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OSPF详解

时间:2019-06-25 15:20:29      阅读:159      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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一、介绍
1.OSPF(Open Shortest Path First,开放最短路径优先)
是IETF(Internet Engineering Task Force,互联网工程任务组)组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议。目前针对IPv4协议使用的是OSPF Version 2。
2.由于链路状态选路算法使用SPF计算最短路径,在网站规模变大时比距离向量算法具有更好的拓展性,因此,OSPF也具有了更好的性能。
3.OSPF支持负载均衡(Loading Balancing)和基于服务类型的选路(TOS Routing),也支持多种路由形式,如特定主机路由和子网路由等。若存在到某个路由谜底网络的多条费用相等的最佳通路,OSPF能够将流量均匀地分配到这几条路由上。
4.OSPF支持内部的层次化选路,将域内网络划分成若干区域(Area)。区域自包含的(Self-Contained),区域内的拓扑结构对其他区域隐藏。各个区域能够合作地利用OSPF进行选路,同时又使个区域保留了独立改变其内部拓扑结构的能力。这使得OSPF协议更易于拓展和整理,能够使用于大规模网络。
5.OSPF路由的计算过程
(1)每台OSPF路由器根据自己周围的网络拓扑结构生成LSA(Link State Advertisement,链路状态通告),并通过更新报文将LSA发送给网络中的其它OSPF路由器。
(2)每台OSPF路由器都会收集其它路由器通告的LSA,所有的LSA放在一起便组成了LSDB(Link State Database,链路状态数据库)。LSA是对路由器周围网络拓扑结构的描述,LSDB则是对整个自治系统的网络拓扑结构的描述。
(3)OSPF路由器将LSDB转换成一张带权的有向图,这张图便是对整个网络拓扑结构的真实反映。各个路由器得到的有向图是完全相同的。
(4)每台路由器根据有向图,使用SPF算法计算出一棵以自己为根的最短路径树,这棵树给出了到自治系统中各节点的路由。
6.报文
技术图片

二、DR及BDR介绍
1.DR
在广播网和NBMA网络中,任意两台路由器之间都要交换路由信息。如果网络中有n台路由器,则需要建立n(n-1)/2个邻接关系。这使得任何一台路由器的路由变化都会导致多次传递,浪费了带宽资源。为解决这一问题,0SPF 协议定义了指定路由器DR (Designated Router),所有路由器都只将信息发送给DR,由DR将网络链路状态发送出去。
2.BDR
如果DR由于某种故障而失效,则网络中的路由器必须重新选举DR,再与新的DR同步。这需要较长的时间,在这段时间内,路由的计算是不正确的。为了能够缩;短这个过程,0SPF 提出了BDR (Backup Desi gnated Router,备份指定路由器)的概念。
3.关系
BDR实际上是对DR的一个备份,在选举DR的同时也选举出BDR,BDR 也和本网段内的所有路由器建立邻接关系并交换路由信息。当DR失效后,BDR会立即成为DR。由于不需要重新选举,并且邻接关系事先已建立,所以这个过程是非常短暂的。当然这时还需要再重新选举出一个新的BDR,虽然一样需要较长的时间,但并不会影响路由的计算。
4.DR OTHER
DR和BDR之外的路由器(称为DR 0ther)之间将不再建立邻接关系,也不再交换任何路由信息。这样就减少了广播网和NBMA网络上各路由器之间邻接关系的数量。
5.DR及BDR选举
1,通过hello 包中的router priority 路由器优先级(即接口的优先级)作比较,高的为DR,次高的为BDR,其它的路由器为DRother.对于cisco路由器中默认优先级都为1,最高为255。如果在DR选举中,路由器的优先级为0时,不参加选举;如果是255,且此区域中没有其它优先级为255的路由器,则永远是DR。
2, 在优先级相同的情况下比较RID,RID高者为DR,次高者为BDR
RID:router id I手工配置2,逻辑地址(loopback 环回地址) IP最高的3, 物理端口IP地址最高的。
3.DR/BDR选举完成后,DROTHER就只和DR/BDR逻辑上形成邻居关系,DROTHER组播链路状态信息LSU到ALLDOTHER地址 224.0.0.6,而只有DRBDR监听该地址。而DR组播泛洪LSU的hello?包到 224.0.0.5,?DROTHER监听该地址,以使所有非DR/BDR的OSPF路由器跟踪其它邻居的信息。

OSPF详解

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