OSPF协议之先情概要

OSPF协议之先情概要

- OSPF协议简介

OSPF协议，称为开放式最短路径优先协议，又称链路状态路由协议，属于动态路由协议的一种。

• 为什么RIP协议不适合大型组网？

  1、RIP是周期性更新，可能会因为路由条目过多造成设备的大量开销以及带宽资源的浪费；
  2、RIP收敛慢，度量值不可科学

• OSPF的特点：

  1、 无环路，ospf存在一系列的防措施，能够精确的保证ospf网络中不会出现环路；
  2、 收敛快，ospf是基于算法收敛，触发更新，ospf是先扩散在计算；
  3、 拓展性，ospf可以支持大型网络拓扑，多区域设计；
  4、 支持认证，可靠性和安全性提高。

备注：OSPF协议，因为它的功能特性（后续的简述中会介绍到），在现网中主要用于园区网的设计。

• OSPF协议的原理

  1、 ospf协议内各邻居路由器建立邻居关系；
  2、 协议内各路由器开始泛洪LSA
  3、 协议内各路由器同步链路状态数据库LSDB
  4、 协议内各路由器路由器基于LSDB通过SPF算法，计算得到一棵以自己为根的SPT（Shortest Path Tree最短路径树）
  5、 协议内各路由器再以SPT为基础计算去往各邻居连接网络的最优路由，并形成路由表。

  LSA：链路状态信息，由本地路由器出发。

  1、描述接口数量
  2、接口IP地址
  3、接口cost以
  4、连接对端设备等信息。

备注：只有最优的LSA才会执行计算，将计算出来的路由条目放入路由表中。

• Router ID：

  1、 用于在自治系统中唯一标识一台运行OSPF的路由器，每台运行OSPF的路由器都有一个Router ID。
  2、 由4个字节组成，但是不具备通信的作用。

• Router ID选举规则如下：

  1、手动配置OSPF路由器的Router ID（通常建议手动配置）；
  2、如果没有手动配置Router ID，则路由器使用Loopback接口中最大的IP地址作为Router ID；
  3、如果没有配置Loopback接口，则路由器使用物理接口中最大的IP地址作为Router ID。

• OSPF报文类型：

  OSPF报文基于IP协议进行承载，IP协议是不可靠的网络层协议，IP协议无确认重传机制，所有ospf协议存在一系列的机制来确保ospf报文的可靠性。

• 五种OSPF报文

  1、 hello报文：用来发现、建立、维护邻居关系
  2、 DD（datebase），数据库描述报文，作用：减少LSA的泛洪
  3、 LSR（LSR request）报文：用来请求特定的LSA信息
  4、 LSU（LSU update）报文：用来回复LSR报文，里面携带特定的LSA的详细信息
  5、 LS ACK（Link state ACK）报文；用来确认已经收到特底的LSU报文。
  （超过5秒收到ACK报文，则再次发送请求报文）

• 小周总结
  OSPF协议，作为TCP/IP中网络层中，路由协议的一种，可以说在现网中可以说基本上主流的路由协议了，比起RIP距离矢量协议的逐跳瞎指路来说，OSPF的链路状态信息，在全局各节点路由器中都有清晰的全局拓扑图，有很明显的进步，其各类功能特性（11类LSA，后面会详细介绍），比ISIS协议又要来的丰富些。所以其非常适用于现网中复杂的园区网！

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