數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識培訓(xùn)——路由協(xié)議

1、數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識培訓(xùn)江蘇十方通信有限公司南通分公司2010年11月路由路由是指導(dǎo)IP報(bào)文發(fā)送的路徑信息路由器提供了將異構(gòu)網(wǎng)互聯(lián)的機(jī)制，實(shí)現(xiàn)將一個(gè)數(shù)據(jù)包從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。建立路由表當(dāng)路由器收到一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)檢查其目的地址，如果目的地址不是本地路由器的接口地址，則查找路由表。根據(jù)路由表決定應(yīng)使用哪個(gè)端口來將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。根據(jù)來源的不同，路由表中的路由分為三類： 鏈路層協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由（也成為接口路由或直連路由） 由網(wǎng)絡(luò)管理員手工配置的靜態(tài)路由 動(dòng)態(tài)路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由路由的來源鏈路層發(fā)現(xiàn)的路由鏈路層發(fā)現(xiàn)的路由不需要維護(hù)，減少了維護(hù)的工作；而不足之處是鏈路層只能發(fā)現(xiàn)接口所在的直連網(wǎng)段的路由

2、，無法發(fā)現(xiàn)跨網(wǎng)段的路由。路由的來源靜態(tài)路由靜態(tài)路由是由管理員手工配置的，通過配置靜態(tài)路由同樣可以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的目的。但這種配置會(huì)存在問題，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，靜態(tài)路由不會(huì)自動(dòng)修正，必須由管理員重新修改其配置。路由的來源動(dòng)態(tài)路由協(xié)議發(fā)現(xiàn)的路由靜態(tài)和動(dòng)態(tài)路由對比 靜態(tài)路由必須由管理員手工指定。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)，需要管理員手工更新配置。同時(shí)靜態(tài)路由只適合簡單小型的網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜路由條目繁多的時(shí)候，靜態(tài)路由無法勝任。 動(dòng)態(tài)路由通過網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行的路由協(xié)議收集網(wǎng)絡(luò)信息。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)，路由器會(huì)更新路由信息，不必管理員手工去更新。路由協(xié)議路由協(xié)議是路由器之間交互信息的一種語言。路由器之間通過路由

3、協(xié)議共享網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性的一些信息。相互通信的雙方必須使用同一種語言才能交互路由信息。路由協(xié)議定義了一套路由器之間通信時(shí)使用的規(guī)則。路由器維護(hù)路由表、提供最佳轉(zhuǎn)發(fā)路徑。路由協(xié)議分類作用范圍自治系統(tǒng)（AS）是被統(tǒng)一管理的一組網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)自治系統(tǒng)都有唯一的自治系統(tǒng)編號，這個(gè)編號是由IANA分配的。通過不同的編號來區(qū)分不同的自治系統(tǒng)。自治系統(tǒng)的編號范圍是從1到65535，其中1到64511是注冊的因特網(wǎng)編號，64512到65535是私有網(wǎng)絡(luò)編號。根據(jù)作用的范圍，路由協(xié)議可分為：1、IGP (Interior Gateway Protocol) 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議用于自治系統(tǒng)內(nèi)部交換路由信息的路由協(xié)議，包

4、括：RIP、OSPF、ISIS、IGRP、EIGRP等2、EGP (Exterior Gateway Protocol) 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議用于自治系統(tǒng)之間交換路由選擇信息的路由協(xié)議，包括BGP等。路由協(xié)議分類協(xié)議算法根據(jù)協(xié)議算法分類1、距離矢量路由選擇協(xié)議（Distance-Vector）包括RIP和BGP。其中，BGP也被稱為路徑矢量協(xié)議（Path-Vector）2、鏈路狀態(tài)路由選擇協(xié)議（Link-State)又稱為最短路徑優(yōu)先路由選擇協(xié)議，包括OSPF和ISIS兩種算法的主要區(qū)別在于發(fā)現(xiàn)連路由和計(jì)算路由的方法。距離矢量路由協(xié)議關(guān)注到目的地的跳數(shù)（轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)），鏈路狀態(tài)關(guān)注網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以及鏈路

5、帶寬資源等信息。路由協(xié)議分類業(yè)務(wù)應(yīng)用根據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用分類1、單播路由協(xié)議（Unicast Routing Protocol）包括RIP、OSPF、BGP和IS-IS等2、組播路由協(xié)議（Multicast Routing Protocol）包括DVMRP、PIM-SM、PIM-DM等路由表目的地址：用來標(biāo)識IP包的目的地址或目的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)掩碼：可得到相應(yīng)的網(wǎng)段信息。當(dāng)路由表中有多個(gè)目的地址相同的路由信息時(shí)，路由器選擇器掩碼較長的一項(xiàng)作為匹配。輸出接口：說明IP包從該路由器哪個(gè)接口轉(zhuǎn)發(fā)下一跳IP地址：說明IP包所經(jīng)由的下一個(gè)路由器的接口地址路由優(yōu)先級(Preference)當(dāng)存在多個(gè)路由來源時(shí)，具有較高

6、優(yōu)先級（數(shù)值越小表明優(yōu)先級越高）的路由來源提供的路由將被激活，用于指導(dǎo)報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)。華為缺省的路由優(yōu)先級路由協(xié)議路由協(xié)議優(yōu)先級優(yōu)先級DIRECT0OSPF10IS-IS15STATIC60RIP100OSPF ASE150IBGP225EBGP255Untrustworthy2550表示直接連接的路由，255表示任何來自不可信源端的路由路由的花費(fèi)路由的花費(fèi)(Metric)標(biāo)識了到達(dá)這條路由所指的目的地址的代價(jià)，通常路由的花費(fèi)值會(huì)受到線路延遲、帶寬、線路占有率、線路可信度、跳數(shù)、最大傳輸單元等因素的影響，不同的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議會(huì)選擇其中的一種或幾種因素來計(jì)算花費(fèi)值（如RIP用跳數(shù)來計(jì)算花費(fèi)值）。該花費(fèi)

7、值只在同一種路由協(xié)議內(nèi)有比較意義，不同的路由協(xié)議之間的路由花費(fèi)值沒有可比性，也不存在換算關(guān)系，靜態(tài)路由的花費(fèi)值為0。路由器A到路由器D有兩條路由： Path1: ABCD，總路由花費(fèi)是9 Path2: AEFCD，總路由花費(fèi)是12路由器優(yōu)選較小花費(fèi)值的路由，并加入到路由等價(jià)路由：ECMP等價(jià)路由：ECMP，Equal Cost Multi-Path 到同一個(gè)目的地有幾條相同花費(fèi)的路由，當(dāng)路由優(yōu)先級相同時(shí)，這些路由都會(huì)被加入到路由表中，IP包會(huì)在這幾個(gè)鏈路上負(fù)載分擔(dān)。目前的實(shí)現(xiàn)中，支持負(fù)載分擔(dān)的路由協(xié)議為RIP、OSPF、BGP和IS-IS，靜態(tài)路由也支持負(fù)載分擔(dān)。路由環(huán)路(Routing LO

8、OP)“路由環(huán)路”是指某個(gè)報(bào)文從一臺(tái)路由器發(fā)出，經(jīng)過幾次轉(zhuǎn)發(fā)之后又回到初始的路由器。當(dāng)產(chǎn)生路由環(huán)路時(shí)，報(bào)文會(huì)在幾個(gè)路由器之間循環(huán)轉(zhuǎn)發(fā)，直至TTL=0時(shí)才被丟棄，極大地浪費(fèi)了網(wǎng)絡(luò)資源，因此應(yīng)該盡量避免“路由環(huán)路”的產(chǎn)生。路由環(huán)路產(chǎn)生的原因： 路由收斂過程中產(chǎn)生的臨時(shí)環(huán)路 路由算法的缺陷 在不同的路由域相互引入路由時(shí)丟失了可以防止環(huán)路的信息 配置錯(cuò)誤靜態(tài)路由靜態(tài)路由是由管理員手工配置而成的。靜態(tài)路由的不足：當(dāng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障后，靜態(tài)路由不會(huì)自動(dòng)發(fā)生改變，必須由管理員手工的去改變配置。靜態(tài)路由適合于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較簡單的網(wǎng)絡(luò)。靜態(tài)路由的配置靜態(tài)路由的配置命令為：Quidwayip route-sta

9、tic | | preference reject | blackhole配置了靜態(tài)路由后，可以使用“display ip routing-table”命令查看路由表。靜態(tài)路由的負(fù)載分擔(dān)負(fù)載分擔(dān)：到一個(gè)目的地有幾條相同花費(fèi)的路徑（即等價(jià)路由），IP包在這幾個(gè)鏈路上輪流發(fā)送。靜態(tài)路由支持負(fù)載分擔(dān)。靜態(tài)路由的路由備份路由備份：同一目的地的多條路由，其中一條路由的優(yōu)先級最高，作為主路由，其余的路由優(yōu)先級較低，作為備份路由。靜態(tài)路由也支持路由備份。使用命令：display ip routing-table protocol static 查看靜態(tài)路由的信息，可發(fā)現(xiàn)主路由的狀態(tài)為Active，備份路由的

10、狀態(tài)為Inactive。缺省路由缺省路由可以通過靜態(tài)路由配置，某些動(dòng)態(tài)路由協(xié)議也可以生成缺省路由，如OSPF和IS-IS。在路由表中，缺省路由以到網(wǎng)絡(luò)0.0.0.0（掩碼為0.0.0.0）的路由形式出現(xiàn)。當(dāng)路由器收到一個(gè)目的地在路由表中查找不到的數(shù)據(jù)包時(shí)，會(huì)將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給缺省路由指向的下一跳。缺省路由也支持路由的負(fù)載分擔(dān)與路由備份。動(dòng)態(tài)路由協(xié)議動(dòng)態(tài)計(jì)算路由，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)變化，找出本地路由器到網(wǎng)絡(luò)中其他網(wǎng)段的路由。動(dòng)態(tài)路由協(xié)議不僅完成確定路徑，而且當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地最佳路徑不可用時(shí)，可以確定另一個(gè)最好路徑。而當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)，這一點(diǎn)變得尤為重要，這也是動(dòng)態(tài)路由協(xié)議優(yōu)于靜態(tài)路由的地方。動(dòng)態(tài)路由協(xié)議RIP

11、: Routing Information Protocol，路由信息協(xié)議OSPF: Open Shortest Path First，開放式最短路徑優(yōu)先IS-IS: Intermediate System to Intermediate System，中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng)BGP: Border Gateway Protocol，邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議目前常見的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議就是以上四種，RIP路由協(xié)議配置簡單，收斂速度慢，常用語中小型網(wǎng)絡(luò)；OSPF協(xié)議由IETF開發(fā)，協(xié)議原理本身比較復(fù)雜，使用非常廣泛；ISIS設(shè)計(jì)思想簡單，擴(kuò)展性好，目前在大型SP的網(wǎng)絡(luò)中被廣泛配置；BGP用于AS之間交換路由信息。路由協(xié)

12、議之間的互操作某些情況下，需要在不同的路由協(xié)議中共享路由信息，例如從RIP學(xué)到的路由信息可能需要引入到OSPF協(xié)議中去。這種在不同路由協(xié)議中間交換路由信息的過程被稱為路由引入。路由引入可以是單向的，也可以是雙向的。不同路由協(xié)議之間的花銷不存在可比性，也不存在換算關(guān)系，所以在引入路由時(shí)必須重新設(shè)置引入路由的Metric值，或者使用系統(tǒng)默認(rèn)的數(shù)值。距離矢量路由協(xié)議距離矢量路由協(xié)議基于貝爾曼-福特算法(Bellman-ford)，使用D-V算法的路由器通常以一定的時(shí)間間隔向相鄰的路由器發(fā)送他們完整的路由表。接收到路由表的鄰居路由器將收到的路由表和自己的路由表進(jìn)行比較，新的路由或到已知網(wǎng)絡(luò)但開銷更小的

13、路由都被加入到路由表中。相鄰路由器然后繼續(xù)向外廣播它自己的路由表（包括更新后的路由）。距離矢量路由協(xié)議以矢量（Distance,Direction)方式通過路由信息，其中Distance使用Metric表示，方向使用下一跳來表示。距離矢量路由協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)：配置簡單，占用較少的內(nèi)存和CPU處理時(shí)間缺點(diǎn)：擴(kuò)展性較差，比如RIP最大跳數(shù)不能超過16跳。路由泛洪初始化初始化目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)下一跳下一跳跳數(shù)跳數(shù)10.1.1.0- -010.1.2.0- -0t0目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)下一跳下一跳跳數(shù)跳數(shù)10.1.2.0- -010.1.3.0- -0目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)下一跳下一跳跳數(shù)跳數(shù)10.1.30- -010

14、.1.4.0- -0路由器啟動(dòng)時(shí)對路由表進(jìn)行初始化，對每個(gè)與自己直接相連的網(wǎng)絡(luò)生成一個(gè)表項(xiàng)。每個(gè)初始表項(xiàng)跳數(shù)為0周期性更新周期性更新目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)下一跳下一跳跳數(shù)跳數(shù)10.1.1.0- -010.1.2.0- -010.1.3.010.1.2.21t1目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)下一跳下一跳跳數(shù)跳數(shù)10.1.2.0- -010.1.3.0- -010.1.1.010.1.2.1110.1.4.010.1.3.21目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)下一跳下一跳跳數(shù)跳數(shù)10.1.3.0- -010.1.4.0- -010.1.2.010.1.3.11每個(gè)路由器直接向其相連的其他路由器周期性發(fā)送自己的路由表周期性更新周期性更新

15、目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)下一跳下一跳跳數(shù)跳數(shù)10.1.1.0- -010.1.2.0- -010.1.3.010.1.2.2110.1.4.010.1.2.22t2目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)下一跳下一跳跳數(shù)跳數(shù)10.1.2.0- -010.1.3.0- -010.1.1.010.1.2.1110.1.4.010.1.3.21目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)下一跳下一跳跳數(shù)跳數(shù)10.1.3.0- -010.1.4.0- -010.1.2.010.1.3.1110.1.1.010.1.3.12每個(gè)路由器直接向其相連的其他路由器周期性發(fā)送自己的路由表，通過這種周期性的更新機(jī)制，每臺(tái)路由器可以知道每個(gè)網(wǎng)點(diǎn)的路由，最終實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)收斂。路由

16、環(huán)路網(wǎng)絡(luò)故障可能會(huì)引起路徑與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不一致而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不能快速收斂，這時(shí)可能會(huì)發(fā)生路由環(huán)路現(xiàn)象。Routing Table目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)接口跳數(shù)11.1.0.0E0011.2.0.0S0011.3.0.0S0111.4.0.0S04Routing Table目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)接口跳數(shù)11.2.0.0S0011.3.0.0S1011.4.0.0S1311.1.0.0S01Routing Table目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)接口跳數(shù)11.3.0.0S0011.4.0.0S0211.2.0.0S0111.1.0.0S02如上，發(fā)生路由環(huán)路時(shí)，路由器去往網(wǎng)絡(luò)11.4.0.0的跳數(shù)會(huì)不斷地增大，網(wǎng)絡(luò)無法收斂。未解決這個(gè)問題，我們給

17、跳數(shù)定義了一個(gè)最大值，在RIP路由協(xié)議中，允許跳數(shù)最大值為16。當(dāng)跳數(shù)到達(dá)最大值時(shí)，網(wǎng)絡(luò)11.4.0.0被認(rèn)為是不可達(dá)的。路由器會(huì)在路由表中顯示網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)信息，并不再更新到達(dá)網(wǎng)絡(luò)11.4.0.0的路由。定義最大值只是補(bǔ)救措施，不能避免環(huán)路產(chǎn)生，因?yàn)樵谧畲髾?quán)值到達(dá)之前，路由環(huán)路還是會(huì)存在。因此路由協(xié)議的設(shè)計(jì)者又提供了水平分割、路由抑制、抑制時(shí)間和觸發(fā)更新等降低環(huán)路產(chǎn)生幾率的方案。水平分割分析產(chǎn)生路由環(huán)路的原因，其中一條就是因?yàn)槁酚善鲗哪硞€(gè)鄰居學(xué)到的路由信息又告訴了這個(gè)鄰居。水平分割的思想就是在路由信息傳送過程中，不再把路由信息發(fā)送到接收此路由信息的接口上。路由抑制路由抑制(Route Pois

18、oning)是對水平分割的補(bǔ)充，可以在一定程度上避免路由環(huán)路產(chǎn)生，同時(shí)也可以抑制因復(fù)位接口等原因，引起的網(wǎng)絡(luò)動(dòng)蕩。這種方法在網(wǎng)絡(luò)故障或接口復(fù)位時(shí)，抑制相應(yīng)的路由，同時(shí)啟動(dòng)抑制時(shí)間，控制路由器在抑制時(shí)間內(nèi)不要輕易更新自己的路由表。從而，避免環(huán)路產(chǎn)生、抑制網(wǎng)絡(luò)動(dòng)蕩。觸發(fā)更新觸發(fā)更新機(jī)制是在路由信息產(chǎn)生某些改變時(shí)，立即發(fā)送給相鄰路由器一種稱為觸發(fā)更新的信息。路由器監(jiān)測到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓⒓匆来伟l(fā)送觸發(fā)更新信息給相應(yīng)路由器，如果每個(gè)路由器都這樣做，這個(gè)更新會(huì)很快傳播到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。為了確保觸發(fā)信息有足夠的時(shí)間在網(wǎng)絡(luò)中傳播，將抑制時(shí)間和觸發(fā)更新相結(jié)合。抑制時(shí)間方法有一個(gè)規(guī)則就是，當(dāng)?shù)侥骋荒康木W(wǎng)絡(luò)的路徑出現(xiàn)故障

19、，在一定時(shí)間內(nèi)，路由器不輕易接收到這一目的網(wǎng)絡(luò)的路徑信息。RIP路由協(xié)議RIP：Routing Information Protocol （路由信息協(xié)議）一種距離矢量路由協(xié)議，屬于IGP協(xié)議RIP協(xié)議適用于中小型網(wǎng)絡(luò)，有RIPv1和RIPv2使用UDP進(jìn)行路由信息的交互，端口號520RIP支持：水平分割、毒性逆轉(zhuǎn)和觸發(fā)更新RIP每隔30秒向外發(fā)送一次更新報(bào)文。如果路由器經(jīng)過180秒沒有收到來自對端的路由更新報(bào)文，則將所有來自此路由器的路由信息標(biāo)志為不可達(dá)；若在其后120秒內(nèi)仍未收到更新報(bào)文，就將該條路由從路由表中刪除。RIPv1 vs. RIPv2RIPv1為有類別路由協(xié)議，不支持VLSM和C

20、IDR以廣播的形式發(fā)送報(bào)文不支持驗(yàn)證RIPv2為無類別路由協(xié)議，支持VLSM，支持路由聚合與CIDR支持以廣播或者組播（224.0.0.9）的形式發(fā)送報(bào)文支持明文驗(yàn)證和MD5密文驗(yàn)證RIP基本配置默認(rèn)的RIP版本是1.0?；镜腞IP配置包括： 啟動(dòng)RIPQuidway RIP 在指定網(wǎng)段使能RIPQuidway network network-address RIP只在指定網(wǎng)段上的接口運(yùn)行RTA ripRTA-rip-1version 2RTA-rip-1network 192.168.1.0RTA-rip-1network 172.16.0.0RTA ripRTA-rip-1version

21、 2RTA-rip-1network 192.168.1.0RTA-rip-1network 192.168.2.0RTA ripRTA-rip-1version 2RTA-rip-1network 192.168.2.0RTA-rip-1network 10.0.0.0 顯示RIP信息display rip 顯示RIP路由display rip route RIP路由聚合路由聚合是指：同一自然網(wǎng)段內(nèi)的不同子網(wǎng)的路由在向外發(fā)送時(shí)聚合成一條自然掩碼的路由發(fā)送路由聚合對RIPv1不起作用。RIPv2支持無類地址域間路由，缺省情況下，RIPv2啟用路由聚合功能；當(dāng)需要將所有子網(wǎng)路由廣播出去時(shí)，可使用

22、命令undo summary關(guān)閉RIPv2的路由聚合功能。引入外部路由可引入到RIP中的路由類型包括：Direct、Static、OSPF、BFP和IS-IS命令：Quidway import-route protocol allow-ibgp cost value route-policy route-policy-name取消引用：Quidway undo import-route protocolOSPFOSPF（開放最短路徑優(yōu)先）是基于鏈路狀態(tài)算法的IGP路由協(xié)議，由互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）開發(fā)。OSPFv1一直處于實(shí)驗(yàn)階段沒有公開使用；目前針對IPv4使用OSPFv2。OSPFv

23、3是針對IPv6技術(shù)的版本。OSPF直接運(yùn)行于IP協(xié)議之上，使用IP協(xié)議號89。Link Layer HeaderIP Packet HeaderOSPF Protocol PacketFrame ChecksumIP 協(xié)議號為協(xié)議號為89OSPF Protocol HeaderOSPF Packet TypesOSPF基本特點(diǎn) 支持無類域間路由(CIDR) 支持區(qū)域劃分OSPF允許自治系統(tǒng)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)被劃分成區(qū)域來管理。通過劃分區(qū)域?qū)崿F(xiàn)更加靈活的分級管理。 無路由環(huán)路OSPF從設(shè)計(jì)上保證了無路由環(huán)路。OSPF支持區(qū)域劃分，區(qū)域內(nèi)部的路由器都使用SPF算法保證了區(qū)域內(nèi)部的無環(huán)路。區(qū)域之間OSPF通

24、過區(qū)域的鏈接規(guī)則保證了區(qū)域之間無路由子環(huán)。 路由變化收斂速度快OSPF被設(shè)計(jì)為觸發(fā)更新方式。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化，新的鏈路狀態(tài)信息會(huì)立即泛洪。 使用IP組播收發(fā)協(xié)議數(shù)據(jù)OSPF路由器使用組播和單播收發(fā)協(xié)議數(shù)據(jù)，因此占用的網(wǎng)絡(luò)流量很小。 支持多條等值路由OSPF還支持多條等值路由。當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地有多條等值開銷路徑時(shí)，流量被均衡地分擔(dān)在這些等開銷路徑上，實(shí)現(xiàn)負(fù)載分擔(dān)。更好的利用了鏈路帶寬資源。 支持協(xié)議報(bào)文的認(rèn)證OSPF路由器可以提供認(rèn)證功能。OSPF路由器之間的報(bào)文都可以要經(jīng)過驗(yàn)證通過后才能交換，通過驗(yàn)證可以提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。鏈路狀態(tài)算法的路由計(jì)算過程每個(gè)OSPF路由器通過泛洪鏈路狀態(tài)通告LSA

25、即向外發(fā)布本地鏈路狀態(tài)信息。每個(gè)路由器都通過收集其他路由器發(fā)布的鏈路狀態(tài)通告以及自身生成的本地鏈路狀態(tài)通告，形成一個(gè)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫LSDB。LSDB描述了路由域內(nèi)詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在同一個(gè)區(qū)域內(nèi)，所有路由器上的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫LSDB是相同。通過LSDB，每臺(tái)路由器以SPF算法計(jì)算一個(gè)以自己為根，以網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)為葉的最短路徑樹。SPF算法生成的是一棵無環(huán)的最短路徑樹。每臺(tái)路由器計(jì)算的最短路徑樹即給出了到網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)的路由表。目的網(wǎng)絡(luò)目的網(wǎng)絡(luò)下一跳下一跳開銷開銷.IP路由表路由表OSPF報(bào)文類型Hello報(bào)文：最常用的一種報(bào)文，用于發(fā)現(xiàn)、維護(hù)鄰居關(guān)系DD（Database Descripti

26、on）報(bào)文：兩臺(tái)路由器進(jìn)行LSDB數(shù)據(jù)庫同步時(shí)，用DD報(bào)文來描述自己的LSDB。內(nèi)容包括LSDB中每一條LSA的Header（LSA的Header可以唯一標(biāo)識一條LSA），對端路由器根據(jù)LSA Header就可以判斷出是否已有這條LSA。LSR（LSA Request）報(bào)文：兩臺(tái)路由器互相交換過DD報(bào)文后，知道對端的路由器有哪些LSA是本地LSDB所缺少的，這是需要發(fā)送LSR報(bào)文向?qū)Ψ秸埱笏璧腖SA。LSU（LSA Update）報(bào)文：用來向?qū)Χ寺酚善靼l(fā)送所需要的LSA，內(nèi)容是多條LSA（全部內(nèi)容）的集合。LSACK（Link State Acknowledgment)報(bào)文：用來對接收到的L

27、SU報(bào)文進(jìn)行確認(rèn)。單區(qū)域OSPF Area 區(qū)域：區(qū)域是一組路由器和網(wǎng)絡(luò)的集合。如上圖三臺(tái)路由器和所連接的網(wǎng)絡(luò)被劃分到同一個(gè)區(qū)域。單區(qū)域是指所有運(yùn)行OSPF協(xié)議的路由器被劃分到同一個(gè)區(qū)域。OSPF規(guī)定同一區(qū)域內(nèi)部LSDB是相同。 Router ID：一臺(tái)路由器要運(yùn)行OSPF協(xié)議，必須存在Router ID。LSDB描述的是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括網(wǎng)絡(luò)中的所有的路由器。所以網(wǎng)絡(luò)內(nèi)每個(gè)路由器都需要一個(gè)唯一的標(biāo)識，用于在LSDB中表示自己。這個(gè)標(biāo)識Router ID是一個(gè)32位的整數(shù)。Router ID的格式和IP地址的格式是一樣的。單區(qū)域OSPF的配置RTArouter id 1.1.1.1RTA

28、ospfRTA-ospf-1area 0RTA-ospf-1-area-0.0.0.0network 1.1.1.1 0.0.0.0RTA-ospf-1-area-0.0.0.0network 10.1.1.0 0.0.0.255RTA-ospf-1-area-0.0.0.0returnOSPF基本配置：router id router-id:指定此路由器的Router ID。如果不手動(dòng)指定Router ID，則OSPF自動(dòng)使用Loopback接口中最大的IP地址作為Router ID，如果沒有配置Loopback接口，則使用物理接口中最大的IP地址作為Router ID。ospf proce

29、ss-id：開啟OSPF。OSPF支持多進(jìn)程，如果不指定進(jìn)程號，默認(rèn)使用進(jìn)程號碼1area area-id：進(jìn)入?yún)^(qū)域視圖network ip-address wildcard：指定區(qū)域中所包含的網(wǎng)段，指定網(wǎng)段時(shí)，要使用該網(wǎng)段網(wǎng)絡(luò)掩碼的反碼使用命令display ospf routing來顯示OSPF路由表的信息。OSPF多區(qū)域隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增大，當(dāng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的路由器都運(yùn)行OSPF時(shí)，路由器數(shù)量的增多會(huì)導(dǎo)致LSDB非常龐大，占用大量的存儲(chǔ)空間，并使運(yùn)行SPF的復(fù)雜度增加，導(dǎo)致CPU負(fù)擔(dān)很重。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大后，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化的概率也增大，網(wǎng)絡(luò)會(huì)經(jīng)常處于動(dòng)蕩之中，造成網(wǎng)絡(luò)中大量的OSPF報(bào)文在傳遞，降低了網(wǎng)絡(luò)的帶寬利用率。更重要的是，每一次變化都會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中所有的路由器重新