OSPF基本原理和概念

本文详细介绍了OSPF动态路由协议,包括其在企业网络中的应用、区域表示方法(区域0和非0)、五种区域类型、工作原理(邻居表、数据库同步和路由计算)以及报文类型。特别强调了OSPF在大规模网络中的优势和配置注意事项。

背景知识

一台路由设备如何获取其他网段的路由,并加入到路由表中

  1. 直连路由 :接口配上地址,就会把此网段添加到路由表中
  2. 静态路由(含默认路由):手动配置 ip route-static 目标网段 掩码 下一跳
  3. 动态路由 :自动学习和分享

今天要将的是动态路由,动态路由产生的背景

随着企业的发展,网络的规模越来越大,网段的数量越来越多,公司内部的路由器的数量越来越多
为实现不同网络之间的互通,需要在路由器上配置大量的路由条目,工作量庞大并且随着网络扩展,后期管理难度增大
解决方案:
在路由器之间运行“动态路由协议”,让路由器之间自动的学习和分享彼此的路由表信息,每个路由器都独立的计算出一个去往目标网段的最优路由
动态路由协议的特点:

  1. 减少了后期网络管理任务,避免了人为的配置错误
  2. 在设备之间传输路由,会占用少量的网络带宽

动态路由协议的类型:
内部网关协议:在同一公司内部运行的路由协议,如RIP、ISIS、OSPF

  • RIP:最大支持15跳,不适合大型网络
  • ISIS: 之前只支持网络层的CLNP地址协议,目前通过扩展支持了网络层的IP协议,会在运营商网络出现,一般不会在企业网络出现
  • OSPF: 网红协议,目前最常用的路由协议

外部网关协议:在不同公司之间运行的路由协议,如BGP

  • BGP: 用于城市与城市之间,公司与公司之间的网关路由协议,用于传输大量的路由条目信息
    在这里插入图片描述

根据实现机制不同

### OSPF协议的工作原理及基本概念 #### ### 什么是OSPF协议 开放最短路径优先(Open Shortest Path First,OSPF)是一种内部网关协议(Interior Gateway Protocol),主要用于同一自治系统(Autonomous System, AS)内的路由选择。它属于链路状态(Link-State)路由协议的一种[^3]。 #### ### 基本工作流程 1. **发现邻居** 运行OSPF路由器会通过启用OSPF协议的接口广播Hello数据包来寻找其他同样运行OSPF协议的路由器。一旦找到邻居,双方就会建立邻接关系[^1]。 2. **同步数据库** 路由器之间交换链路状态通告(LSA,Link State Advertisement),以此构建并同步各自的链路状态数据库(LSDB,Link State Database)。该数据库包含了整个AS中每条链路的状态信息以及成本值(Cost)[^3]。 3. **计算最佳路径** 利用Dijkstra算法对已有的链路状态数据库进行分析处理,得出到达各个目标网络的最佳路径,并据此更新自身的路由表[^3]。 4. **动态适应变化** 当网络拓扑发生变化时(如新增加或者移除某些节点/链路),受影响区域内的路由器重新发布新的LSA通知给其它成员;所有接收方再次执行前述步骤直至达成一致的新状态为止。 #### ### 特殊场景下的行为模式 - **点到点(P2P)**: 对于PPP、HDLC这类二层技术构成的数据连接,默认情况下会被视为点对点类型,在此类环境中将以组播形式向地址`224.0.0.5`发送消息来进行通信交流[^2]。 ```python from collections import defaultdict class Router: def __init__(self, id_): self.id = id_ self.neighbors = set() self.database = {} def add_neighbor(self, neighbor_router): """Add neighboring router.""" self.neighbors.add(neighbor_router) def update_database(self,lsa): """Update local database with received LSA.""" self.database.update(lsa) router_a = Router('R1') router_b = Router('R2') # Simulate adding neighbors and updating databases. router_a.add_neighbor(router_b) router_b.add_neighbor(router_a) lsas_from_routers = {'Network X': ['R1', 'R2']} router_a.update_database(lsas_from_routers) print(f"Router A's DB after receiving LSAs:{router_a.database}") ``` ---
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值