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OSPF路由协议概念及工作原理

1.概述

OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System），即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。

作为一种链路状态的路由协议，OSPF将链路状态广播数据包LSA（Link State Advertisement）传送给在某一区域内的所有路由器，这一点与距离矢量路由协议不同。运行距离矢量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。

2.数据包格式

在OSPF路由协议的数据包中，其数据包头长为24个字节，包含如下8个字段：

* Version number-定义所采用的OSPF路由协议的版本。

* Type-定义OSPF数据包类型。OSPF数据包共有五种：

* Hello-用于建立和维护相邻的两个OSPF路由器的关系，该数据包是周期性地发送的。* Database Description-用于描述整个数据库，该数据包仅在OSPF初始化时发送。

* Link state request-用于向相邻的OSPF路由器请求部分或全部的数据，这种数据包是在当路由器发现其数据已经过期时才发送的。

* Link state update-这是对link state请求数据包的响应，即通常所说的LSA数据包。* Link state acknowledgment-是对LSA数据包的响应。

* Packet length-定义整个数据包的长度。

* Router ID-用于描述数据包的源地址，以IP地址来表示。

* Area ID-用于区分OSPF数据包属于的区域号，所有的OSPF数据包都属于一个特定的OSPF区域。

* Checksum-校验位，用于标记数据包在传递时有无误码。

* Authentication type-定义OSPF验证类型。

* Authentication-包含OSPF验证信息，长为8个字节。

3.OSPF基本算法

3.1 SPF算法及最短路径树

SPF算法是OSPF路由协议的基础。SPF算法有时也被称为Dijkstra算法，这是因为最短路径优先算法SPF是Dijkstra发明的。SPF算法将每一个路由器作为根（ROOT）来计算其到每一个目的地路由器的距离，每一个路由器根据一个统一的数据库会计算出路由域的拓扑结构图，该结构图类似于一棵树，在SPF算法中，被称为最短路径树。在OSPF路由协议中，最短路径树的树干长度，即OSPF路由器至每一个目的地路由器的距离，称为OSPF 的Cost，其算法为：Cost = 100×106/链路带宽

在这里，链路带宽以bps来表示。也就是说，OSPF的Cost 与链路的带宽成反比，带宽越高，Cost越小，表示OSPF到目的地的距离越近。举例来说，FDDI或快速以太网的Cost 为1，2M串行链路的Cost为48，10M以太网的Cost为10等。

3.2 链路状态算法

作为一种典型的链路状态的路由协议，OSPF还得遵循链路状态路由协议的统一算法。链路状态的算法非常简单，在这里将链路状态算法概括为以下四个步骤：

当路由器初始化或当网络结构发生变化（例如增减路由器，链路状态发生变化等）时，路由器会产生链路状态广播数据包LSA（Link-State Advertisement），该数据包里包含路由器上所有相连链路，也即为所有端口的状态信息。

所有路由器会通过一种被称为刷新（Flooding）的方法来交换链路状态数据。Flooding是指路由器将其LSA数据包传送给所有与其相邻的OSPF路由器，相邻路由器根据其接收到的链路状态信息更新自己的数据库，并将该链路状态信息转送给与其相邻的路由器，直至稳定的一个过程。当网络重新稳定下来，也可以说OSPF路由协议收敛下来时，所有的路由器会根据其各自的链路状态信息数据库计算出各自的路由表。该路由表中包含路由器到每一个可到达目的地的Cost以及到达该目的地所要转发的下一个路由器（next-hop）。

第4个步骤实际上是指OSPF路由协议的一个特性。当网络状态比较稳定时，网络中传递的链路状态信息是比较少的，或者可以说，当网络稳定时，网络中是比较安静的。这也正是链路状态路由协议区别与距离矢量路由协议的一大特点。

4.OSPF路由协议的基本特征

前文已经说明了OSPF路由协议是一种链路状态的路由协议，为了更好地说明OSPF路由协议的基本特征，我们将OSPF路由协议与距离矢量路由协议之一的RIP（Routing Information Protocol）作一比较，归纳为如下几点：

RIP路由协议中用于表示目的网络远近的唯一参数为跳（HOP），也即到达目的网络所要经过的路由器个数。在RIP路由协议中，该参数被限制为最大15，也就是说RIP路由信息最多能传递至第16个路由器；对于OSPF路由协议，路由表中表示目的网络的参数为Cost，该参数为一虚拟值，与网络中链路的带宽等相关，也就是说OSPF路由信息不受物理跳数的限制。并且，OSPF路由协议还支持TOS（Type of Service）路由，因此，OSPF比较适合应用于大型网络中。

RIP路由协议不支持变长子网屏蔽码（VLSM），这被认为是RIP路由协议不适用于大型网络的又一重要原因。采用变长子网屏蔽码可以在最大限度上节约IP地址。OSPF路由协议对VLSM有良好的支持性。

RIP路由协议路由收敛较慢。RIP路由协议周期性地将整个路由表作为路由信息广播至网络中，该广播周期为30秒。在一个较为大型的网络中，RIP协议会产生很大的广播信息，占用较多的网络带宽资源；并且由于RIP协议30秒的广播周期，影响了RIP路由协议的收敛，甚至出现不收敛的现象。而OSPF是一种链路状态的路由协议，当网络比较稳定时，网络中的路由信息是比较少的，并且其广播也不是周期性的，因此OSPF路由协议即使是在大型网络中也能够较快地收敛。

在RIP协议中，网络是一个平面的概念，并无区域及边界等的定义。随着无级路由CIDR 概念的出现，RIP协议就明显落伍了。在OSPF路由协议中，一个网络，或者说是一个路由域可以划分为很多个区域area，每一个区域通过OSPF边界路由器相连，区域间可以通过路由总结（Summary）来减少路由信息，减小路由表，提高路由器的运算速度。

OSPF路由协议支持路由验证，只有互相通过路由验证的路由器之间才能交换路由信息。并且OSPF可以对不同的区域定义不同的验证方式，提高网络的安全性。

一、基本概念和术语

1. 链路状态

OSPF路由器收集其所在网络区域上各路由器的连接状态信息，即链路状态信息

（Link-State），生成链路状态数据库(Link-State Database)。路由器掌握了该区域上

所有路由器的链路状态信息，也就等于了解了整个网络的拓扑状况。OSPF路由器利用“最

短路径优先算法(Shortest Path First, SPF)”，独立地计算出到达任意目的地的路由。

2. 区域

OSPF协议引入“分层路由”的概念，将网络分割成一个“主干”连接的一组相互独立的部分，这些相互独立的部分被称为“区域”(Area)，“主干”的部分称为“主干区域”。每个区域就如同一个独立的网络，该区域的OSPF路由器只保存该区域的链路状态。每个路由器的链路状

态数据库都可以保持合理的大小，路由计算的时间、报文数量都不会过大。

3. OSPF网络类型

根据路由器所连接的物理网络不同，OSPF将网络划分为四种类型：广播多路访问型（Broadcast multiAccess）、非广播多路访问型（None Broadcast MultiAccess，NBMA）、点到点型（Point-to-Point）、点到多点型（Point-to-MultiPoint）。

广播多路访问型网络如：Ethernet、Token Ring、FDDI。NBMA型网络如：Frame Relay、X.25、SMDS。Point-to-Point型网络如：PPP、HDLC。

4. 指派路由器（DR）和备份指派路由器（BDR）

在多路访问网络上可能存在多个路由器，为了避免路由器之间建立完全相邻关系而引起的大量开销，OSPF要求在区域中选举一个DR。每个路由器都与之建立完全相邻关系。DR负

责收集所有的链路状态信息，并发布给其他路由器。选举DR的同时也选举出一个BDR，

在DR失效的时候，BDR担负起DR的职责。

点对点型网络不需要DR，因为只存在两个节点，彼此间完全相邻。协议组成OSPF协议

由Hello协议、交换协议、扩散协议组成。本文仅介绍Hello协议，其他两个协议可参考RFC2328中的具体描述。

当路由器开启一个端口的OSPF路由时，将会从这个端口发出一个Hello报文，以后它也将以一定的间隔周期性地发送Hello报文。OSPF路由器用Hello报文来初始化新的相邻关系以及确认相邻的路由器邻居之间的通信状态。

对广播型网络和非广播型多路访问网络，路由器使用Hello协议选举出一个DR。在广播型网络里，Hello报文使用多播地址224.0.0.5周期性广播，并通过这个过程自动发现路由器邻居。在NBMA网络中，DR负责向其他路由器逐一发送Hello报文。

二、协议操作

第一步：建立路由器的邻接关系

所谓“邻接关系”（Adjacency）是指OSPF路由器以交换路由信息为目的，在所选择的相邻路由器之间建立的一种关系。

路由器首先发送拥有自身ID信息（Loopback端口或最大的IP地址）的Hello报文。与之相邻的路由器如果收到这个Hello报文，就将这个报文内的ID信息加入到自己的Hello 报文内。

如果路由器的某端口收到从其他路由器发送的含有自身ID信息的Hello报文，则它根据该端口所在网络类型确定是否可以建立邻接关系。

在点对点网络中，路由器将直接和对端路由器建立起邻接关系，并且该路由器将直接进入到第三步操作：发现其他路由器。若为MultiAccess 网络, 该路由器将进入选举步骤。

第二步：选举DR/BDR

不同类型的网络选举DR和BDR的方式不同。

MultiAccess网络支持多个路由器，在这种状况下, OSPF需要建立起作为链路状态和LSA 更新的中心节点。选举利用Hello报文内的ID和优先权(Priority)字段值来确定。优先权字段值大小从0到255，优先权值最高的路由器成为DR。如果优先权值大小一样，则ID 值最高的路由器选举为DR，优先权值次高的路由器选举为BDR。优先权值和ID值都可以直接设置。

第三步：发现路由器

在这个步骤中，路由器与路由器之间首先利用Hello报文的ID信息确认主从关系，然后主从路由器相互交换部分链路状态信息。每个路由器对信息进行分析比较，如果收到的信息有新的内容，路由器将要求对方发送完整的链路状态信息。这个状态完成后，路由器之间建立完全相邻（Full Adjacency）关系，同时邻接路由器拥有自己独立的、完整的链路状态数

据库。

在MultiAccess网络内，DR与BDR互换信息，并同时与本子网内其他路由器交换链路状态信息。

Point-to-Point 或Point-to-MultiPoint网络中，相邻路由器之间信息。

第四步: 选择适当的路由器

当一个路由器拥有完整独立的链路状态数据库后，它将采用SPF算法计算并创建路由表。OSPF路由器依据链路状态数据库的内容，独立地用SPF算法计算出到每一个目的网络的路径，并将路径存入路由表中。

OSPF利用量度（Cost）计算目的路径，Cost最小者即为最短路径。在配置OSPF路由器时可根据实际情况，如链路带宽、时延或经济上的费用设置链路Cost大小。Cost越小，则该链路被选为路由的可能性越大。

第五步：维护路由信息

当链路状态发生变化时，OSPF通过Flooding 过程通告网络上其他路由器。OSPF路由器接收到包含有新信息的链路状态更新报文，将更新自己的链路状态数据库，然后用SPF算法重新计算路由表。在重新计算过程中，路由器继续使用旧路由表，直到SPF完成新的路由表计算。新的链路状态信息将发送给其他路由器。值得注意的是，即使链路状态没有发生改变，OSPF路由信息也会自动更新，默认时间为30分钟。

OSPF路由器之间使用链路状态通告(LSA)来交换各自的链路状态信息，并把获得的信息存储在链路状态数据库中。各OSPF路由器独立使用SPF算法计算到各个目的地址的路由。OSPF协议支持分层路由方式，这使得它的扩展能力远远超过RIP协议。当OSPF网络扩展到100、500甚至上千个路由器时，路由器的链路状态数据库将记录成千上万条链路信息。为了使路由器的运行更快速、更经济、占用的资源更少，网络工程师们通常按功能、结构和需要把OSPF网络分割成若干个区域，并将这些区域和主干区域根据功能和需要相互连接从而达到分层的目的。

一、OSPF分层路由的思想

OSPF把一个大型网络分割成多个小型网络的能力被称为分层路由，这些被分割出来的小型网络就称为“区域”(Area)。由于区域内部路由器仅与同区域的路由器交换LSA信息，这样LSA报文数量及链路状态信息库表项都会极大减少，SPF计算速度因此得到提高。多区域的OSPF必须存在一个主干区域，主干区域负责收集非主干区域发出的汇总路由信息，并将这些信息返还给到各区域。

OSPF区域不能随意划分，应该合理地选择区域边界，使不同区域之间的通信量最小。但在实际应用中区域的划分往往并不是根据通信模式而是根据地理或政治因素来完成的。

二、OSPF中的四种路由器

在OSPF多区域网络中，路由器可以按不同的需要同时成为以下四种路由器中的几种：

1. 内部路由器:所有端口在同一区域的路由器，维护一个链路状态数据库。

2. 主干路由器：具有连接主干区域端口的路由器。

3. 区域边界路由器(ABR):

具有连接多区域端口的路由器，一般作为一个区域的出口。ABR为每一个所连接的区域建立链路状态数据库，负责将所连接区域的路由摘要信息发送到主干区域，而主干区域上的ABR则负责将这些信息发送到各个区域。

4. 自治域系统边界路由器(ASBR):

至少拥有一个连接外部自治域网络（如非OSPF的网络）端口的路由器，负责将非OSPF 网络信息传入OSPF网络。

三、OSPF链路状态公告类型

OSPF路由器之间交换链路状态公告(LSA)信息。OSPF的LSA中包含连接的接口、使用的Metric及其他变量信息。OSPF路由器收集链接状态信息并使用SPF算法来计算到各节点的最短路径。LSA也有几种不同功能的报文，在这里简单地介绍一下：

LSA TYPE 1：由每台路由器为所属的区域产生的LSA，描述本区域路由器链路到该区域的状态和代价。一个边界路由器可能产生多个LSA TYPE1。

LSA TYPE 2：由DR产生，含有连接某个区域路由器的所有链路状态和代价信息。只有DR可以监测该信息。

LSA TYPE 3：由ABR产生，含有ABR与本地内部路由器连接信息，可以描述本区域到主干区域的链路信息。它通常汇总缺省路由而不是传送汇总的OSPF信息给其他网络。

LSA TYPE 4：由ABR产生，由主干区域发送到其他ABR, 含有ASBR的链路信息，与LSA TYPE 3的区别在于TYPE 4描述到OSPF网络的外部路由，而TYPE 3则描述区域内路由。

LSA TYPE 5：由ASBR产生，含有关于自治域外的链路信息。除了存根区域和完全存根区域，LSA TYPE 5在整个网络中发送。

LSA TYPE 6：多播OSPF(MOSF)，MOSF可以让路由器利用链路状态数据库的信息构造用于多播报文的多播发布树。

LSA TYPE 7：由ASBR产生的关于NSSA的信息。LSA TYPE 7可以转换为LSA TYPE 5。

四、OSPF区域类型

前述的四种路由器可以构成五种类型的区域，这五种区域的主要区别在于它们和外部路由器间的关系：

标准区域: 一个标准区域可以接收链路更新信息和路由总结。

主干区域(传递区域):主干区域是连接各个区域的中心实体。主干区域始终是“区域0”，所有其他的区域都要连接到这个区域上交换路由信息。主干区域拥有标准区域的所有性质。存根区域：存根区域是不接受自治系统以外的路由信息的区域。如果需要自治系统以外的路由，它使用默认路由0.0.0.0。

完全存根区域：它不接受外部自治系统的路由以及自治系统内其他区域的路由总结。需要发送到区域外的报文则使用默认路由：0.0.0.0。完全存根区域是Cisco自己定义的。

不完全存根区域(NSAA): 它类似于存根区域，但是允许接收以LSA Type 7发送的外部路由信息，并且要把LSA Type 7转换成LSA Type 5。

区分不同OSPF区域类型的关键在于它们对外部路由的处理方式。外部路由由ASBR传入自治系统内，ASBR可以通过RIP或者其他的路由协议学习到这些路由。

五、报文在OSPF多区域网络中发送的过程

首先，区域内部的路由器最初使用LSA TYPE 1或LSA TYPE 2对本区域内的路径信息进行交换并计算出相应的路由表项。当路由器的链路信息在区域内部路由达到统一后，ABR 才能发送LSA摘要报文(LSA TYPE 3或LSA TYPE 4)给其他区域。其他区域路由器可以根据这些摘要信息计算相应到达本区域以外的路由表项。最后，除了存根区域，所有路由器根据ASBR所发送的LSA TYPE 5计算出到达自治域外的路由表项。

为减少LSA报文，LSA摘要信息可以通过合理地分配IP地址和配置路由摘要提高效率。在OSPF多区域网络中，主干区域必须保持全连通状态，即每个其他区域必须直接与主干区域Area0有连接才能交换区域间的路由信息。但在实际应用中，因为各种原因很难避免有些区域无法直接与Area0相连，为了解决这个问题，OSPF协议中定义了虚链路的概念

使一个连接主干的区域连接第三方区域。在图2中，Area43与Area0的连接就是Lab_C 通过虚链路与Lab_B实现的。

OSPF路由协议各种类型详解

OSPF各种类型详解一、OSPF数据包类型 1.Hello包：用于建立和维护相邻的两个OSPF路由器的邻接关系，该数据包是周期性地发送的。 2.Database Description（数据库描述包DBD）：用于描述整个数据库，该数据包仅在OSPF初始化时发送。 3.Link state request（链路状态请求包LSQ）：用于向相邻的OSPF路由器请求部分或全部的数据，这种数据包是在当路由器发现其数据已经过期时才发送的。 4.Link state update（链路状态更新包LSU）：这是对link state请求数据包的响应，即通常所说的LSA数据包。 5.Link state acknowledgment（链路状态确认包LSAck）：是对LSA数据包的确认，以确保可靠地传输和信息交换。二、OSPF网络类型 OSPF链路类型有3种：点到点，广播型，NBMA。在3种链路类型上扩展出5种网络类型：点到点，广播，NBMA，点到多点，虚链路。其中虚链路较为特殊，不针对具体链路，而NBMA链路对应NBMA和点到多点两种网络类型。以上是RFC的定义，在Cisco路由器的实现上，我们应记为3种链路类型扩展出8种网络类型，其中NBMA链路就对应5种，即在RFC的定义基础上又增加了3种类型。首先分析一下3种链路类型的特点： 1. 点到点：一个网络里仅有2个接口，使用HDLC或PPP封装，不需寻址，地址字段固定为FF； 2. 广播型：广播型多路访问，目前而言指的就是以太网链路，涉及IP 和Mac，用ARP 实现二层和三层映射； 3. NBMA：网络中允许存在多台Router，物理上链路共享，通过二层虚链路（VC）建立逻辑上的连接。

OSPF 协议工作原理

OSPF 协议工作原理 OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System），即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。 OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先 )是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP)，用于在单一自治系统(autonomous system,AS)内决策路由。链路是路由器接口的另一种说法，因此OSPF也称为接口状态路由协议。OSPF通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库，生成最短路径树，每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表。 OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Lin OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP)，用于在单一自治系统(autonomous system,AS)内决策路由。链路是路由器接口的另一种说法，因此OSPF也称为接口状态路由协议。OSPF通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库，生成最短路径树，每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表。 OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System），即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个 AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。作为一种链路状态的路由协议，OSPF将链路状态广播数据包LSA（Link State Advertisement）传送给在某一区域内的所有路由器，这一点与距离矢量路由协议不同。运行距离矢量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。一 OSPF的数据包 OSPF的包类型： 1 HELLO 1 2 Database Description 数据库的描述 DBD 可靠 3 Link-state Request 链路状态请求包 LSR 可靠 4 Link-state Update 链路状态更新包 LSU 可靠 5 Link-state Acknowledment 链路状态确认包 LSACK 1.Hello协议的目的: 1.用于发现邻居

OSPF路由协议

OSPF作为一种内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP），用于在同一个自治域（AS）中的路由器之间发布路由信息。区别于距离矢量协议(RIP)，OSPF具有支持大型网络、路由收敛快、占用网络资源少等优点，在目前应用的路由协议中占有相当重要的地位。基本概念和术语 1. 链路状态 OSPF路由器收集其所在网络区域上各路由器的连接状态信息，即链路状态信息（Link-State），生成链路状态数据库(Link-State Database)。路由器掌握了该区域上所有路由器的链路状态信息，也就等于了解了整个网络的拓扑状况。OSPF路由器利用“最短路径优先算法(Shortest Path First, SPF)”，独立地计算出到达任意目的地的路由。 2. 区域 OSPF协议引入“分层路由”的概念，将网络分割成一个“主干”连接的一组相互独立的部分，这些相互独立的部分被称为“区域”(Area)，“主干”的部分称为“主干区域”。每个区域就如同一个独立的网络，该区域的OSPF 路由器只保存该区域的链路状态。每个路由器的链路状态数据库都可以保持合理的大小，路由计算的时间、报文数量都不会过大。 3. OSPF网络类型根据路由器所连接的物理网络不同，OSPF将网络划分为四种类型：广播多路访问型（Broadcast multiAccess）、非广播多路访问型（None Broadcast MultiAccess，NBMA）、点到点型（Point-to-Point）、点到多点型（Point-to-MultiPoint）。广播多路访问型网络如：Ethernet、Token Ring、FDDI。NBMA型网络如：Frame Relay、X.25、SMDS。Point-to-Point型网络如：PPP、HDLC。 4. 指派路由器（DR）和备份指派路由器（BDR）在多路访问网络上可能存在多个路由器，为了避免路由器之间建立完全相邻关系而引起的大量开销，OSPF 要求在区域中选举一个DR。每个路由器都与之建立完全相邻关系。DR负责收集所有的链路状态信息，并发布给其他路由器。选举DR的同时也选举出一个BDR，在DR失效的时候，BDR担负起DR的职责。点对点型网络不需要DR，因为只存在两个节点，彼此间完全相邻。协议组成OSPF协议由Hello协议、交换协议、扩散协议组成。本文仅介绍Hello协议，其他两个协议可参考RFC2328中的具体描述。当路由器开启一个端口的OSPF路由时，将会从这个端口发出一个Hello报文，以后它也将以一定的间隔周期性地发送Hello报文。OSPF路由器用Hello报文来初始化新的相邻关系以及确认相邻的路由器邻居之间的通信状态。对广播型网络和非广播型多路访问网络，路由器使用Hello协议选举出一个DR。在广播型网络里，Hello 报文使用多播地址224.0.0.5周期性广播，并通过这个过程自动发现路由器邻居。在NBMA网络中，DR负

H3C三层交换机OSPF路由协议(H3C网络设备)

OSPF路由协议【需求】两台PC所在网段，通过两台使用OSPF协议的路由器实现互连互通。【组网图】【配置脚本（一）】 RouterA配置脚本 # sysname RouterA # router id 1.1.1.1 /配置router id 和loopbackO 地址一致/ # radius scheme system # domain system # interface EthernetO/O ip address 10.1.1.1 255.255.255.0 # interface Serial0/0 link-protocol ppp ip address 20.1.1.1 255.255.255.252 # interface NULL0 # interface LoopBack0 ip address 1.1.1.1 255.255.255.255 # ospf 1 /启动ospf路由协议/ area 0.0.0.0 /创建区域0/ network 1.1.1.1 0.0.0.0 /接口loop 0 使能OSPF/ network 10.1.1.0 0.0.0.255 /接口e0/0 使能OSPF/ network 20.1.1.0 0.0.0.3 /接口s0/0 使能OSPF/ 631 OSPF的基本配置

# user-interface con 0 user-interface vty 0 4 # return RouterB配置脚本 # sysname RouterB # router id 1.1.1.2 /配置router id 和loopbackO 地址一致/ # radius scheme system # domain system # interface EthernetO/O ip address 30.1.1.1 255.255.255.0 # interface Serial0/0 link-protocol ppp ip address 20.1.1.2 255.255.255.252 # interface NULL0 # interface LoopBack0 ip address 1.1.1.2 255.255.255.255 # ospf 1 /启动ospf路由协议/ area 0.0.0.0 /创建区域0/ network 1.1.1.2 0.0.0.0 /接口loop 0 使能OSPF/ network 20.1.1.0 0.0.0.3 /接口s0/0 使能OSPF/ network 30.1.1.0 0.0.0.255 /接口e0/0 使能OSPF/ # user-interface con 0 user-interface vty 0 4 # return 【验证】 RouterA和RouterB可以通过OSPF学习到对方路由信息，并可以ping通对方网段。RouterA路由表： [RouterA]disp ip routi ng-table

OSPF路由协议概念及工作原理

OSPF路由协议概念及工作原理 1.概述 OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System），即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。作为一种链路状态的路由协议，OSPF将链路状态广播数据包LSA（Link State Advertisement）传送给在某一区域内的所有路由器，这一点与距离矢量路由协议不同。运行距离矢量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。 2.数据包格式在OSPF路由协议的数据包中，其数据包头长为24个字节，包含如下8个字段： * Version number-定义所采用的OSPF路由协议的版本。 * Type-定义OSPF数据包类型。OSPF数据包共有五种： * Hello-用于建立和维护相邻的两个OSPF路由器的关系，该数据包是周期性地发送的。* Database Description-用于描述整个数据库，该数据包仅在OSPF初始化时发送。 * Link state request-用于向相邻的OSPF路由器请求部分或全部的数据，这种数据包是在当路由器发现其数据已经过期时才发送的。 * Link state update-这是对link state请求数据包的响应，即通常所说的LSA数据包。* Link state acknowledgment-是对LSA数据包的响应。 * Packet length-定义整个数据包的长度。 * Router ID-用于描述数据包的源地址，以IP地址来表示。 * Area ID-用于区分OSPF数据包属于的区域号，所有的OSPF数据包都属于一个特定的OSPF区域。 * Checksum-校验位，用于标记数据包在传递时有无误码。

OSPF路由协议原理

路由基础回顾
https://www.wendangku.net/doc/ea2483512.html,
? 交换机转发原理？ ? 路由器转发原理？ ? 路由表的形成？根据来源的不同，路由表中的路由通常分为以下三类： - 直连路由； - 由管理员手工配置的静态路由； - 通过动态路由协议所学习的路由；
静态路由路由协议动态路由链路状态路由协议(OSPF、ISIS)
V1.1
距离矢量路由协议（RIP、BGP）
?2010,蓝狐网络版权所有，未经授权不得使用与传播.
3

距离矢量路由协议
https://www.wendangku.net/doc/ea2483512.html,
? 距离矢量协议也称为Bellman-Ford B ll F d协议，网络中路由器向相邻的路由器发送它们的整个的路由表。路由器在从相邻路由器接受到的信息的基础上进行矢量叠加，建立自己的路由表。然后，将信息传递到它的下一跳路由器。这样一级级传递下去以达到全网同步
上图以RIP为例
V1.1
?2010,蓝狐网络版权所有，未经授权不得使用与传播.
4

距离矢量路由协议
https://www.wendangku.net/doc/ea2483512.html,
? 距离矢量路由表中的某些路由可能是建立第2手信息的基础之上的，每个路由器都不了解整个网络拓扑，他们只知道与自己直接相连的网络情况，并根据从邻居得到的路由信息更新自己的路由表，进行叠加后转发给其它的邻居 ? 距离矢量路由协议的缺点： - 容易产生路由环路； - 收敛速度慢； - 报文量大，容易占用较多的网络带宽；
V1.1
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OSPF协议工作原理

据库，生成最短路径树，每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表。 OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System），即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个 AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。作为一种链路状态的路由协议，OSPF将链路状态广播数据包LSA（Link State Advertisement）传送给在某一区域内的所有路由器，这一点与距离矢量路由协议不同。运行距离矢量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。一 OSPF的数据包 OSPF的包类型： 1 HELLO 1 2 Database Description 数据库的描述 DBD 可靠

OSPF路由协议简介

OSPF路由协议简介据北岸了解，CCNA课程中主要介绍的只有RIP、OSPF和EIGRP三种路由协议，对于这三种协议，目前市场上还常用的一般是OSPF协议。RIP协议由于其本身具有跳数（16跳）和更新周期等因素，限制了网络的规模，使得以跳数为计的路由并非最优路由；同时频繁更新整张周期表，浪费网络带宽，逐跳的更新网络收敛速度慢。因此，渐渐的已被淘汰出局，不再使用了。上期北岸简单介绍了RIP路由协议，今天我们来看看OSPF路由协议的内容。 1.OSPF概述：开放式最短路径优先，一种链路状态路由协议，使用的是触发式更新(当新增链路或链路故障)和更新给网络中权威路由器，直接基于IP协议，协议号为89 (不可靠)，管理距离110。 2.特点有：度量值与带宽有直接关系；组播更新(224.0.0.5&224.0.0.6)；支持等价路由(负载均衡)；支持明文和密文两种方式验证；支持携带掩码，支持VLSM，支持CIDR；采用SPF 算法，保证域内百分百无环；支持区域划分(分级组网)，可适应大规模网络；支持多种链路层网络类型。 3.OSPF中涉及到的英文缩写含义： LSA：链路状态通告，该信息表示了路由器周边链路接口等信息；用于路由器之间传递路由信息； LSDB：链路状态数据库，网络中会选举出一台路由器去收集网络中的所有LSA，形成一个数据库；分发给所有路由器；区域：具有相同区域标识的路由器处于一个区域； OSPF报文 Hello：用于建立、维持邻居关系 DD:用于描述本地的链路数据库 LSR：链路请求信息，用于向对方请求路由 LSU:链路更新信息，用于回复LSR LSack：对报文进行确认 OSPF状态机 DOWN:未启用OSPF时 INIT：初始化状态，当路由器发送了一个hello包后 2-W AY：邻居回复hello给我后置为 FULL：邻居之间链路状态交互完毕，达到每台路由都包括了该网络所有拓扑情况后OSPF 处于该状态；收敛状态； 4.（1）OSPF配置命令 (config)#router ospf *，其中*:代表进程ID，(OSPF在本地可启用多个进程)，本地有效；(config-router)#network x.x.x.x y.y.y.y area *，其中x.x.x.x:需要通告到OSPF网络中的网段；y.y.y.y：反掩码，反掩码中为0的对应网络地址，为1的对应主机地址；其中01必须连续，不能间隔；*表示区域标识。

配置OSPF路由协议

配置OSPF路由协议【实验目的】在继续学习路由器工作原理、应用特点和配置方法的基础上，掌握直连路由、静态路由和动态路由的特点。同时，结合RIP路由协议的配置，学习OSPF路由协议的配置方法。同时，通过对RIP和OSPF 工作原理的对比，掌握距离矢量路由协议和链路状态路由协议的应用特点。【实验要求】（1）熟悉动态路由与静态路由之间的区别。（2）掌握RIP和OSPF在工作原理上的区别。（3）掌握OSPF路由协议的配置方法。（4）掌握OSPF路由协议信息的查看方法。（5）了解OSPF路由协议的应用特点。【背景描述】为了使本实验更贴近于实际应用，特别设计了如下图所示的网络拓扑结构。互连设备的每个端口分配了具有32为掩码的IP地址（子网掩码为255.255.255.252），以保证连接设备的网段只有两个IP地址。在该实验中还使用了一台3层交换机，它不但像路由器一样可以实现RIP协议，而且可以创建VLAN，并实现不同VLAN之间的路由管理。例如，我们可以在Switch-L3上创建一个VLAN10并为其分配一个172.16.1.1/24的IP地址，该VLAN的IP地址将作为加入VLAN10的所有主机的网关地址。PC1通过FastEthernet 0/2端口与Switch-L3连接。PC2连接到路由器Router-B的FastEthernet 0/1端口。【实验拓扑】【实验设备】 S3760交换机 1台 R10（路由器） 2台 V35线缆 1条 PC 2台直连线或交叉线 2台【预备知识】路由器基本配置、OSPF的工作原理及配置。【技术原理】

OSPF路由协议是一种典型的链路状态协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System，AS）。AS是指一组通过统一的路由策略或路由协议互相交换路由信息的网络，在本实验中我们可以把一个AS域看成由若干个OSPF区域（Area）所组成的大的自治系统，也通常叫做OSPF路由域（Routing Domain）。OSPF做为典型的IGP（Interior Gateway Protocol，内部网关协议）路由协议，它是运行在一个AS内部的路由协议。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的AS数据库，该数据库中存放的是该路由域（AS）中相应链路的状态信息，OSPF路由器正式通过这个数据库计算出OSPF路由表的。 OSPF路由协议是基于TCP/IP协议体系而开发的，即OSPF for IP，也就是说它是工作在TCP/IP网络中的。作为一种链路状态路由协议，OSPF将链路状态广播数据包（Link StateAdvertisement，LSA）传送给某一区域内的所有路由器，这一点与距离矢量路由协议（如RIP）不同。运行距离矢量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。OSPF算法通过考虑网络的规模、扩展性、自我恢复能力等高级特性来进一步提高了网络的整体健壮性。OSPF具有如下特点： ●可适应大规模的网络； ●路由变化收敛速度快； ●无路由自环； ●支持可变长子网掩码（VLSM）； ●支持等值路由； ●支持区域划分； ●提供路由分级管理； ●支持验证； ●支持以组播地址发送协议报文； OSPF可以运行在结构复杂的大型网络中，本实验主要实现OSPF在单区域的点对点网络中的配置。在点对点网络中，两个路由器使用Hello协议自动建立相邻关系，这里没有指定路由器（DR）和备份指定路由器（BDR）的选举过程，因为点对点网络中只有两个路由器，不存在指定路由器（DR）和备份指定路由器（BDR）。所有OSPF数据包通过224.0.0.5组播地址来发送。 OSPF路由协议的配置命令为：（1）在全局配置模式下启动OSPF： RSR10(config)#router ospf process-id 像其他的路由协议一样，要允许OSPF的运行，首先要建立OSPF进程处理号，利用命令router ospf process-id在端口上启动OSPF协议。其中process-id（进程号）是用来在这个路由器接口上启动的OSPF 的唯一标识。process-id可以作为识别在一台路由器上是否运行着多个OSPF进程的依据。process-id的取值范围为1～65535。一个路由器上的每个接口都可以选择不同的process-id。但一般来说，不推荐在路由器上运行多个OSPF，因为多个会有拓扑数据库，给路由器带来额外的负担。（2）发布OSPF的网络号和指定端口所在区域的具体命令格式如下所示： RSR10(config)#network address wildcard area area-id · address wildcard：表示运行OSPF端口所在网段地址以及相应的子网掩码的反码。例如，255.255.255.0的反码为0.0.0.255，255.255.255.252的反码为。0.0.0.3等。

图解OSPF路由协议

I.图解OSPF路由协议 1、基本概念数量的增多会导致LSDB非常庞大，占用大量的存储空间，并使得运行SPF算法的复杂度增加，导致CPU负担很重。在网络规模增大之后，拓扑结构发生变化的概率也增大，网络会经常处于不稳定的状态之中，造成网络中有大量的OSPF协报文在传递，降低了网络带宽的利用率。更为严重的是，每一次变化都会导致网络中所有的路由器重新进行路由计算。 OSPF协议通过将自治系统划分为不同的区域（Area）来解决上述问题，区域是从逻辑上将路由器划分为不同的组，每个组用区域号（Area ID）来标识。区域的边界是路由器而不是链路，一个网段只能属于一个区域。其中，区域号为0的称为骨干区域，非骨干区域之间的路由信息必须通过骨干区域来转发。OSPF有两个规定：所有非骨干区域必须与骨干区域保持连通；骨干区域本身也必须保持连通。根据路由器在AS中的不同位置，OSPF路由器可以分为以下四类：区域内路由器（Internal Router）：该类路由器的所有接口都属于同一个OSPF区域。区域边界路由器（ABR，Area Border Router）：该类路由器可以同时属于两个以上的区域，但其中一个必须是骨干区域。ABR用来连接骨干区域和非骨干区域，它与骨干区域之间既可以是物理连接，也可以是逻辑上的连接。骨干路由器（BR，Backbone Router）：该类路由器至少有一个接口属于骨干区域。因此，所有的ABR和位于Area 0的内部路由器都是骨干路由器。自治系统边界路由器（ASBR，Autonomous System Border Router）：与其他AS交换路由信息的路由器称为ASBR。ASBR并不一定位于AS的边界，它有可能是区域内路由器，也有可能是ABR。只要一台OSPF路由器引入了外部路由的信息，它就是 ASBR。每台运行OSPF协议的路由器都必须存在Router ID。RID是一个32比特无符号整数，可以在一个自治系统中唯一地标识一台路由器。RID可以手工配置，也可以自动生成。如果没有通过命令指定RID，则优先选取所有Loopback接口上数值最大的IP地址作为RID；如果当前设备没有配置Loopback接口，将选取它所有已经配置IP地址且链路有效的接口上数值最大的IP地址作为RID。一般情况下，建议配置Loopback接口，并将Loopback接口的IP地址配置为路由器的Router ID，以便于统一管理和区分其他路由器。

OSPF路由协议原理及配置

OSPF路由协议原理及配置协议原理（P147-P159） OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System），即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。 OSPF特点：(P147-148) （1）OSPF无路由自环问题。（2）OSPF支持变长子网掩码VLSM。（3）OSPF支持区域划分、适应大规模网络。（4）OSPF支持等值路径负载分担（Cisco定义最大6条）。（5）OSPF支持验证，防止对路由器、路由协议的攻击行为（6）OSPF路由变化时收敛速度快，可适应大规模网络。（7）OSPF并不周期性地广播路由表，因此节省了宝贵的带宽资源。（8）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。（9）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。（10）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）。 OSPF的hello协议 1.Hello协议的目的: 1.用于发现邻居 2.在成为邻居之前,必须对Hello包里的一些参数进行协商 3.Hello包在邻居之间扮演着keepalive的角色 4.允许邻居之间的双向通信 5.用于在NBMA(Nonbroadcast Multi-access)网络上选举DR和BDR 2.Hello 数据包包含以下内容:（P150） 1.网络掩码（Network Mask）：发送此Hello包的接口子网掩码。 2.Hello间隔（Hello Interval）:发送Hello包的时间间隔（在广播类型和点到点类型网络上是10秒钟，在其他类型网络上是30秒。） 3.路由器优先级（Priority）：用于选举DR、BDR。 4.死亡间隔（Dead Interval）：在这个时间间隔内如果没有收到邻居的Hello 包，则将邻居从邻居列表中删除。

实验OSPF路由协议配置实验报告

浙江万里学院实验报告课程名称：数据通信与计算机网络及实践实验名称：OSPF路由协议配置专业班级：姓名：小组学号：2012014048实验日期：6.6 实验内容： 1、理解OSPF路由协议。 2、在路由器上配置OSPF路由协议，组建一个简单的路由网络。 3、理解并会在路由器中配置使用OSPF协议路由。实验目的： 1、掌握OSPF协议的配置方法。 2、掌握路由器上同时有多种路由协议时的配置方法。实验报告内容本实验要求读者完成一个综合实验项目。实验网络图如下所示，要求一组操作路由器A和B，另一组操作路由器C和D。首先每组自己采用ospf路由协议实现本网段的全连通。之后，将两组路由器再互连起来，并且互连的两个路由器接口采用rip路由协议。利用上述讲解的路由引入技术实现两组的全连通。第一组配置图第二组配置图（一）直接在图中标注各设备接口（包括主机）的IP地址（二）每组完成自己的配置。配置可以分成三步：（1）配置主机和路由器各接口的IP地址；（2）在路由器上配置ospf路由；（3）测试网络的连通性。如果全部连通说明配置正确，否则查找错误并纠正后成绩：教师：李翠莲

再测试。要求写出两台路由器上的ospf路由配置命令。

这一步配置可以分成三步：（1）在路由器上新增加配置rip路由协议，在rip协议的network中只声明新增的网段；（2）在路由器的rip协议中引入ospf协议，ospf协议中引入rip协议。注意只需要在配置了多种路由协议的路由器中需要这样做，只配置一种路由协议的路由器不需要进行路由引入操作，路由引入除了引入路由协议外，还要注意附加引入直连路由；（3）完成后测试各网段的连通性，特别是不同组的主机测试。给出部分测试结果。要求写出两台路由器上新增的rip路由配置和路由引入配置命令。 RouteB（第一组）上的新增路由配置： [RTB]rip [RTB-rip-1]version 2 [RTB-rip-1]undo summary [RTB-rip-1]network 172.20.0.0 RouteB（第一组）上的新增路由引入配置： [RTB-rip-1]import ospf [RTB-rip-1]quit [RTB]ospf [RTB-ospf-1]import rip [RTB-ospf-1]quit RouteC（第二组）上的新增路由配置： [RTC]rip [RTC-rip-1]version 2 [RTC-rip-1]undo summary [RTC-rip-1]network 172.20.0.0 RouteC（第二组）上的新增路由引入配置：

OSPF协议详解分析

OSPF 学习笔记 OSPF 协议号是89，也就是说在ip 包的protocol 中是89，用ip 包来传送数据包格式: 在OSPF 路由协议的数据包中，其数据包头长为24 个字节，包含如下8 个字段： * Version number-定义所采用的OSPF 路由协议的版本。 * Type-定义OSPF 数据包类型。OSPF 数据包共有五种： * Hello-用于建立和维护相邻的两个OSPF 路由器的关系，该数据包是周期性地发送的。 * Database Description-用于描述整个数据库，该数据包仅在OSPF 初始化时发送。 * Link state request-用于向相邻的OSPF 路由器请求部分或全部的数据，这种数据包是在当路由器发现其数据已经过期时才发送的。 * Link state update-这是对link state 请求数据包的响应，即通常所说的LSA 数据包。 * Link state acknowledgment-是对LSA 数据包的响应。 * Packet length-定义整个数据包的长度。 * Router ID-用于描述数据包的源地址，以IP 地址来表示，32bit * Area ID-用于区分OSPF 数据包属于的区域号，所有的OSPF 数据包都属于一个特定的OSPF 区域。 * Checksum-校验位，用于标记数据包在传递时有无误码。 * Authentication type-定义OSPF 验证类型。 * Authentication-包含OSPF 验证信息，长为8 个字节。 FDDI 或快速以太网的Cost 为1，2M 串行链路的Cost 为48，10M 以太网的Cost 为10 等。所有路由器会通过一种被称为刷新（Flooding）的方法来交换链路状态数据。Flooding 是指路由器将其LSA 数据包传送给所有与其相邻的OSPF 路由器，相邻路由器根据其接收到的链路状态信息更新自己的数据库，并将该链路状态信息转送给与其相邻的路由器，直至稳定的一个过程。当路由器有了一个完整的链路状态数据库时，它就准备好要创建它的路由表以便能够转发数据流。CISCO 路由器上缺省的开销度量是基于网络介质的带宽。要计算到达目的地的最低开销，链路状态型路由选择协议（比如OSPF）采用Dijkstra 算法，OSPF 路由表中最多保存6 条等开销路由条目以进行负载均衡，可以通过"maximum-paths" 进行配置。如果链路上出现fapping 翻转，就会使路由器不停的计算一个新的路由表，就可能导致路由器不能收敛。路由器要重新计算客观存它的路由表之前先等一段落时间，缺省值为5 秒。在CISCO 配置命令中"timers spf spf-delay spy-holdtime" 可以对两次连续SPF 计算之间的最短时间（缺省值10 秒）进配置。路由器初始化时Hello 包是用224.0.0.5 广播给域内所有OSPF 路由器，选出DR 后在用224.0.0.6 和DR，BDR 建立邻接。DR 用224.0.0.5 广播给DRother LSA BDR 也是 DRother 用224.0.0.6 广播LSA 给DR 和BDR DR 是在一个以太网段内选举出来的，如果一个路由器有多个以太网段那么将会有多个DR 选举；DR 的选择是通过OSPF 的Hello 数据包来完成的，在OSPF 路由协议初始化的过程中，会通过Hello 数据包在一个广播性网段上选出一个ID 最大的路由器作为指定

OSPF动态路由协议的应用

OSPDF动态路由协议的应用一．实验目的 1．掌握OSPF动态路由协议的原理和配置方法 2．掌握通过OSPF动态路由方式实现网络的连通二．实验描述实验原理如图所示，三层交换机a的f1口连接192.168.10.0/24网段。F2口连接192.168.22.0/24网段。F3接口和路由其f1接口通过192.168.13.0/24网段相连。路由器b的f0接口连接192.168.8.0/24网段。通过配置OSPF协议，保证全网路由。三．实验内容 1.根据实验原理图，划出世界设备的实际网路拓扑连接图，注明设备型号，编号及连线时所用的端口 2.用show命令查看三层交换机的版本信息并大致记录 3.设计网路中各设备接口的ip地址和主机的网络参数。配置主机网络参数，按实际里连接图连接好各设备。 4.配置三层交换机a的f1f2的三层接口以及f3端口所在的Vlan的SVI接口。用show 命令查看ip地址的设置情况并记录。

5.配置路由器b中的f0和f1接口的ip地址，用show命令查看端口的摘要信息并记录

6.全网配置OSPF协议，用show命令查看三层交换机和路由器的路由信息并记录 7.用三台主机互ping，查看并记录结果。

8. 9.配置三层交换机Loopback地址为100.10.1.1，路由器Loopback地址为192.168.1.1，请用相关命令查看此时三层交换机和路由器的Router ID,观察Loopback地址的生效情况，并解释原因。 10.将192.168.8.0／24网段改至Area2，其他胡网络拓扑和配置不变，用PC1ping PC3,查看结果并说明原因。 11.针对第九步胡问题，请设计方案并完成配置，实现全网路由。四．实验总结 1．本实验的收获通过这次实验明白了ospf动态路由协议的一些配置和应用，把书上的内容进行了实践。并且把前面实验的一些东西复习了一下。 2．目前还存在的疑虑及设想。 3．还是要多多上机练习才能把配置搞好。

简述OSPF动态路由协议

学生毕业论文题目简述OSPF动态路由协议作者姓名 *** 系别 *** 专业计算机应用技术班级 *** 指导教师 *** 完成日期 **** 年 **月 ** 日

简述OSPF动态路由协议摘要：本文主要介绍了OSPF协议基本特点、链路状态算法的路由计算过程、OSPF基本概念、OSPF协议的协议报文与状态变化、OSPF的路由计算过程和一个区域配置OSPF的相关步骤。通过本文介绍可以了解OSPF的相关原理、OSPF运行的步骤及配置OSPF的相关命令。 OSPF是一种基于开放标准的链路状态型路由选择协议。OSPF是一种强壮的、可扩展的路由选择协议，适用于今天的异构网络。 OSPF的良好扩展能力是通过体系化设计而获得的。可以将一个OSPF网络规划分成多个区域，它们允许进行全面的路由更新控制。通过在一个恰当设计的网络中定义区域，可以减少路由额外开销并提高系统性能。关键词：开放最短路径优先指定路由器备用指定路由器路由ID 1 引言随着Internet技术在全球范围的飞速发展，世界各地的个人和企业单位都纷纷接入到这个世界上最大的计算机网络中。接入到Internet的自治系统有大有小，小型自治系统因其网络结构简单往往采用静态路由技术即可完成自治系统内的路由寻址，然而大、中型自治系统的网络拓扑结构往往更加复杂，采用依靠人工分配的静态路由技术存在很大的困难，因此根据合理的路由寻址算法设计的动态路由技术随之诞生，而OSPF动态路由技术因其功能强大、可拓展性强和网络性能优越在动态路由技术中格外优秀，被广泛应用于各大、中型自治系统中。 2 OSPF的基本特点及链路状态算法基本过程 2.1 OSPF基本特点如下： 2.1.1支持无类域内路由（CIDR）： OSPF是专门为TCP/IP环境开发的路由协议，显式支持无类域内路由（CIDR）和可变长子网掩码（VLSM）。 2.1.2无路由自环：由于路由的计算基于详细链路状态信息（网络拓扑信息），因此OSPF计算的路由无自环。 2.1.3收敛速度快：触发式更新，一旦拓扑结构发生变化，新的链路状态信息立刻泛洪，对拓扑变化敏感。 2.1.4使用IP组播收发协议数据： OSPF路由器使用组播和单播收发协议数据，因此占用的网络流量很小。 2.1.5支持多条等值路由：当到达目的地的等开销路径有多条时，流量被均衡地分担在这些等开销路径上。 2.1.6支持协议报文的认证： OSPF路由器之间交换的所有报文都被验证。 2.2 OSPF的链路状态算法：

OSPF是一种典型的链路状态路由协议

OSPF是一种典型的链路状态路由协议。采用OSPF的路由器彼此交换并保存整个网络的链路信息，从而掌握全网的拓扑结构，独立计算路由。因为RIP路由协议不能服务于大型网络，所以，I ETF的IGP工作组特别开发出链路状态协议——OSPF。目前广为使用的是OSPF第二版，最新标准为RFC2328。 OSPF作为一种内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP），用于在同一个自治域（AS）中的路由器之间发布路由信息。区别于距离矢量协议(RIP)，OSPF具有支持大型网络、路由收敛快、占用网络资源少等优点，在目前应用的路由协议中占有相当重要的地位。 1. 链路状态 OSPF路由器收集其所在网络区域上各路由器的连接状态信息，即链路状态信息（Link-State），生成链路状态数据库(Link-State Database)。路由器掌握了该区域上所有路由器的链路状态信息，也就等于了解了整个网络的拓扑状况。OSPF路由器利用“最短路径优先算法(Shortest Path First, SPF)”，独立地计算出到达任意目的地的路由。 2. 区域 OSPF协议引入“分层路由”的概念，将网络分割成一个“主干”连接的一组相互独立的部分，这些相互独立的部分被称为“区域”(Area)，“主干”的部分称为“主干区域”。每个区域就如同一个独立的网络，该区域的OSPF路由器只保存该区域的链路状态。每个路由器的链路状态数据库都可以保持合理的大小，路由计算的时间、报文数量都不会过大。 3. OSPF网络类型根据路由器所连接的物理网络不同，OSPF将网络划分为四种类型：广播多路访问型（Broadcast multiAccess）、非广播多路访问型（None Broadcast MultiAccess，NBMA）、点到点型（Point-to-Point）、点到多点型（Point-to-MultiPoint）。广播多路访问型网络如：Ethernet、Token Ring、FDDI。NBMA型网络如：Frame Relay、X.25、SMDS。Point-to-Point型网络如：PPP、HDLC。 4. 指派路由器（DR）和备份指派路由器（BDR）在多路访问网络上可能存在多个路由器，为了避免路由器之间建立完全相邻关系而引起的大量开销，OSPF要求在区域中选举一个DR。每个路由器都与之建立完全相邻关系。DR负责收集所有的链路状态信息，并发布给其他路由器。选举DR 的同时也选举出一个BDR，在DR失效的时候，BDR担负起DR的职责。点对点型网络不需要DR，因为只存在两个节点，彼此间完全相邻。协议组成OSPF 协议由Hello协议、交换协议、扩散协议组成。本文仅介绍Hello协议，其他两个协议可参考RFC2328中的具体描述。当路由器开启一个端口的OSPF路由时，将会从这个端口发出一个Hello报文，以后它也将以一定的间隔周期性地发送Hello报文。OSPF路由器用Hello报文来初始化新的相邻关系以及确认相邻的路由器邻居之间的通信状态。