OSPF基本原理
概述:OSPF是Open Shortest Path First(开放最短路径优先)的缩写。它是IETF组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议,目前在互联网上大量的使用。
本次主要介绍OSPF协议的工作原理,包括它的分层结构、网络类型、报文封装、邻居建立和维护等内容。
协议概述
RIP协议存在的问题
1.存在最大15跳的限制,不能适应大规模组网的需求
2.周期性发送全部路由信息,占用大量的带宽资源
3.路由收敛速度慢
4.以跳数作为度量值
5.存在路由环路可能性
OSPF协议特点
1.没有路由跳数的限制
2.使用组播更新变化的路由和网络信息
3.路由收敛速度较快
4.以开销(Cost)作为度量值
5.采用的SPF算法可以有效的避免环路
6.在互联网上大量使用,是运用最广泛的路由协议
ospf邻居关系、LSDB和路由表
邻居表:记录了建立了邻居关系的路由器
LSDB:包含了所有的链路状态信息,并需要实时同步
路由表:经过SPF算法计算出的路由存放在OSPF路由表中
ospf区域划分
骨干区域负责转发非骨干区域之间的路由
划分区域的优势:
1、减少了区域内LSDB中链路状态信息的数量,降低了运行ospf协议对路由器性能的要求
2、可以将同功能性或者地理位置的路由器划分在一个区域内,以便于管理
3、隔离拓扑变化,减少路由震荡对整个自治区域系统的影响
ospf路由器类型:
1、区域内路由器(Internal router)
2、区域边界路由器(ABR,Area Border Router)
3、骨干路由器(Backbone Router)
4、自制系统边界路由器(ASBR,Autonomous System Bo
rder Router )
ospf路由器类型实例
ospf五种协议报文
HELLO报文
发现及维持邻居关系,选举DR和BDR
DD报文
本地LSDB的摘要(类似书的目录)
LSR报文
向对端请求本端没有或对端的更新的lsa(也是摘要信息)
LSU报文
向对方发送其需要的lsa(更新报文)
LSACK报文
收到lsu之后,进行确认
OSPF的状态机
最初为DOWN状态
Attempt——本端指定peer后,发送hello报文,对端没有回应hello报文
Init——初始化状态收到首个DR为0.0.0.0的hello报文
2-way——两边都交互了hello报文
ExStart—— 选择主从关系,广播网络,nbma网络中需要选举DR,选举出主设备后,由主设备发送DD报文到下一个状态
Exchange ——交互DD报文进入下个状态
Loading——加载状态(没有学习完的状态),比较收到的lsa和本地的lsdb缺少时为此状态
FUll——邻接状态(学习完的状态)彼此的LSDB同步,即所有的LSA相同
ospf状态机流程图
蓝色为ospf稳定状态