OSPF 路由计算过程原理

OSPF 路由计算

OSPF 协议通过构建网络图、计算最短路径树（SPF）和更新路由表三个步骤来实现路由计算。

1. 网络图构建：

• 路由器根据链路状态数据库（LSDB）中的链路状态通告（LSA）构建网络图。这个图包括所有网络中的 “点”（路由器、共享网段）和 “边”（链路）。

• 网络图的构建主要使用 LSA 类型 1（Point-to-Point）、LSA 类型 2（TransNet）和 LSA 类型 4（Vlink）来描述网络拓扑。

• 所有路由器的 LSDB 内容相同，因此构建的网络图也相同，但每台路由器都以自己为起点构建图。

2. 最短路径树（SPF）计算：

• 路由器以自己为树根，使用 Dijkstra 算法对图进行 SPF 计算，构建一棵从树根到图中每个节点的最短成本路径树。
• 这棵树确保从树根到任何其他节点的成本最小。

3. 路由表更新：

• 在 SPF 树的节点上添加网络信息，并计算从树根到这些网络的成本及下一跳。

• 树根到网络的路由成本计算为：树根到网络节点的距离 + 网络节点到叶子节点的成本。

• 叶子节点可以是 LSA 类型 1 中的 StubNet、LSA 类型 2 中的网络、LSA 类型 3 的网络、LSA 类型 5/7 的网络。

• 网络类型不同，叶子节点挂载的位置也不同：Stub 网络挂在路由器节点上，LSA2 中的网络挂在虚节点上，LSA3 的网络挂在 ABR 节点上，LSA7 挂在 ASBR 节点上，而 LSA5 可能挂在 ASBR 或 ABR 上。

OSPF 优化方法

为了提高效率和降低计算负荷，特别是在大型网络中，OSPF 采用了两种优化方法。

iSPF（增量 SPF 计算）：

• 目的：iSPF 的目标是优化网络中的 SPF 计算过程，通