開放式SPF協(xié)議 

OSPF是典型的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，一般用于同一路由域中。這里，路由域是指自治系統(tǒng)（AS，Autonomous System），是指通過統(tǒng)一的路由策略或協(xié)議相互交換路由信息的一組網(wǎng)絡(luò)。在該AS中，所有OSPF路由器都維護(hù)著同一個(gè)描述該AS結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)了路由域中相應(yīng)鏈路的狀態(tài)信息。OSPF 路由器正是通過該數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算其 OSPF 路由表。

OSPF作為一種鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，與距離矢量路由協(xié)議不同，它向一定區(qū)域內(nèi)的所有路由器發(fā)送鏈路狀態(tài)組播數(shù)據(jù)LSA（Link State Advertising）。運(yùn)行距離矢量路由協(xié)議的路由器將部分或全部路由表傳遞給其鄰居。

在信息交換的安全性上，OSPF規(guī)定路由器之間的任何信息交換在必要時(shí)都可以進(jìn)行認(rèn)證，以保證只有受信任的路由器才能傳播路由信息。OSPF支持多種認(rèn)證機(jī)制，允許不同區(qū)域采用不同的認(rèn)證機(jī)制。OSPF鏈路狀態(tài)算法在廣播網(wǎng)絡(luò)（如以太網(wǎng)）中的應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，以充分利用硬件廣播能力來傳遞鏈路狀態(tài)消息。通常，鏈路狀態(tài)算法拓?fù)鋱D中的節(jié)點(diǎn)代表路由器。如果所有k個(gè)路由器都連接到以太網(wǎng)，當(dāng)鏈路狀態(tài)廣播時(shí)，關(guān)于這k個(gè)路由器的消息數(shù)量將達(dá)到k個(gè)平方。因此，OSPF允許一個(gè)節(jié)點(diǎn)在拓?fù)鋱D中代表一個(gè)廣播網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)廣播網(wǎng)絡(luò)中的所有路由器都會(huì)發(fā)送鏈路狀態(tài)消息來報(bào)告網(wǎng)絡(luò)中路由器的鏈路狀態(tài)。

工作原理

簡(jiǎn)單來說，OSPF是指兩個(gè)相鄰的路由器通過發(fā)送消息成為鄰居，然后鄰居之間互相發(fā)送鏈路狀態(tài)信息，形成相鄰關(guān)系。之后，各路由器根據(jù)最短路徑算法計(jì)算出一條路由，放入OSPF路由表中。與其他路由相比，OSPF 路由更適合添加到全局路由表中。整個(gè)過程使用了五種消息、三個(gè)階段和四個(gè)表。

五種消息

Hello消息：建立并維護(hù)鄰居關(guān)系。

DBD消息：發(fā)送鏈路狀態(tài)頭信息。

LSR消息：將DBD查出的所需鏈路狀態(tài)頭信息發(fā)送給鄰居，并請(qǐng)求完整的信息。

LSU消息：向鄰居發(fā)送LSR請(qǐng)求頭信息對(duì)應(yīng)的完整信息。

LSACK：收到LSU消息后進(jìn)行確認(rèn)。

三個(gè)階段

鄰居發(fā)現(xiàn)：通過發(fā)送Hello消息形成鄰居關(guān)系。

路由通告：鄰居發(fā)送鏈路狀態(tài)信息，形成鄰接關(guān)系。

計(jì)算：根據(jù)最短路徑算法計(jì)算路由表。

四桌

鄰居表：主要記錄形成鄰居關(guān)系的路由器。

鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)：記錄鏈路狀態(tài)信息。

路由表：從鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)獲取。

全局路由表：OSPF 路由與其他路由進(jìn)行比較。

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