目标网络的最佳路径，并存储在路由表中。
这样，当路由器收到数据包时，它可以直接根据路由表选择最佳路径来转发数据包，从而减少了路由选择的时间。
OSPF具有以下主要特点：1. 分布式计算：所有路由器均参与路径计算过程。
每台路由器都计算出到达目标网络的最佳路径，并存储在本地路由表中。
2. 分区域支持：OSPF允许将网络划分为多个区域，每个区域可以有自己的区域路由器，用于实现更好的扩展性。
区域之间的路由信息交换通过区域边界路由器（ABR）来完成。
3. 分层机制：OSPF使用多种类型的路由器来支持四层和三层的IP路由。
为了减少链路状态更新的传播，OSPF将AS划分为OSPF区域，每个区域维护自己的链路状态数据库。
4. 自动容错：OSPF支持纠错能力，它可以监测链路的变化并根据新的链路状态更新重新计算最佳路径。
这样，当网络中的链路出现故障时，OSPF可以快速恢复正常的数据转发。
5. 可扩展性强：OSPF使用区域之间的三角形路由器来实现可扩展性。
这意味着当网络规模增大时，新的路由器可以被添加到中间区域而不影响整个网络的稳定性。
总之，OSPF是一种高效、可靠的路由协议，被广泛应用于大型企业和互联网服务提供商网络中。
它的优点包括快速收敛、可扩展性强和自动容错能力。
通过使用OSPF，网络管理员可以更好地管理和优化网络资源，从而提供更高的网络性能和可靠性。
ospf名词解释
ospf名词解释
1.OSPF（开放最短路径优先）：开放最短路径优先（OSPF）是一种路
由协议，旨在根据链路状态信息自动计算最优路由。
它是一种内链路协议，用于路由器之间的路由协议。
它使用跳数作为指标，使用开放最短路径优
先（OSPF）算法来计算路由。
它可以在较大的链路状态网络中使用，而不
会出现网络过载。
2.LSA（链路状态广播）：链路状态广播（LSA）是一种报文，用于报
告OSPF网络中的路由器、子网和其他网络的状态。
此报文每个路由器都
会广播，以建立一致的数据库，用于记录所有路由器可达的子网和网络。
每个路由器的数据库保存的信息最终会被路由器使用以选择最短路径。
3.LSP（链路状态协议）：链路状态协议（LSP）是一种由OSPF使用
的报文，用于传输路由相关信息。
它包含路由器和子网的信息，以及路由
器之间可达性的信息。
另外，它也包含识别广播介质的信息，以及组播介
质的信息。
它还可以用来确定最短路径和优先路径。
ospf工作原理
ospf工作原理
OSPF(Open Shortest Path First) 是一个内部网关协议，常用于在IP网络中进行路由选择。
它基于链路状态算法，可以动态地计算出网络中的最短路径，并根据网络状况进行路由更新。
OSPF的工作原理包括以下几个关键步骤：
1. 邻居发现：当一个OSPF路由器启动时，它会发送Hello报文来寻找邻居路由器。
这些Hello报文会定期发送，用于判断邻居路由器是否在线和路由器间连接是否正常。
2. 链路状态数据库构建：一旦建立了邻居关系，路由器会交换链路状态更新(LSU)报文，这些报文包含了邻居路由器与其连接的状态信息。
每个路由器将这些状态信息存储在链路状态数据库(LSD)中，该数据库记录了整个网络的拓扑结构。
3. 最短路径计算：使用Dijkstra算法，每个路由器根据链路状态数据库计算出到达目的地最短路径，并将该信息存储在路由表中。
4. 路由更新：当链路状态发生变化时，如连接中断或新的路由器加入，路由器会发送路由更新(LSU)报文来通知其他路由器更新其链路状态数据库和路由表。
5. 路由选择：根据路由表中的信息，路由器通过比较不同目的地的路径距离来选择最佳的路由。
OSPF使用接口成本作为指标来衡量路径优劣，较低的成本表示更优的路径。
通过这些步骤，OSPF可以动态地计算出网络中的最短路径，并选择最优路由进行数据传输。
它具有快速收敛、支持负载均衡和冗余路径等特点，被广泛应用于大规模IP网络中。
ospf协议
OSPF协议1. 简介OSPF（Open Shortest Path First）是一种开放的链路状态路由协议，常被用于局域网（LAN）和广域网（WAN）中的内部网关协议（IGP）。
OSPF是基于Dijkstra算法的路由选择协议，它使用链路状态数据库（LSDB）来维护网络拓扑，并通过该拓扑信息计算最短路径。
OSPF具有以下特点：•支持VLSM（可变长子网掩码）：不同子网可以使用不同的子网掩码，提高了IP地址的使用效率。
•支持分级路由：将网络划分为多个区域，降低了路由计算的复杂性。
•支持多路径：可以选择多条等价的路径作为备用路由，提高了网络的可靠性和容错性。
•支持无环路：OSPF使用了反向路径进行回路检测，确保路由没有环路。
2. OSPF网络拓扑OSPF网络拓扑由多个路由器组成，每个路由器都是一个LSDB的边界路由器（ABR）或区域边界路由器（ASBR）。
路由器之间通过链路互连，并通过Hello报文建立邻居关系。
OSPF将网络拓扑划分为多个区域（Area），每个区域由一个区域内部路由器（IR）负责管理。
OSPF区域间通过边界路由器（BR）进行转发，BR将区域内的路由信息汇总为一个摘要路由，然后广播到其他区域。
BR还负责处理区域之间的路由策略。
3. OSPF报文OSPF使用不同类型的报文来实现邻居发现、路由更新和链路状态同步等功能。
常用的报文类型包括：•Hello报文：用于建立邻居关系，确定相邻路由器的状态。
•DBD报文：用于数据库描述，包含路由器的数据库摘要。
•LSR报文：链路状态请求，用于请求邻居路由器的链路状态信息。
•LSU报文：链路状态更新，用于向邻居路由器发送自己的链路状态信息。
•LSAck报文：链路状态确认，用于确认邻居路由器发送的链路状态信息。
4. OSPF路由计算OSPF使用Dijkstra算法计算最短路径，每个路由器通过分析链路状态数据库（LSDB）来计算最短路径树（SPF树）。
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OSPF路由协议综述及其配置网络2008-07-20 18:10:18 阅读87 评论0 字号：大中小链路状态路由协议(link-state routing protocol)的一些特征:1.对网络发生的变化能够快速响应2.当网络发生变化的时候发送触发式更新(triggered update)3.发送周期性更新(链路状态刷新),间隔时间为30分钟链路状态路由协议只在网络拓扑发生变化以后产生路由更新.当链路状态发生变化以后,检测到变化的设备创建LSA(link state advertisement),通过使用组播地址传送给所有的邻居设备,然后每个设备拷贝一份LSA,更新它自己的链路状态数据库(link state database,LSDB),接着再转发LSA给其他的邻居设备.这种LSA的洪泛(flooding)保证了所有的路由设备在更新自己的路由表之前更新它自己的LSDBLSDB通过使用Dijkstra算法(shortest path first,SPF)来计算到达目标网络的最佳路径,建立一条SPF 树(tree),然后最佳路径从SPF树里选出来,被放进路由表里OSPF和IS-IS协议被归类到链路状态路由协议中.链路状态路由协议在一个特定的区域(area)里从邻居处收集网络信息,一旦路由信息都被收集齐以后,每个路由器开始通过使用Dijkstra算法(SPF)独立计算到达目标网络的最佳路径运行了链路状态路由协议的路由器跟踪以下信息:1.它们各自的邻居2.在同一个区域中的所有路由器3.到达目标网络的最佳路径Link-State Data Structures为了能够做出更好的路由决策,OSPF路由器必须维持的有以下内容:1.neighbor table:也叫adjacency database.存储了邻居路由器的信息.如果一个OSPF路由器和它的邻居路由器失去联系,在几秒中的时间内,它会标记所有到达那条路由均为无效并且重新计算到达目标网络的路径2.topology table:一般叫做LSDB.OSPF路由器通过LSA习到其他的路由器和网络状况,LSA存储在LSDB中3.routing table:也就是我们所说的路由表了,也叫forwarding database,包含了到达目标网络的最佳路径的信息链路状态路由协议和距离向量路由协议的一个区别就是:距离向量路由协议是routing by rumors,也就是说,距离向量路由协议依靠邻居发给它的信息来做路由决策,而且路由器不需要保持完整的网络信息;而运行了链路状态路由协议的路由器保持的有完整的网络信息的快照,而且每个路由器自己做出路由决策Defining an OSPF AreaOSPF的网络设计要求是双层层次化(2-layer hierarchy),包括如下2层:1.transit area(backbone或area 0)2.regular areas(nonbackbone areas)transit area负责的主要功能是IP包快速和有效的传输.transit area互联OSPF其他区域类型.一般的,这个区域里不会出现端用户(end user)regular areas负责的主要功能就是连接用户和资源.这种区域一般是根据功能和地理位置来划分.一般的,一个regular area不允许其他区域的流量通过它到达另外一个区域,必须穿越transit area比如area 0.regular areas还可以有很多子类型,比如stub area,locally area和not-so-stubby area在链路状态路由协议中,所有的路由器都保持的有LSDB,OSPF路由器越多,LSDB就越大.这可能对了解完整的网络信息有帮助,但是随着网络的增长,可扩展性的问题就会越来越大.采用的折中方案就是引入区域的概念.在某一个区域里的路由器只保持的有该区域中所有路由器或链路的详细信息和其他区域的一般信息.当某个路由器或某条链路出故障以后,信息只会在那个区域以内在邻居之间传递.那个区域以外的路由器不会收到该信息.OSPF要求层次化的网络设计,意味着所有的区域要和area 0直接相连.如下图:注意area 1和area 2或3之间的连接是不允许的,它们都必须通过backbone area 0进行连接.Cisco 建议每个区域中路由器的数量为50到100个构建area 0的路由器称为骨干路由器(backbone router,BR),如上图,A和B就是BR;区域边界路由器(area border router,ABR)连接area 0和nonbackbone areas.如图,C,D和E就是ABR.ABR通常具有以下特征:1.分隔LSA洪泛的区域2.是区域地址汇总的主要因素3.一般做为默认路由的源头4.为每个区域保持LSDB理想的设计是使每个ABR只连接2个区域,backbone和其他区域,3个区域为上限Defining OSPF Adjacencies运行OSPF的路由器通过交换hello包和别的路由器建立邻接(adjacency)关系,过程如下:1.路由器和别的路由器交换hello包,目标地址采用多播地址2.hello包交换完毕,邻接关系形成3.接下来通过交换LSA和对接收方的确认进行同步LSDB.对于OSPF路由器而言,进入完全邻接状态4.如果需要的话,路由器转发新的LSA给其他的邻居,来保证整个区域内LSDB的完全同步对于点到点的WAN串行连接,两个OSPF路由器通常使用HDLC或PPP来形成完全邻接状态对于LAN连接,选举一个路由器做为designated router(DR)再选举一个做为backup designated router(BDR),所有其他的和DR以及BDR相连的路由器形成完全邻接状态而且只传输LSA给DR和BDR.DR从邻居处转发更新到另外一个邻居那里.DR的主要功能就是在一个LAN内的所有路由器拥有相同的数据库,而且把完整的数据库信息发送给新加入的路由器.路由器之间还会和LAN内的其他路由器(非DR/BDR,即DROTHERs)维持一种部分邻居关系(two-way adjacency)OSPF的邻接一旦形成以后,会交换LSA来同步LSDB,LSA将进行可靠的洪泛OSPF Calculation链路状态陆游协议使用Dijkstra算法来查找到达目标网络中的最佳路径.所有的路由器拥有相同的LSDB后,把自己放进SPF tree中的root里,然后根据每条链路的耗费(cost),选出耗费最低的做为最佳路径,最后把最佳路径放进forwarding database(路由表)里下图就是一个SPF计算的例子:1.LSA遵循split horizon原则,H对E宣告它的存在,E把H的宣告和它自己的宣告再传给C和G;C和G再和之前类似,继续传播开来……2.X有4个邻居:A,B,C和D,假设这里都是以太网,每条网链路的耗费为10,经过计算,路由器可以算出最佳路径.上图的右半部分实线所标即为最佳路径LS Data Structures: LSA Options关于LSA的操作流程图如下:如图可以看出当路由器收到一个LSA以后,先会查看它自己的LSDB看有没有相应的条目,如果没有就加进自己的LSDB中去,并反馈LSA确认包(LSAck),接着再继续洪泛LSA,最后运行SPF算法算出新的路由表如果当它收到LSA的时候,自己的LSDB有该条目而且版本号一样,就忽略这个LSA;如果有相应条目,但是收到的LSA的版本号更新,就加进自己的LSDB中,发回LSAck,洪泛LSA,最后用SPF计算最佳路径;如果版本号没有自己LSDB中那条新,就反馈LSU信息给发送源Types of OSPF PacketsOSPF包的5种类型如下:1.hello:用来建立邻居关系的包2.database description(DBD):用来检验路由器之间数据库的同步3.link state request(LSR):链路状态请求包4.link state update(LSU):特定链路之间的请求记录5.link state acknowledgement(LSAck):确认包OSPF Packet Header Format5种OSPF包都是直接被封装在IP包里的而不使用TCP或UDP.由于没有使用可靠的TCP协议,但是OSPF包又要求可靠的传输,所以就有了LSAck包.如下图所示就是OSPF包在IP包里的形式:协议号为89(EIGRP协议号为8,一些字段如下:1.Version Number:当前为OSPF版本22.Type:定义OSPF包的类型3.Packet Length:包的长度,单位字节4.Router ID(RID):产生OSPF包的源路由器5.Area ID:定义OSPF包是从哪个area产生出来的6.Checksum(校验和):错误校验7.Authentication Type:验证方法,可以是明文(cleartext)密码或者是Message Digest 5(MD5)加密格式8.Data:对于hello包来说,该字段是已知邻居的列表;对于DBD包来说,该字段包含的是LSDB的汇总信息,包括RID等等;对于LSR包来说,该字段包含的是需要的LSU类型和需要的LSU类型的RID;对于LSU 包来说,包含的是完全的LSA条目,多个LSA条目可以装在一个包里;对于LSAck来说,字段为空OSPF Neighbor Adjacency EstablishmentHello协议用来建立和保持OSPF邻居关系,采用多播地址224.0.0.5,hello包包含的信息如下:1.Router ID(RID):路由器的32位长的一个唯一标识符,选举规则是,如果loopback接口不存在的话,就选物理接口中IP地址等级最高的那个;否则就选取loopback接口2.hello/dead intervals:定义了发送hello包频率(默认在一个多路访问网络中间隔为10秒);dead间隔是4倍于hello包间隔.邻居路由器之间的这些计时器必须设置成一样3.neighbors:邻居列表4.area ID:为了能够通信,OSPF路由器的接口必须属于同一网段中的同一区域(area),即共享子网以及子网掩码信息5.router priority:优先级,选举DR和BDR的时候使用.8位长的一串数字6.DR/BDR IP address:DR/BDR的IP地址信息7.authentication password:如果启用了验证,邻居路由器之间必须交换相同的密码信息.此项可选8.stub area flag:stub area是通过使用默认路由代替路由更新的一种技术(有点像EIGRP中的stub功能)2.全互连（full-mesh）：冗余，但是代价大，在这样的环境中计算VC的数量，使用n（n-1）/2的公式，n为网络中的节点数3.部分互连（partial-mesh）：前两种的折中方案OSPF运行的两种RFC中定义的模式如下：1.NBMA：一般和部分互连的网络结合使用，需要选举DR/BDR和人工指定邻居。