浅析OSPF协议的工作原理.docx

浅析OSPF协议的工作原理浅析OSPF协议的工作原理链路是路由器接口的另一种说法，因此OSPF也称为接口状态路由协议。OSPF通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库，生成最短路径树，每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表。OSPF路由协议是一种典型的链路状态(Link-state)的路由协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统(AutonomousSystem)，即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。作为一种链路状态的路由协议，OSPF将链路状态广播数据包LSA(LinkStateAdvertisement)传送给在某一区域内的所有路由器，这一点与距离矢量路由协议不同。运行距离矢量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。一OSPF的数据包OSPF的包类型：1HELLO12DatabaseDescription数据库的描述DBD可靠3Link-stateRequest链路状态请求包LSR可靠4Link-stateUpdate链路状态更新包LSU可靠5Link-stateAcknowledment链路状态确认包LSACK1).Hello协议的目的:1.用于发现邻居2.在成为邻居之前,必须对Hello包里的一些参数协商成功3.Hello包在邻居之间扮演着keepalive的角色4.允许邻居之间的双向通信5.它在NBMA(NonbroadcastMulti-access)网络上选举DR和BDR(NBMA中默认30s发送一次，多路访问和点对点网络上默认10s发送一次)2.HelloPacket包含以下信息:1).源路由器的RID2.源路由器的AreaID3.源路由器接口的掩码4.源路由器接口的认证类型和认证信息5.源路由器接口的Hello包发送的时间间隔6.源路由器接口的无效时间间隔7.优先级8.DR/BDR9.五个标记位(flagbit)10.源路由器的所有邻居的RID二OSPF的网络类型OSPF定义的5种网络类型:1.点到点网络,比如T1线路,是连接单独的一对路由器的网络,点到点网络上的有效邻居总是可以形成邻接关系的,在这种网络上,OSPF包的目标地址使用的是224.0.0.5,这个组播地址称为AllSPFRouters.2.广播型网络,比如以太网,TokenRing和FDDI,这样的网络上会选举一个DR和BDR,DR/BDR的发送的OSPF包的目标地址为224.0.0.5,运载这些OSPF包的帧的目标MAC地址为0100.5E00.0005;而除了DR/BDR以外的OSPF包的目标地址为224.0.0.6,这个地址叫AllDRouters.3.NBMA网络,比如X.25,FrameRelay,和ATM,不具备广播的能力,因此邻居要人工来指定,在这样的网络上要选举DR和BDR,OSPF包采用unicast的方式4.点到多点网络是NBMA网络的一个特殊配置,可以看成是点到点链路的集合.在这样的网络上不选举DR和BDR.5.虚链接:OSPF包是以unicast的方式发送所有的网络也可以归纳成2种网络类型:1.传输网络(TransitNetwork)2.末节网络(StubNetwork)三OSPF的DR及BDROSPF路由器在完全邻接之前,所经过的几个状态:1.Down:初始化状态.2.Attempt:只适于NBMA网络,在NBMA网络中邻居是手动指定的,在该状态下,路由器将使用HelloInterval取代PollInterval来发送Hello包.3.Init:表明在DeadInterval里收到了Hello包,但是2-Way通信仍然没有建立起来.4.two-way:双向会话建立.5.ExStart:信息交换初始状态,在这个状态下,本地路由器和邻居将建立Master/Slave关系,并确定DDSequenceNumber,接口等级高的的成为Master.6.Exchange:信息交换状态,本地路由器向邻居发送数据库描述包,并且会发送LSR用于请求新的LSA.7.Loading:信息加载状态,本地路由器向邻居发送LSR用于请求新的LSA.8.Full:完全邻接状态,这种邻接出现在RouterLSA和NetworkLSA中.在DR和BDR出现之前，每一台路由器和他的邻居之间成为完全网状的OSPF邻接关系，这样5台路由器之间将需要形成10个邻接关系,同时将产生25条LSA.而且在多址网络中,还存在自己发出的LSA从邻居的邻居发回来,导致网络上产生很多LSA的拷贝,所以基于