OSPF路由協(xié)議是一種典型的鏈路狀態(tài)(Link-state)的路由

1、第第5節(jié)節(jié) OSPF協(xié)議協(xié)議一、概述一、概述vOSPF路由協(xié)議是一種典型的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議是一種典型的鏈路狀態(tài)（Link-state）的路由協(xié)議，一般用于同一）的路由協(xié)議，一般用于同一個(gè)路由域內(nèi)。在這里，路由域是指一個(gè)自治個(gè)路由域內(nèi)。在這里，路由域是指一個(gè)自治系統(tǒng)（系統(tǒng)（Autonomous System），即），即AS，它，它是指一組通過(guò)統(tǒng)一的路由政策或路由協(xié)議互是指一組通過(guò)統(tǒng)一的路由政策或路由協(xié)議互相交換路由信息的網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)相交換路由信息的網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)AS中，所有中，所有的的OSPF路由器都維護(hù)一個(gè)相同的描述這個(gè)路由器都維護(hù)一個(gè)相同的描述這個(gè)AS結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)中存放的是路由結(jié)構(gòu)的

2、數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)中存放的是路由域中相應(yīng)鏈路的狀態(tài)信息，域中相應(yīng)鏈路的狀態(tài)信息，OSPF路由器正路由器正是通過(guò)這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算出其是通過(guò)這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算出其OSPF路由表的。路由表的。 v作為一種鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，作為一種鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，OSPF將鏈將鏈路狀態(tài)廣播數(shù)據(jù)包路狀態(tài)廣播數(shù)據(jù)包LSA（Link State Advertisement）傳送給在某一區(qū)域內(nèi)的所）傳送給在某一區(qū)域內(nèi)的所有路由器，這一點(diǎn)與距離矢量路由協(xié)議不同。有路由器，這一點(diǎn)與距離矢量路由協(xié)議不同。運(yùn)行距離矢量路由協(xié)議的路由器是將部分或運(yùn)行距離矢量路由協(xié)議的路由器是將部分或全部的路由表傳遞給與其相鄰的路由器。全部的路由表傳遞給

3、與其相鄰的路由器。 二、二、OSPF協(xié)議的特點(diǎn)協(xié)議的特點(diǎn)v可以適應(yīng)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)可以適應(yīng)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)v路由變化收斂快路由變化收斂快v無(wú)路由自環(huán)無(wú)路由自環(huán)v支持可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼支持可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼VLSMv支持等值路由支持等值路由v支持區(qū)域劃分支持區(qū)域劃分v提供路由分級(jí)管理提供路由分級(jí)管理v支持驗(yàn)證支持驗(yàn)證v支持以組播地址發(fā)送協(xié)議報(bào)文支持以組播地址發(fā)送協(xié)議報(bào)文三、三、OSPF通過(guò)鏈路狀態(tài)描述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渫ㄟ^(guò)鏈路狀態(tài)描述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?作為一種典型的鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，作為一種典型的鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，OSPF還得遵循鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的統(tǒng)一算還得遵循鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的統(tǒng)一算法。鏈路狀態(tài)的算法非常簡(jiǎn)單，在這里將鏈法。鏈

4、路狀態(tài)的算法非常簡(jiǎn)單，在這里將鏈路狀態(tài)算法概括為以下四個(gè)步驟：路狀態(tài)算法概括為以下四個(gè)步驟：1、首先當(dāng)路由器初始化或當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變、首先當(dāng)路由器初始化或當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化（例如增減路由器，鏈路狀態(tài)發(fā)生變化等）化（例如增減路由器，鏈路狀態(tài)發(fā)生變化等）時(shí)，路由器會(huì)產(chǎn)生鏈路狀態(tài)廣播數(shù)據(jù)包時(shí)，路由器會(huì)產(chǎn)生鏈路狀態(tài)廣播數(shù)據(jù)包LSA（Link-State Advertisement），該數(shù)據(jù)包），該數(shù)據(jù)包里包含路由器上所有相連鏈路，也即為所有里包含路由器上所有相連鏈路，也即為所有端口的狀態(tài)信息。端口的狀態(tài)信息。 2、然后所有路由器會(huì)通過(guò)一種被稱為刷新、然后所有路由器會(huì)通過(guò)一種被稱為刷新（Flooding

5、）的方法來(lái)交換鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)。）的方法來(lái)交換鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)。Flooding是指路由器將其是指路由器將其LSA數(shù)據(jù)包傳送給數(shù)據(jù)包傳送給所有與其相鄰的所有與其相鄰的OSPF路由器，相鄰路由器路由器，相鄰路由器根據(jù)其接收到的鏈路狀態(tài)信息更新自己的數(shù)根據(jù)其接收到的鏈路狀態(tài)信息更新自己的數(shù)據(jù)庫(kù)，并將該鏈路狀態(tài)信息轉(zhuǎn)送給與其相鄰據(jù)庫(kù)，并將該鏈路狀態(tài)信息轉(zhuǎn)送給與其相鄰的路由器，直至穩(wěn)定的一個(gè)過(guò)程。的路由器，直至穩(wěn)定的一個(gè)過(guò)程。 3、然后當(dāng)網(wǎng)絡(luò)重新穩(wěn)定下來(lái)，也可以說(shuō)、然后當(dāng)網(wǎng)絡(luò)重新穩(wěn)定下來(lái)，也可以說(shuō)OSPF路由協(xié)議收斂下來(lái)時(shí)，所有的路由器會(huì)根據(jù)路由協(xié)議收斂下來(lái)時(shí)，所有的路由器會(huì)根據(jù)其各自的鏈路狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算

6、出各自的其各自的鏈路狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算出各自的路由表。該路由表中包含路由器到每一個(gè)可路由表。該路由表中包含路由器到每一個(gè)可到達(dá)目的地的到達(dá)目的地的Cost以及到達(dá)該目的地所要轉(zhuǎn)以及到達(dá)該目的地所要轉(zhuǎn)發(fā)的下一個(gè)路由器（發(fā)的下一個(gè)路由器（next-hop）。）。 4、第、第4個(gè)步驟實(shí)際上是指?jìng)€(gè)步驟實(shí)際上是指OSPF路由協(xié)議的一路由協(xié)議的一個(gè)特性。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)比較穩(wěn)定時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中傳個(gè)特性。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)比較穩(wěn)定時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中傳遞的鏈路狀態(tài)信息是比較少的，或者可以說(shuō)，遞的鏈路狀態(tài)信息是比較少的，或者可以說(shuō)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中是比較安靜的。這也當(dāng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中是比較安靜的。這也正是鏈路狀態(tài)路由協(xié)議區(qū)別與距離矢

7、量路由正是鏈路狀態(tài)路由協(xié)議區(qū)別與距離矢量路由協(xié)議的一大特點(diǎn)。協(xié)議的一大特點(diǎn)。 對(duì)以太網(wǎng)的鏈路狀態(tài)描述對(duì)以太網(wǎng)的鏈路狀態(tài)描述1對(duì)對(duì)0的鏈路狀態(tài)描述的鏈路狀態(tài)描述link id :10.0.0.0 /*網(wǎng)段網(wǎng)段*/data :255.0.0.0 /*掩碼掩碼*/type :StubNet (3) /*類型類型*/metric :50 /*花費(fèi)花費(fèi)*/對(duì)對(duì)PPP的鏈路狀態(tài)描述的鏈路狀態(tài)描述1對(duì)對(duì)1的鏈路狀態(tài)描述的鏈路狀態(tài)描述對(duì)本接口網(wǎng)段地址的描述對(duì)本接口網(wǎng)段地址的描述link id :20.0.0.0 /*網(wǎng)段網(wǎng)段*/data :255.0.0.0 /*掩碼掩碼*/type :StubNet (3)

8、 /*類型類型*/metric :5 /*花費(fèi)花費(fèi)*/對(duì)路由器對(duì)路由器RTB的描述的描述link id :2.2.2.2 /*RTB的的router id*/data :20.0.0.2 /*RTB的接口地址的接口地址*/type :Router (1) /*類型類型*/metric :5/*花費(fèi)花費(fèi)*/對(duì)對(duì)Frame-relay的鏈路狀態(tài)描述的鏈路狀態(tài)描述1對(duì)多的鏈路狀態(tài)描述（多點(diǎn)之間無(wú)連接）對(duì)多的鏈路狀態(tài)描述（多點(diǎn)之間無(wú)連接）對(duì)本接口地址的描述對(duì)本接口地址的描述link id :40.0.0.1 /*網(wǎng)段網(wǎng)段*/data :255.255.255.255/*掩碼掩碼*/type :Stub

9、Net (3) /*類型類型*/metric :5 /*花費(fèi)花費(fèi)*/對(duì)路由器對(duì)路由器RTF的描述的描述link id :3.3.3.3 /*RTF的的router id*/data :40.0.0.1/*與與RTF相連的接口地址相連的接口地址*/type :Router (1) /*類型類型*/metric :5 /*花費(fèi)花費(fèi)*/對(duì)路由器對(duì)路由器RTE的描述的描述link id :4.4.4.4 /*RTE的的router id*/data :40.0.0.1/*與與RTE相連的接口地址相連的接口地址*/type :Router (1) /*類型類型*/metric :5 /*花費(fèi)花費(fèi)*/對(duì)對(duì)

10、X.25的鏈路狀態(tài)描述的鏈路狀態(tài)描述1對(duì)多（全連通）的鏈路狀態(tài)描述對(duì)多（全連通）的鏈路狀態(tài)描述對(duì)每個(gè)路由器的描述對(duì)每個(gè)路由器的描述link id :30.0.0.3 /*網(wǎng)段中網(wǎng)段中DR的接口地址的接口地址*/data :30.0.0.1 /*本接口的地址本接口的地址*/type :TransNet (2) /*類型類型*/metric :50 /*花費(fèi)花費(fèi)*/*DR（6.6.6.6）生成的）生成的LSA*/Netmask :255.255.255.0Attached :30.0.0.1 RouterAttached :30.0.0.2 RouterAttached :30.0.0.3 Rou

11、ter加上加上LSA的頭（的頭（head）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)Type:Router/*LSA的類型的類型*/Is id:1.1.1.1 /*LSA的標(biāo)識(shí)的標(biāo)識(shí)*/adv rtr :1.1.1.1 /*生成該生成該LSA的路由器的路由器*/Is age:4 /*本條本條LSA的老化時(shí)間的老化時(shí)間*/len:108 /*LSA的長(zhǎng)度的長(zhǎng)度*/seq#:80000001 /*LSA的序列號(hào)的序列號(hào)*/cksum:0 x3543 /*LSA的校驗(yàn)和的校驗(yàn)和*/Link coute:7 /*本本LSA中包含的連接個(gè)數(shù)中包含的連接個(gè)數(shù)*/四、運(yùn)行四、運(yùn)行SPF算法計(jì)算路由算法計(jì)算路由SPF算法將每一個(gè)路由器作為根

12、（算法將每一個(gè)路由器作為根（ROOT）來(lái)）來(lái)計(jì)算其到每一個(gè)目的地路由器的距離，每一計(jì)算其到每一個(gè)目的地路由器的距離，每一個(gè)路由器根據(jù)一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)計(jì)算出路個(gè)路由器根據(jù)一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)計(jì)算出路由域的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，該結(jié)構(gòu)圖類似于一棵樹，由域的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，該結(jié)構(gòu)圖類似于一棵樹，在在SPF算法中，被稱為最短路徑樹。在算法中，被稱為最短路徑樹。在OSPF路由協(xié)議中，最短路徑樹的樹干長(zhǎng)度，路由協(xié)議中，最短路徑樹的樹干長(zhǎng)度，即即OSPF路由器至每一個(gè)目的地路由器的距路由器至每一個(gè)目的地路由器的距離，稱為離，稱為OSPF的的Cost。由此生成每一個(gè)路。由此生成每一個(gè)路由器的由器的OSPF路由表。路由表。

13、兩臺(tái)路由器建立鄰居關(guān)系兩臺(tái)路由器建立鄰居關(guān)系OSPF的五種協(xié)議報(bào)文的五種協(xié)議報(bào)文1、HELLO報(bào)文，發(fā)現(xiàn)及維持鄰居關(guān)系，選舉報(bào)文，發(fā)現(xiàn)及維持鄰居關(guān)系，選舉 DR、BDR。2、DD報(bào)文，描述本地報(bào)文，描述本地LSDB的情況。的情況。3、LSR報(bào)文，向?qū)Χ苏?qǐng)求本端沒有或?qū)Χ烁鼒?bào)文，向?qū)Χ苏?qǐng)求本端沒有或?qū)Χ烁?新的新的LSA。4、LSU報(bào)文，向?qū)Ψ礁聢?bào)文，向?qū)Ψ礁翷SA。5、LSAck報(bào)文，收到報(bào)文，收到LSU之后進(jìn)行確認(rèn)。之后進(jìn)行確認(rèn)。OSPF的鄰居狀態(tài)的鄰居狀態(tài)將將OSPF相鄰路由器從發(fā)送相鄰路由器從發(fā)送Hello數(shù)據(jù)包，建立數(shù)據(jù)包，建立數(shù)據(jù)庫(kù)同步至建立完全的數(shù)據(jù)庫(kù)同步至建立完全的OSPF交

14、互關(guān)系的交互關(guān)系的過(guò)程分成幾個(gè)不同的狀態(tài)。過(guò)程分成幾個(gè)不同的狀態(tài)。1、Down 這是這是OSPF建立交互關(guān)系的初始化狀態(tài)，表建立交互關(guān)系的初始化狀態(tài)，表示在一定時(shí)間之內(nèi)沒有接收到從某一相鄰路示在一定時(shí)間之內(nèi)沒有接收到從某一相鄰路由器發(fā)送來(lái)的信息。在非廣播性的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境由器發(fā)送來(lái)的信息。在非廣播性的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境內(nèi)，內(nèi)，OSPF路由器還可能對(duì)處于路由器還可能對(duì)處于Down狀態(tài)的狀態(tài)的路由器發(fā)送路由器發(fā)送Hello數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包。 2、Attempt 該狀態(tài)僅在例如幀中繼、該狀態(tài)僅在例如幀中繼、X.25或或ATM環(huán)境中環(huán)境中有效，表示在一定時(shí)間內(nèi)沒有接收到某一相有效，表示在一定時(shí)間內(nèi)沒有接收到某一相鄰路由

15、器的信息。但是鄰路由器的信息。但是OSPF路由器仍必須路由器仍必須通過(guò)以一個(gè)較低的頻率向該相鄰路由器發(fā)送通過(guò)以一個(gè)較低的頻率向該相鄰路由器發(fā)送Hello數(shù)據(jù)包來(lái)保持聯(lián)系。數(shù)據(jù)包來(lái)保持聯(lián)系。3、Init 在該狀態(tài)時(shí)，在該狀態(tài)時(shí)，OSPF路由器已經(jīng)接收到相鄰路由器已經(jīng)接收到相鄰路由器發(fā)送來(lái)的路由器發(fā)送來(lái)的Hello數(shù)據(jù)包，但自身的數(shù)據(jù)包，但自身的IP地地址并沒有出現(xiàn)在該址并沒有出現(xiàn)在該Hello數(shù)據(jù)包內(nèi)，也就是說(shuō)，數(shù)據(jù)包內(nèi)，也就是說(shuō)，雙方的雙向通信還沒有建立起來(lái)。雙方的雙向通信還沒有建立起來(lái)。 4、2-Way 這個(gè)狀態(tài)可以說(shuō)是建立交互方式真正的開始這個(gè)狀態(tài)可以說(shuō)是建立交互方式真正的開始步驟。在這個(gè)

16、狀態(tài)，路由器看到自身已經(jīng)處步驟。在這個(gè)狀態(tài)，路由器看到自身已經(jīng)處于相鄰路由器的于相鄰路由器的Hello數(shù)據(jù)包內(nèi)，雙向通信已數(shù)據(jù)包內(nèi)，雙向通信已經(jīng)建立。指定路由器及備份指定路由器的選經(jīng)建立。指定路由器及備份指定路由器的選擇正是在這個(gè)狀態(tài)完成的。在這個(gè)狀態(tài)，擇正是在這個(gè)狀態(tài)完成的。在這個(gè)狀態(tài)，OSPF路由器還可以根據(jù)其中的一個(gè)路由器路由器還可以根據(jù)其中的一個(gè)路由器是否指定路由器或是根據(jù)鏈路是否點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或是否指定路由器或是根據(jù)鏈路是否點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或 虛擬鏈路來(lái)決定是否建立交互關(guān)系。虛擬鏈路來(lái)決定是否建立交互關(guān)系。5、Exstart 這個(gè)狀態(tài)是建立交互狀態(tài)的第一個(gè)步驟。在這個(gè)狀態(tài)是建立交互狀態(tài)的第一個(gè)步驟。在

17、這個(gè)狀態(tài)，路由器要決定用于數(shù)據(jù)交換的初這個(gè)狀態(tài)，路由器要決定用于數(shù)據(jù)交換的初始的數(shù)據(jù)庫(kù)描述數(shù)據(jù)包的序列號(hào)，以保證路始的數(shù)據(jù)庫(kù)描述數(shù)據(jù)包的序列號(hào)，以保證路由器得到的永遠(yuǎn)是最新的鏈路狀態(tài)信息。同由器得到的永遠(yuǎn)是最新的鏈路狀態(tài)信息。同時(shí)，在這個(gè)狀態(tài)路由器還必須決定路由器之時(shí)，在這個(gè)狀態(tài)路由器還必須決定路由器之間的主備關(guān)系，處于主控地位的路由器會(huì)向間的主備關(guān)系，處于主控地位的路由器會(huì)向處于備份地位的路由器請(qǐng)求鏈路狀態(tài)信息。處于備份地位的路由器請(qǐng)求鏈路狀態(tài)信息。6、Exchange 在這個(gè)狀態(tài)，路由器向相鄰的在這個(gè)狀態(tài)，路由器向相鄰的OSPF路由器路由器發(fā)送數(shù)據(jù)庫(kù)描述數(shù)據(jù)包來(lái)交換鏈路狀態(tài)信息，發(fā)送數(shù)據(jù)庫(kù)

18、描述數(shù)據(jù)包來(lái)交換鏈路狀態(tài)信息，每一個(gè)數(shù)據(jù)包都有一個(gè)數(shù)據(jù)包序列號(hào)。在這每一個(gè)數(shù)據(jù)包都有一個(gè)數(shù)據(jù)包序列號(hào)。在這個(gè)狀態(tài)，路由器還有可能向相鄰路由器發(fā)送個(gè)狀態(tài)，路由器還有可能向相鄰路由器發(fā)送鏈路狀態(tài)請(qǐng)求數(shù)據(jù)包來(lái)請(qǐng)求其相應(yīng)數(shù)據(jù)。鏈路狀態(tài)請(qǐng)求數(shù)據(jù)包來(lái)請(qǐng)求其相應(yīng)數(shù)據(jù)。7、Loading 在在loading狀態(tài)，狀態(tài)，OSPF路由器會(huì)就其發(fā)現(xiàn)的路由器會(huì)就其發(fā)現(xiàn)的相鄰路由器的新的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)及自身的已相鄰路由器的新的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)及自身的已經(jīng)過(guò)期的數(shù)據(jù)向相鄰路由器提出請(qǐng)求，并等經(jīng)過(guò)期的數(shù)據(jù)向相鄰路由器提出請(qǐng)求，并等待相鄰路由器的回答。待相鄰路由器的回答。 8、Full 這是兩個(gè)這是兩個(gè)OSPF路由器建立交互關(guān)系的

19、最后路由器建立交互關(guān)系的最后一個(gè)狀態(tài)，在這時(shí)，建立起交互關(guān)系的路由一個(gè)狀態(tài)，在這時(shí)，建立起交互關(guān)系的路由器之間已經(jīng)完成了數(shù)據(jù)庫(kù)同步的工作，它們器之間已經(jīng)完成了數(shù)據(jù)庫(kù)同步的工作，它們的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)一致。的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)一致。DR(Designated Router)指定路由器指定路由器五、五、DR與與BDRDR的選舉過(guò)程的選舉過(guò)程v登記選民登記選民 本網(wǎng)段的本網(wǎng)段的OSPF路由器路由器 本村內(nèi)的本村內(nèi)的18歲以上公民歲以上公民v登記候選人登記候選人 本網(wǎng)段內(nèi)的本網(wǎng)段內(nèi)的priority0的的OSPF路由器路由器 本村內(nèi)本村內(nèi)30歲以上公民，在本村居住歲以上公民，在本村居住3年以上年以上

20、v競(jìng)選演說(shuō)競(jìng)選演說(shuō) 所有所有priority0的的OSPF路由器都認(rèn)為自己是路由器都認(rèn)為自己是DR 所有的候選人都認(rèn)為自己應(yīng)該當(dāng)村長(zhǎng)所有的候選人都認(rèn)為自己應(yīng)該當(dāng)村長(zhǎng)v投票投票 選選priority值最大的，若值相等，選值最大的，若值相等，選Router ID最大最大 選年紀(jì)最大，若年齡相等，按姓氏筆畫排序選年紀(jì)最大，若年齡相等，按姓氏筆畫排序DR選舉中的指導(dǎo)思想選舉中的指導(dǎo)思想選舉制選舉制 DR是各路由器選出來(lái)的，而非人工指定的是各路由器選出來(lái)的，而非人工指定的終身制終身制 DR一旦當(dāng)選，除非路由器故障，否則不會(huì)一旦當(dāng)選，除非路由器故障，否則不會(huì) 更換。更換。世襲制世襲制 選出選出DR的同時(shí)，

21、也選出的同時(shí)，也選出BDR。DR故障后，故障后，由由BDR接替成為新接替成為新DR。由于由于DR的出現(xiàn)給協(xié)議帶來(lái)的變化的出現(xiàn)給協(xié)議帶來(lái)的變化為了減少在一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)帶寬的占用，提出了為了減少在一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)帶寬的占用，提出了DR。這樣就將同一網(wǎng)段內(nèi)。這樣就將同一網(wǎng)段內(nèi)LSDB同步的次數(shù)由同步的次數(shù)由O(N)2減少為減少為O(N)。六、劃分區(qū)域六、劃分區(qū)域OSPF在大型網(wǎng)絡(luò)中可能遇到的問(wèn)題：在大型網(wǎng)絡(luò)中可能遇到的問(wèn)題：vLSDB非常龐大，占用大量的存儲(chǔ)空間。非常龐大，占用大量的存儲(chǔ)空間。v計(jì)算最小生成樹耗時(shí)增加，計(jì)算最小生成樹耗時(shí)增加，CPU負(fù)擔(dān)很重。負(fù)擔(dān)很重。v網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)經(jīng)常變化，網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常處于網(wǎng)絡(luò)拓

22、撲結(jié)構(gòu)經(jīng)常變化，網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常處于“動(dòng)動(dòng)蕩蕩”之中。之中。解決辦法解決辦法劃分區(qū)域劃分區(qū)域v在在OSPF路由協(xié)議的定義中，可以將一個(gè)路路由協(xié)議的定義中，可以將一個(gè)路由域或者一個(gè)自治系統(tǒng)由域或者一個(gè)自治系統(tǒng)AS劃分為幾個(gè)區(qū)域。劃分為幾個(gè)區(qū)域。在在OSPF中，由按照一定的中，由按照一定的OSPF路由法則組路由法則組合在一起的一組網(wǎng)絡(luò)或路由器的集合稱為區(qū)合在一起的一組網(wǎng)絡(luò)或路由器的集合稱為區(qū)域（域（AREA）。）。 在在OSPF路由協(xié)議中，每一個(gè)區(qū)域中的路由器都按照路由協(xié)議中，每一個(gè)區(qū)域中的路由器都按照該區(qū)域中定義的鏈路狀態(tài)算法來(lái)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該區(qū)域中定義的鏈路狀態(tài)算法來(lái)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這意味著每一

23、個(gè)區(qū)域都有著該區(qū)域獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥@意味著每一個(gè)區(qū)域都有著該區(qū)域獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫(kù)及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。對(duì)于每一個(gè)區(qū)域，其網(wǎng)絡(luò)拓?cái)?shù)據(jù)庫(kù)及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。對(duì)于每一個(gè)區(qū)域，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在區(qū)域外是不可見的，同樣，在每一個(gè)區(qū)域撲結(jié)構(gòu)在區(qū)域外是不可見的，同樣，在每一個(gè)區(qū)域中的路由器對(duì)其域外的其余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也不了解。這中的路由器對(duì)其域外的其余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也不了解。這意味著意味著OSPF路由域中的網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)廣播被路由域中的網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)廣播被區(qū)域的邊界擋住了，這樣做有利于減少網(wǎng)絡(luò)中鏈路區(qū)域的邊界擋住了，這樣做有利于減少網(wǎng)絡(luò)中鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)包在全網(wǎng)范圍內(nèi)的廣播，也是狀態(tài)數(shù)據(jù)包在全網(wǎng)范圍內(nèi)的廣播，也是OSPF將其將其路由

24、域或一個(gè)路由域或一個(gè)AS劃分成很多個(gè)區(qū)域的重要原因。劃分成很多個(gè)區(qū)域的重要原因。隨著區(qū)域概念的引入，意味著不再是在同一個(gè)隨著區(qū)域概念的引入，意味著不再是在同一個(gè)AS內(nèi)的所有路由器都有一個(gè)相同的鏈路狀態(tài)內(nèi)的所有路由器都有一個(gè)相同的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，而是路由器具有與其相連的每一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，而是路由器具有與其相連的每一個(gè)區(qū)域的鏈路狀態(tài)信息，即該區(qū)域的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)區(qū)域的鏈路狀態(tài)信息，即該區(qū)域的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)一個(gè)路由器與多個(gè)區(qū)域相連時(shí)，稱之庫(kù)。當(dāng)一個(gè)路由器與多個(gè)區(qū)域相連時(shí)，稱之為區(qū)域邊界路由器（為區(qū)域邊界路由器（ABR）。一個(gè)區(qū)域邊界）。一個(gè)區(qū)域邊界路由器有自身相連的所有區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)路由器有自身相連的所有區(qū)

25、域的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。在同一個(gè)區(qū)域中的兩個(gè)路由器有著對(duì)該據(jù)。在同一個(gè)區(qū)域中的兩個(gè)路由器有著對(duì)該區(qū)域相同的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)。區(qū)域相同的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)。區(qū)域間的路由計(jì)算區(qū)域間的路由計(jì)算ABR 區(qū)域區(qū)域邊界路由器邊界路由器七、骨干區(qū)域七、骨干區(qū)域在在OSPF路由協(xié)議中存在一個(gè)骨干區(qū)域路由協(xié)議中存在一個(gè)骨干區(qū)域（Backbone），該區(qū)域包括屬于這個(gè)區(qū)域），該區(qū)域包括屬于這個(gè)區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)及相應(yīng)的路由器。同時(shí)也要求其余區(qū)的網(wǎng)絡(luò)及相應(yīng)的路由器。同時(shí)也要求其余區(qū)域必須與骨干區(qū)域直接相連，即所有的域必須與骨干區(qū)域直接相連，即所有的ABR都屬于骨干區(qū)域。骨干區(qū)域一般為區(qū)域都屬于骨干區(qū)域。骨干區(qū)域一般為區(qū)域0，骨，骨干區(qū)域必須是

26、連續(xù)的。干區(qū)域必須是連續(xù)的。骨干區(qū)域主要工作是在其余區(qū)域間傳遞路由信骨干區(qū)域主要工作是在其余區(qū)域間傳遞路由信息。所有的區(qū)域，包括骨干區(qū)域之間的網(wǎng)絡(luò)息。所有的區(qū)域，包括骨干區(qū)域之間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)情況是互不可見的，當(dāng)一個(gè)區(qū)域的路由結(jié)構(gòu)情況是互不可見的，當(dāng)一個(gè)區(qū)域的路由信息對(duì)外廣播時(shí)，其路由信息是先傳遞至區(qū)信息對(duì)外廣播時(shí)，其路由信息是先傳遞至區(qū)域域0(骨干區(qū)域骨干區(qū)域)，再由區(qū)域，再由區(qū)域0將該路由信息向?qū)⒃撀酚尚畔⑾蚱溆鄥^(qū)域作廣播。其余區(qū)域作廣播。八、虛連接八、虛連接(Virtual Link)在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，可能會(huì)存在在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，可能會(huì)存在backbone不連續(xù)不連續(xù)的或者某一個(gè)區(qū)域與骨干區(qū)域物理不

27、相連的的或者某一個(gè)區(qū)域與骨干區(qū)域物理不相連的情況，在這兩種情況下，系統(tǒng)管理員可以通情況，在這兩種情況下，系統(tǒng)管理員可以通過(guò)設(shè)置虛擬鏈路的方法來(lái)解決。過(guò)設(shè)置虛擬鏈路的方法來(lái)解決。虛擬鏈路是設(shè)置在兩個(gè)路由器之間，這兩個(gè)路虛擬鏈路是設(shè)置在兩個(gè)路由器之間，這兩個(gè)路由器都有一個(gè)端口與同一個(gè)非骨干區(qū)域相連。由器都有一個(gè)端口與同一個(gè)非骨干區(qū)域相連。虛擬鏈路被認(rèn)為是屬于骨干區(qū)域的，在虛擬鏈路被認(rèn)為是屬于骨干區(qū)域的，在OSPF路由協(xié)議看來(lái)，虛擬鏈路兩端的兩個(gè)路由協(xié)議看來(lái)，虛擬鏈路兩端的兩個(gè)路由器被一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的鏈路連在一起。在路由器被一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的鏈路連在一起。在OSPF路由協(xié)議中，通過(guò)虛擬鏈路的路由信路由協(xié)議中，

28、通過(guò)虛擬鏈路的路由信息是作為域內(nèi)路由來(lái)看待的。息是作為域內(nèi)路由來(lái)看待的。九、與自治系統(tǒng)外部通信九、與自治系統(tǒng)外部通信十、十、OSPF路由器的分類路由器的分類當(dāng)一個(gè)當(dāng)一個(gè)AS劃分成幾個(gè)劃分成幾個(gè)OSPF區(qū)域時(shí)，根據(jù)一個(gè)區(qū)域時(shí)，根據(jù)一個(gè)路由器在相應(yīng)的區(qū)域之內(nèi)的作用，可以將路由器在相應(yīng)的區(qū)域之內(nèi)的作用，可以將OSPF路由器作如下分類：路由器作如下分類：1、內(nèi)部路由器、內(nèi)部路由器IAR 當(dāng)一個(gè)當(dāng)一個(gè)OSPF路由器上所有直連的鏈路都處路由器上所有直連的鏈路都處于同一個(gè)區(qū)域時(shí)，稱這種路由器為內(nèi)部路由于同一個(gè)區(qū)域時(shí)，稱這種路由器為內(nèi)部路由器。內(nèi)部路由器上僅僅運(yùn)行其所屬區(qū)域的器。內(nèi)部路由器上僅僅運(yùn)行其所屬區(qū)域

29、的OSPF運(yùn)算法則。運(yùn)算法則。2、區(qū)域邊界路由器、區(qū)域邊界路由器ABR 當(dāng)一個(gè)路由器與多個(gè)區(qū)域相連時(shí)，稱之為區(qū)當(dāng)一個(gè)路由器與多個(gè)區(qū)域相連時(shí)，稱之為區(qū)域邊界路由器。區(qū)域邊界路由器運(yùn)行與其相域邊界路由器。區(qū)域邊界路由器運(yùn)行與其相連的所有區(qū)域定義的連的所有區(qū)域定義的OSPF運(yùn)算法則，具有運(yùn)算法則，具有相連的每一個(gè)區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，并且了相連的每一個(gè)區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，并且了解如何將該區(qū)域的鏈路狀態(tài)信息廣播至骨干解如何將該區(qū)域的鏈路狀態(tài)信息廣播至骨干區(qū)域，再由骨干區(qū)域轉(zhuǎn)發(fā)至其余區(qū)域。區(qū)域，再由骨干區(qū)域轉(zhuǎn)發(fā)至其余區(qū)域。 3、AS邊界路由器邊界路由器ASBR AS邊界路由器是與邊界路由器是與AS外部的路

30、由器互相交外部的路由器互相交換路由信息的換路由信息的OSPF路由器。該路由器在路由器。該路由器在AS內(nèi)部廣播其所得到的內(nèi)部廣播其所得到的AS外部路由信息，這樣外部路由信息，這樣AS內(nèi)部的所有路由器都知道至內(nèi)部的所有路由器都知道至AS邊界路由邊界路由器的路由信息。器的路由信息。十一、十一、OSPF的的LSA的分類的分類RouterLSA 由每個(gè)路由器產(chǎn)生，描述了路由由每個(gè)路由器產(chǎn)生，描述了路由器的鏈路狀態(tài)和花費(fèi)，傳遞到整個(gè)區(qū)域。器的鏈路狀態(tài)和花費(fèi)，傳遞到整個(gè)區(qū)域。NetworkLSA 由由DR產(chǎn)生，描述了本網(wǎng)段的產(chǎn)生，描述了本網(wǎng)段的鏈路狀態(tài)，傳遞到整個(gè)區(qū)域。鏈路狀態(tài)，傳遞到整個(gè)區(qū)域。NetSum

31、maryLSA 由由ABR生成，描述了生成，描述了區(qū)域內(nèi)某一網(wǎng)段的路由，傳遞到相關(guān)區(qū)域。區(qū)域內(nèi)某一網(wǎng)段的路由，傳遞到相關(guān)區(qū)域。ASBRSummaryLSA 由由ABR產(chǎn)生，描述產(chǎn)生，描述了到了到ASBR的路由，傳遞到相關(guān)區(qū)域。的路由，傳遞到相關(guān)區(qū)域。ASExternalLSA 由由ASBR產(chǎn)生，描述了到產(chǎn)生，描述了到AS外部的路由，傳遞到整個(gè)外部的路由，傳遞到整個(gè)AS。十二、十二、OSPF為什么是為什么是LOOPFREEv每一條每一條LSA都標(biāo)記了生成者的（用生成該都標(biāo)記了生成者的（用生成該LSA的路由器的的路由器的Router ID標(biāo)記），其他路由標(biāo)記），其他路由器只負(fù)責(zé)傳輸。這樣不會(huì)在產(chǎn)生

32、的過(guò)程重發(fā)器只負(fù)責(zé)傳輸。這樣不會(huì)在產(chǎn)生的過(guò)程重發(fā)生對(duì)該信息的改變或錯(cuò)誤理解。生對(duì)該信息的改變或錯(cuò)誤理解。v路由計(jì)算的算法是路由計(jì)算的算法是SPF算法。計(jì)算的結(jié)果是算法。計(jì)算的結(jié)果是一棵樹，路由是樹上的葉子節(jié)點(diǎn)。從根節(jié)點(diǎn)一棵樹，路由是樹上的葉子節(jié)點(diǎn)。從根節(jié)點(diǎn)到葉子節(jié)點(diǎn)是單向不可回復(fù)的路徑。到葉子節(jié)點(diǎn)是單向不可回復(fù)的路徑。十三、十三、OSPF與與RIP的比較的比較1、RIP路由協(xié)議中用于表示目的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)近的唯路由協(xié)議中用于表示目的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)近的唯一參數(shù)為跳（一參數(shù)為跳（HOP），也即到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)所），也即到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)所要經(jīng)過(guò)的路由器個(gè)數(shù)。在要經(jīng)過(guò)的路由器個(gè)數(shù)。在RIP路由協(xié)議中，路由協(xié)議中，該參數(shù)被限制為最大該參數(shù)被限制為最大15，也就是說(shuō)，也就是說(shuō)RIP路由路由信息最多能傳遞至第信息最多能傳遞至第16個(gè)路由器。個(gè)路由器。 對(duì)于對(duì)于OSPF路由協(xié)議，路由表中表示目的網(wǎng)路由協(xié)議，路由表中表示目的網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)為絡(luò)的參數(shù)為Cost，該參數(shù)為一虛擬值，與網(wǎng)，該參數(shù)為一虛擬值，與網(wǎng)絡(luò)中鏈路的帶寬等相關(guān)，也就是說(shuō)絡(luò)中鏈路的帶寬等相關(guān)，也就是說(shuō)OSPF路路由信息不受物理跳數(shù)的限制。因此，由信息不受物理跳數(shù)的限制。因此，OSPF比較適合應(yīng)用于大型網(wǎng)絡(luò)中。比較適合應(yīng)用于大型網(wǎng)絡(luò)中。 2、RIP路由協(xié)議不支持變長(zhǎng)子網(wǎng)屏蔽碼路由協(xié)議不支持變長(zhǎng)子網(wǎng)屏蔽碼（VLS