OSPF原理介绍
OSPF协议原理
<OSPF之一>OSPF协议原理,基本概念和链路状态2007-07-26 10:021.1 OSPF协议原理OSPF 是Open Shortest Path First(即“开放最短路由优先协议”)的缩写。
它是IETF (Internet Engineering Task Force)组织开发的一个基于链路状态的自治系统内部路由协议。
在IP 网络上,它通过收集和传递自治系统的链路状态来动态地发现并传播路由。
当前OSPF协议使用的是第二版,最新的RFC是2328。
OSPF协议具有如下特点:适应范围:OSPF 支持各种规模的网络,最多可支持几百台路由器。
快速收敛:如果网络的拓扑结构发生变化,OSPF 立即发送更新报文,使这一变化在自治系统中同步。
无自环:由于OSPF 通过收集到的链路状态用最短路径树算法计算路由,故从算法本身保证了不会生成自环路由。
子网掩码:由于OSPF 在描述路由时携带网段的掩码信息,所以OSPF协议不受自然掩码的限制,对VLSM 提供很好的支持。
区域划分:OSPF 协议允许自治系统的网络被划分成区域来管理,区域间传送的路由信息被进一步抽象,从而减少了占用网络的带宽。
等值路由:OSPF 支持到同一目的地址的多条等值路由。
路由分级:OSPF 使用 4 类不同的路由,按优先顺序来说分别是:区域内路由、区域间路由、第一类外部路由、第二类外部路由。
支持验证:它支持基于接口的报文验证以保证路由计算的安全性。
组播发送:OSPF在有组播发送能力的链路层上以组播地址发送协议报文,即达到了广播的作用,又最大程度的减少了对其他网络设备的干扰。
1.2 OSPF基本概念1. Router IDOSPF协议使用一个被称为Router ID的32位无符号整数来唯一标识一台路由器。
基于这个目的,每一台运行OSPF的路由器都需要一个Router ID。
这个Router ID一般需要手工配置,一般将其配置为该路由器的某个接口的IP地址。
ospf协议工作原理
ospf协议工作原理OSPF(Open Shortest Path First)协议是一种基于链路状态的路由协议,它是用来在自治系统内部进行路由选择的。
OSPF协议通过计算最短路径来确定数据包的传输路径,以实现网络的高效运行。
接下来,我们将详细介绍OSPF协议的工作原理。
首先,OSPF协议使用Dijkstra算法来计算最短路径。
它通过收集网络中各个路由器的链路状态信息,并使用这些信息来计算最短路径。
在OSPF网络中,每个路由器都会维护一个链路状态数据库(LSDB),其中包含了所有与该路由器相连的链路状态信息。
通过比较这些链路状态信息,OSPF可以计算出到达目的地的最短路径。
其次,OSPF协议使用区域的概念来优化网络的运行。
一个OSPF网络可以被划分为多个区域,每个区域内部的路由信息互相独立,只有与其他区域的边界路由器才会交换路由信息。
这样可以减少路由器之间的通信量,提高网络的运行效率。
另外,OSPF协议还使用了Hello协议和链路状态更新来维护邻居关系和链路状态信息。
当两个路由器在同一个网络中时,它们会定期发送Hello消息来确认彼此的存在,并建立邻居关系。
一旦建立了邻居关系,它们就可以交换链路状态信息,并更新各自的链路状态数据库。
此外,OSPF协议还支持网络的分层设计。
在OSPF网络中,可以将路由器划分为不同的层次,每个层次内部的路由信息互相独立,只有与其他层次的边界路由器才会交换路由信息。
这样可以进一步减少路由器之间的通信量,提高网络的运行效率。
最后,OSPF协议通过使用不同的路由类型来实现灵活的路由选择。
在OSPF网络中,可以使用不同的路由类型来实现不同的路由选择策略,如最短路径优先、等价路径和多路径等。
这样可以根据网络的实际情况来选择最合适的路由类型,从而提高网络的运行效率。
综上所述,OSPF协议是一种基于链路状态的路由协议,通过计算最短路径、使用区域、维护邻居关系、分层设计和灵活的路由类型来实现网络的高效运行。
ospf是什么协议
ospf是什么协议OSPF(Open Shortest Path First)是一种内部网关协议(IGP),用于路由选择和路径计算。
OSPF主要应用于大型企业、校园网络和互联网服务提供商的路由器之间的通信。
本文将详细介绍OSPF协议的定义、特点和工作原理。
首先,OSPF是一种链路状态路由协议,它基于Dijkstra算法计算路由表。
与距离矢量路由协议相比,链路状态协议提供更准确的路由计算和快速的收敛速度。
OSPF通过交换链路状态数据库(LSDB)来了解网络中所有路由器的链路状态信息。
OSPF协议具有以下主要特点:1. 层级化设计:OSPF将网络划分为不同的区域(Area)。
每个区域都有一个区域边界路由器(ABR)连接到主干区域(Backbone)。
通过将网络划分为多个区域,OSPF可以减少路由器之间的邻居数量,提高网络的可扩展性。
2. 支持多种IP网络:OSPF能够支持IPv4和IPv6网络,使得它适用于当前的网络环境。
3. 动态适应网络拓扑变化:OSPF可以根据网络拓扑的变化进行快速的路由重新计算,以确保数据包在网络中的有效传递。
它支持快速收敛,避免了网络中的路由环路和黑洞问题。
4. 选择最短路径:OSPF使用Dijkstra算法计算最短路径,并选择具有最小开销的路径。
它综合考虑路径开销、链路带宽和负载等因素,选择最优路径进行数据包转发。
OSPF协议的工作原理如下:1. 发现邻居关系:OSPF路由器使用Hello消息来发现相邻路由器,并建立邻居关系。
Hello消息包含路由器的加入区域、IP地址等信息。
2. 建立邻居关系:当两个路由器相互检测到Hello消息时,它们将建立邻居关系,并交换链路状态信息。
邻居关系的建立是通过交换协商参数、验证信息来完成的。
3. 构建链路状态数据库(LSDB):每个OSPF路由器都会保存一个链路状态数据库,其中包含网络中所有路由器的链路状态信息。
这些信息包括链路开销、链路带宽和邻居关系等。
ospf的原理是什么
ospf的原理是什么OSPF(Open Shortest Path First)是一种用于动态路由协议的开放式标准,用于在局域网(LAN)或广域网(WAN)中选择最佳路径。
OSPF的原理可以概括为以下几个方面:1.链路状态数据库(LSDB):OSPF中的每个路由器都会维护一个链路状态数据库(LSDB),其中包含了网络中所有路由器的信息。
每个路由器收集与其直接相连的其他路由器的链路状态信息,并通过OSPF协议进行广播通告给其他路由器。
这些信息包括链路的状态、链路的带宽、链路的延迟、链路的可靠性等。
2.路由计算:路由器在收到链路状态信息后,使用Dijkstra算法计算最短路径树(SPF tree)。
Dijkstra算法通过比较路径的成本来确定最佳的路径。
每个路由器根据自身的链路状态数据库计算出最短路径,并将其存储在路由表中。
3.路由更新:当网络中发生拓扑变化(如链路故障、链路状态改变)时,路由器会将这些变化的信息通过LSA(链路状态广播)包发送给其他路由器,以便其他路由器可以更新其链路状态数据库和路由表。
这个过程是动态的,可以快速适应网络拓扑变化。
4.路由选择:每个路由器根据其路由表中的路径成本来选择最佳路径。
OSPF使用距离矢量协议,其中距离是通过成本值(如链路带宽或延迟)来表示的。
路由器选择最低成本的路径作为最佳路径,并将其用于转发数据包。
5.区域划分:为了减少网络中的路由器之间的交互和信息传输,OSPF将网络划分为不同的区域。
每个区域内的路由器只需要与自己相邻的路由器交换链路状态信息,并计算最短路径。
然后,每个区域内的路由器将汇总的最短路径信息发送到其他区域的边界路由器上。
总之,OSPF通过收集和交换路由器之间的链路状态信息,计算出最短路径并更新路由表,使路由器能够选择最佳路径来转发数据包。
它具有高度灵活性和可伸缩性,并且能够适应网络中的拓扑变化。
这使得OSPF 成为广泛应用于大型网络环境的常用路由协议之一。
ospf的原理及应用论文
OSPF的原理及应用一、概述OSPF(Open Shortest Path First)是一种开放式链路状态路由协议,广泛应用于企业网络和互联网中。
本文将介绍OSPF的原理及应用,包括路由算法、网络拓扑构建、路由计算及路由表更新等内容。
二、路由算法OSPF使用Dijkstra算法来计算最短路径,在路由器之间选择最佳路径进行数据传输。
其基本原理如下:•每个OSPF路由器维护一个链路状态数据库(Link State Database),其中存储了与其相邻的路由器和链路信息;•路由器之间通过交换链路状态更新消息(Link State Update)来交换各自的链路状态信息;•使用Dijkstra算法计算最短路径树,确定从一个路由器到其他所有路由器的最佳路径;•计算出的最短路径存储在路由表中,作为数据包转发的依据。
三、网络拓扑构建OSPF使用Hello协议来发现邻居路由器,并建立邻居关系以及网络拓扑信息。
具体步骤如下:1.路由器发送Hello消息到直连网络上,以广播的方式通告自己的存在。
2.监听到Hello消息的其他路由器返回相应的Hello消息,建立邻居关系。
3.邻居关系建立后,交换链路状态更新消息(LSU);4.路由器根据接收到的LSU消息更新链路状态数据库;5.每个路由器使用链路状态数据库构建网络拓扑,计算最短路径。
四、路由计算OSPF路由计算包括从链路状态数据库中获取网络拓扑、使用Dijkstra算法计算最短路径以及构建路由表等步骤。
1.路由器将链路状态数据库中的网络拓扑提取出来,形成一个拓扑图。
2.使用Dijkstra算法计算出到达其他路由器的最短路径。
3.根据最短路径计算出下一跳路由器以及出接口。
4.构建路由表,将最短路径、下一跳路由器和出接口信息存储其中。
五、路由表更新在OSPF中,路由表更新是一种动态的过程,当网络中发生拓扑变化时,OSPF 会对路由表进行更新。
1.监听邻居路由器发送的Hello消息,检测邻居关系是否保持正常。
简述ospf工作原理
简述ospf工作原理
OSPF(Open Shortest Path First)是一种基于链路状态的内部
网关协议(IGP),用于路由器之间的通信和路由表的更新。
它的工作原理如下:
1. 路由器邻居发现:OSPF路由器通过发送和接收Hello消息
来检测和确认与邻居路由器之间的连接。
当两个路由器通过交换Hello消息确定建立邻居关系后,它们将开始交换链路状态
信息。
2. 链路状态信息交换:邻居路由器之间交换链路状态信息(LSA),这包括它们所连接的链路和其它相关信息。
每个路由器将维护一张链路状态数据库(LSDB),其中存储了整个
网络的拓扑结构信息。
3. SPF计算:每个OSPF路由器使用Dijkstra算法来计算从自
身到网络中所有其他路由器的最短路径树。
通过比较链路的代价(成本),路由器能够选择最佳的路径。
4. 创建和更新路由表:根据SPF计算的结果,每个路由器将
生成自己的路由表。
路由表中存储了到达目标网络的最佳路径。
当网络发生链路故障或链路状态信息有变化时,路由器会及时更新路由表。
5. 路由器间的通信:根据路由表中的信息,路由器将转发收到的IP数据包到正确的下一跳路由器上,直到数据包到达目标
网络。
总结而言,OSPF使用邻居发现、链路状态信息交换、SPF计
算和路由表更新等步骤,实现路由器间的通信和网络拓扑结构信息的动态维护。
通过使用链路状态信息,OSPF能够为网络
中的每个路由器选择最佳的路径,并实时适应网络拓扑的改变。
OSPF的基本工作原理
Hello报文
用于发现和建立邻居关系,通 过定期发送Hello报文来维护 邻居关系。
路由表报文
用于在OSPF区域内传递路由 信息,实现路由表的同步。
链路状态请求报文
用于请求其他路由器发送缺失 的链路状态记录,以完成链路 状态数据库的同步。
03 OSPF路由计算
OSPF路由表的生成
01
生成OSPF路由表
OSPF路由的优选原则
最短路径
01
OSPF路由器在选择最佳路径时,会优先选择路径长度最短的路
径。
稳定性
02
OSPF路由器还会考虑路径的稳定性,通常会选择经过的路由器
数量最少、网络带宽最高、负载最轻的路径。
可靠性
03
在选择路径时,OSPF路由器还会考虑路径的可靠性,优先选择
经过的路由器和链路状态更好的路径。
路由更新
当网络拓扑发生变化时,OSPF路由器会发送链路状态更 新报文,通知其他路由器网络变化情况,其他路由器会更 新自己的链路状态数据库和路由表。
OSPF协议的消息类型和交换方式
链路状态更新报文
用于同步链路状态信息,当网 络发生变化时,发送链路状态 更新报文通知其他路由器。
数据库描述报文
用于描述链路状态数据库的内 容,帮助其他路由器快速同步 链路状态数据库。
02
数据库同步
OSPF路由器通过收集网络中的链路 状 Nhomakorabea信息,构建一个链路状态数据库 ,并根据该数据库生成OSPF路由表 。
当网络发生变化时,OSPF路由器会 通过数据库同步机制,将链路状态信 息更新到其他OSPF路由器中,确保 所有路由器的链路状态数据库保持一 致。
03
路由计算
OSPF路由器根据链路状态数据库中 的信息,按照一定的算法计算出到达 各个目的网络的最佳路径,并将这些 路径添加到OSPF路由表中。
简述ospf工作原理
简述ospf工作原理
OSPF的工作原理是基于链路状态的路由算法。
它使用信标(Hello)消息来建立、维护和验证邻居关系,并通过链路状态更新(LSU)消息来广播链路状态信息。
以下是OSP的工作原理的简要描述:
1. 邻居发现:路由器通过发送Hello消息来发现相邻的OSPF 路由器,并建立邻居关系。
Hello消息包含发送路由器的IP地址、区域ID和Hello间隔等信息。
2. 状态同步:邻居关系建立后,相邻的路由器交换链路状态信息,即每个路由器将其所知道的链路状态信息记录在链路状态数据库(LSDB)中,并使用数据库描述(DBD)消息进行交换。
该过程确保所有的路由器都拥有相同的链路状态信息。
3. 最短路径计算:每个路由器在获得完整的链路状态信息后,使用Dijsktra算法计算出到达所有目的地的最短路径树,这个树被称为最短路径树(SPF Tree)。
4. 路由更新:每个路由器根据最短路径树生成路由表,并将路由更新信息以链路状态更新(LSU)消息的形式发送给相邻的路由器。
这样,所有的路由器都能够互相交换自己的路由表,并将其更新到本地的路由表中。
5. 路由选择:根据本地路由表中的路由信息,路由器可以根据某种路由选择策略选择最佳的路由进行数据转发。
通过使用这种基于链路状态的路由算法,OSPF能够实现快速收敛、网络拓扑灵活性以及容错性。
同时,在OSPF网络中,每个区域之间可以通过区域边界路由器(ABR)进行连接,并在多区域网络中实现更高效的路由。
ospf协议工作原理
ospf协议工作原理OSPF(Open Shortest Path First)是一种用于路由的链路状态路由协议,它是一个开放的标准,被广泛应用于企业网络和互联网中。
OSPF协议的工作原理对于网络工程师来说是非常重要的,下面我们来详细了解一下。
首先,OSPF协议使用Dijkstra算法来计算最短路径,它通过交换链路状态数据包(LSA)来建立网络拓扑图,然后根据这个拓扑图计算最短路径。
这种方式使得OSPF能够快速适应网络拓扑的变化,并且能够支持大规模网络。
其次,OSPF协议将网络拓扑分为不同的区域(Area),每个区域内部使用自己的链路状态数据库(LSDB),而不同区域之间的路由信息通过汇总来减少网络的复杂性。
这种分层的设计使得OSPF能够更好地适应大规模网络,并且减少了路由信息的传播。
此外,OSPF协议支持VLSM(Variable Length Subnet Mask)和CIDR (Classless Inter-Domain Routing),这意味着它能够更加灵活地支持不同子网的划分,同时也能够更有效地利用IP地址空间。
另外,OSPF协议使用Hello协议来发现邻居路由器,并且通过邻居关系建立邻居关系表,这样可以及时地发现网络拓扑的变化,并且及时更新路由信息。
这种设计使得OSPF能够快速地适应网络的变化,并且保持路由信息的实时性。
最后,OSPF协议使用了分层的设计,将网络拓扑分为不同的区域,同时也支持VLSM和CIDR,这些设计使得OSPF能够更好地适应大规模网络,并且能够更加灵活地支持网络的划分和管理。
总的来说,OSPF协议的工作原理是基于链路状态路由和Dijkstra算法的,它通过分层和汇总的设计,能够更好地支持大规模网络,并且能够更加灵活地适应网络的变化。
这些特点使得OSPF成为了企业网络和互联网中最常用的路由协议之一。
ospf工作原理
ospf工作原理
OSPF(Open Shortest Path First) 是一个内部网关协议,常用于在IP网络中进行路由选择。
它基于链路状态算法,可以动态地计算出网络中的最短路径,并根据网络状况进行路由更新。
OSPF的工作原理包括以下几个关键步骤:
1. 邻居发现:当一个OSPF路由器启动时,它会发送Hello报文来寻找邻居路由器。
这些Hello报文会定期发送,用于判断邻居路由器是否在线和路由器间连接是否正常。
2. 链路状态数据库构建:一旦建立了邻居关系,路由器会交换链路状态更新(LSU)报文,这些报文包含了邻居路由器与其连接的状态信息。
每个路由器将这些状态信息存储在链路状态数据库(LSD)中,该数据库记录了整个网络的拓扑结构。
3. 最短路径计算:使用Dijkstra算法,每个路由器根据链路状态数据库计算出到达目的地最短路径,并将该信息存储在路由表中。
4. 路由更新:当链路状态发生变化时,如连接中断或新的路由器加入,路由器会发送路由更新(LSU)报文来通知其他路由器更新其链路状态数据库和路由表。
5. 路由选择:根据路由表中的信息,路由器通过比较不同目的地的路径距离来选择最佳的路由。
OSPF使用接口成本作为指标来衡量路径优劣,较低的成本表示更优的路径。
通过这些步骤,OSPF可以动态地计算出网络中的最短路径,并选择最优路由进行数据传输。
它具有快速收敛、支持负载均衡和冗余路径等特点,被广泛应用于大规模IP网络中。
OSPF路由协议基础
OSPF路由协议基础OSPF(Open Shortest Path First)是一种使用链路状态算法(Link State Algorithm)的内部网关协议(IGP:Interior Gateway Protocol)。
它是最常用的动态路由协议之一,用于在自治系统(AS:Autonomous System)内部的路由选择。
OSPF是一种开放标准的协议,它支持多种厂商的设备互相通信。
OSPF的工作原理是通过在路由器之间交换链路状态信息,构建网络拓扑图,并计算出最短路径。
它使用Dijkstra算法来确定最短路径,并根据成本(Cost)来进行路由选择,成本通常表示链路的带宽。
OSPF使用Hello报文来发现邻居节点,并与邻居建立邻居关系。
一旦建立邻居关系,路由器之间就会交换链路状态信息(LSA:Link State Advertisement)。
通过收集邻居节点发送的LSA,路由器可以构建网络拓扑图。
在此基础上,路由器使用Dijkstra算法计算最短路径,并更新路由表。
OSPF具有以下几个重要的特性和优点:1. 分层设计:OSPF将网络划分为多个区域(Area),每个区域有独立的Link State数据库(LSDB)。
这种分层设计降低了网络规模,并减少了资源消耗。
每个区域的路由器只需要维护和计算本区域内的链路状态信息,大大提高了网络的可扩展性。
2. 支持VLSM(Variable Length Subnet Masking):OSPF支持VLSM,即可变长子网掩码。
这意味着网络管理员可以将一个大的IP地址块划分为不同大小的子网,灵活地分配IP地址,并根据路由器的要求进行路由选择。
3.收敛速度快:OSPF采用链路状态算法,通过交换链路状态信息来构建网络拓扑图并计算最短路径。
相比于距离向量算法(如RIP),链路状态算法具有更快的收敛速度,能更快地适应网络的变化。
4.支持负载均衡:OSPF支持等价路由,可以根据链路的成本选择多条路径。
ospf工作原理
ospf工作原理OpenShortestPathFirst(OSPF)是一种内部网关协议(IGP),它是由Internet Engineering Task Force(IETF)开发的标准路由协议。
也称为OSPFv2,它是IPv4网络中最流行的IGP之一。
它通过使用标准的Link-State Advertisements(LSAs)来构建路由表,可以让网关决定到达每个网络中的下一跳网关。
## OSPF原理OSPF工作原理与其他网关协议如Border Gateway Protocol(BGP)或Interior Gateway Protocol(IGP)不同,OSPF是一种基于链路状态的协议,其中网关全部学习相邻网络中的网关状态,例如它们之间的网络设置,带宽和拓扑结构,并根据这些状态维护一个全局拓扑图。
根据此全局拓扑图,OSPF路由器使用一种叫做“最短路径优先(SPF)”算法来定位其他网络中的目的网络,并为它们构建路由表,该路由表将指示到达目的网络的下一跳网关。
OSPF使用的K算法是一种先进的算法,可以最大程度地减少网络上的传输和处理延迟,以便尽可能快地路由网络流量。
## OSPF特性OSPF定义了一系列的特性,这些特性使它更加适用于大型网络,包括:-由器自动探测:可以自动发现相邻网络中的路由器,并在这些路由器之间建立会话。
-动路由更新:OSPF允许路由器自动发现网络变化,并作出适当的响应来更新路由表。
-持多重类型:OSPF支持多种类型的网络,包括以太网、非以太网、令牌环网和Frame Relay网络。
-误检测和恢复:OSPF协议检测和恢复网络中可能发生的错误,以确保网络稳定和可靠地运行。
-由筛选:OSPF可以根据需要,使用简单的筛选机制,只传输路由更新部分路由器。
## OSPF工作流程由OSPF构建的路由表是由系统自动构建的,路由器之间自动发送消息来完成,该流程分为四个步骤:-扑发现:网络上的路由器发送Link State Advertisements(LSAs)报文,以收集有关自身邻居的信息,从而确定网络中的拓扑。
OSPF协议原理与配置详解
调试OSPF协议的网络连通性
检查区域间的连通性
确认区域内和区域间的路由器能够正常通信。
检查OSPF路由汇总
配置正确的路由汇总,以确保网络的连通性。
检查OSPF下一跳地址
确认OSPF下一跳地址配置正确,以避免路由环路和黑洞路由问题。
05 OSPF协议的应用场景与 案例分析
OSPF协议在企业网络中的应用
02 路由器使用Dijkstra算法计算最短路径树,构建 路由表。
03 路由表中的每一项都包含目标网络、下一跳路由 器和接口等信息。
OSPF协议路由表的更新
当网络发生变化时,相关路由器会发送链路状态 更新报文,通知其他路由器网络变化情况。
收到更新报文的路由器会重新构建链路状态数据 库和路由表。
路由器之间通过OSPF协议的报文交互,实现路由 表的实时更新和维护。
3
路由器之间通过OSPF协议的报文交换链路状态 信息,并使用最短路径算法(Shortest Path Algorithm)来更新路由表。
OSPF协议的特点
支持区域划分
OSPF协议支持将大型网络划分 为多个区域(Area),每个区 域运行一个OSPF实例,维护一 个区域内路由的数据库,降低 了路由器的资源消耗。
使用OSPF版本3
03
在IPv6网络中,使用OSPF版本3替代OSPF版本2可
以减少路由器的资源消耗。
调试OSPF协议的路由问题
检查OSPF路由器间的链 路状态
通过查看OSPF邻居状态机,确认链路是否 正常工作。
检查OSPF路由表
查看OSPF路由表,确保正确的路由信息被学习。
使用调试命令
使用OSPF调试命令,如"debug ospf packet"和"debug ospf adjacency",以帮助 定位问题。
ospf工作原理教程解说
当收到相同的LSA的多个实例的时候,将通过下面的方法来确定哪个LSA是最新的:
1. 比较LSA实例的序列号,越大的越新.
2. 如果序列号相同,就比较校验和,越大越新.
3. 如果校验和也相同,就比较老化时间,如果只有1个LSA拥有MaxAge(3600秒)的老化时间,它就是最新的.
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Router LSA和Network LSA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,所以基于这种考虑,产生了DR和BDR.
在广播型网络,DRother路由器只能和DR&BDR形成邻接关系,所以更新报文将发送到224.0.0.6,相应的DR以 224.0.0.5泛洪LSA并且BDR只接收LSA,不会确认和泛洪这些更新,除非DR失效 在NBMA型网络,LSA以单播方式发送到DR BDR,并且DR以单播方式发送这些更新.
2. Hello包里包含了优先级的字段,还包括了可能成为DR/BDR的相关接口的IP地址.
3. 当接口在多路访问网络上初次启动的时候,它把DR/BDR地址设置为0.0.0.0,同时设置等待计时器(wait timer)的值等于路由器无效间隔(Router Dead Interval).
DR BDR选取过程:
1. 在和邻居建立双向(2-Way)通信之后,检查邻居的Hello包中Priority,DR和BDR字段,列出所有可以参与DR/BDR选举的邻居.所有 的路由器声明它们自己就是DR/BDR(Hello包中DR字段的值就是它们自己的接口地址;BDR字段的值就是它们自己的接口地址)
OSPF工作原理
6、路由器2接收到路由器1的LSU包后,向路由器1反馈确认接收到LSAck(链路状态确认包)包。
7、到此之后路由器1与路由器2建立起了邻居关系。
8、之后都是通过发送hello确认邻居是否还存在。
技术原理:
1、启用了OSPF的路由器的路由表都会包含这个网络的网络拓扑图。
2、启用了OSPF的路由器都会生成一个LSDB(链路状态数据库)。
3、当要启用DR(主路由)和BDR(备份路由)的时候,路由器之间都会先竞选BDR后再竞选DR。
4、OSPF是链路状态路由协议
5、OSPF进程号只能使用1-65535
2、DD:数据库描述
3、LSA:链路状态广播
4、LSR:链路状态请求
5、LSU:链路状态更新
6、LSAck:链路状态确认
适用场合:OSPF一般适用于大型网络的构建。
区域划分:
1、域内路由器
2、域间边界路由器
3、主干区域路由器
4、自治域系统边界路由器
Router1------Router2
工作原理:
1、路由器1周期性向路由器2发送hello包。
2、路由器2周期性向路由器1发送hello包。
3、路由器1发现自己出现在路由器2的邻居表中,向路由器2发送数据库描述DD包。
4、路由器2接收到路由器1的数据库描述DD包,但是自己没有出现在路由器1的邻居表中,而路由器1在网络中发送了LSA(链路状态广播)包,因此向路由器1发送LSR(链路状态请求)。
6、尽量使用多区域的OSPF划分,减少路由器的吞吐量,提高网络效率
OSPF协议原理与配置详解
OSPF协议原理与配置详解OSPF(Open Shortest Path First)协议是一种基于链路状态的、开放式的内部网关协议(IGP),用于在IPv4或IPv6网络中实现路由选择。
与其他IGP协议相比,OSPF更加灵活可靠,并提供较大的网络可扩展性和路由信息的快速传播。
1. 邻居关系建立:在OSPF网络中,每个路由器通过发送Hello报文来发现相邻的OSPF路由器。
Hello报文包含了路由器的ID、所属区域等信息,并通过多播方式发送。
如果两个路由器收到了对方的Hello报文,并且报文中的信息匹配,则它们将成为相邻路由器。
2.LSDB同步:相邻路由器之间通过发送路由可达性信息的链路状态广告(LSA)来同步链路状态数据库(LSDB)。
LSA包含了路由器所知的与其邻居相关的网络和路径信息。
LSA可以分为路由器LSA(表示链路状态信息)和网络LSA(表示网络拓扑信息)等类型。
3. SPF运算:每个路由器使用已同步的LSDB计算最短路径树(SPF Tree)。
路由器将自己视为根节点,并根据链路成本计算到达其他网络的最短路径。
SPF算法基于Dijkstra算法,选择路径时考虑了链路成本、带宽、延迟等因素。
4.路由表更新:根据最短路径树计算结果,每个路由器将生成并更新其路由表,包括目的网络地址、下一跳路由器和出接口等信息。
以此,每个路由器都能根据最短路径树选择合适的路径来转发数据包。
1. 在OSPF域内为每个路由器配置OSPF进程,并设置进程ID。
进程ID在本地唯一,用于区分不同的OSPF进程。
例如,将进程ID配置为1:`router ospf 1`2. 配置OSPF区域:将路由器划分到合适的区域中。
OSPF区域是逻辑上的划分,有助于减少LSA的洪泛范围,提高网络可扩展性。
例如,将当前路由器划分到区域0:`area 0`3. 启用OSPF进程:将OSPF进程与具体接口绑定,使OSPF进程在对应的接口上运行。
OSPF_协议的解析及详解 (2)
OSPF_协议的解析及详解OSPF协议的解析及详解OSPF(Open Shortest Path First)是一种用于在IP网络中进行路由选择的链路状态路由协议。
它是一个开放的标准协议,被广泛应用于大型企业网络和互联网服务提供商网络中,以提供高效的路由选择和容错能力。
一、OSPF协议的基本原理OSPF协议基于链路状态算法,通过交换链路状态信息来构建网络拓扑图,并计算出最短路径。
它将网络划分为不同的区域(Area),并在每一个区域内运行独立的OSPF进程。
各个区域通过区域边界路由器(Area Border Router)进行连接。
OSPF协议的工作原理如下:1. 邻居发现:OSPF路由器通过发送Hello消息来发现相邻路由器,并建立邻居关系。
2. 链路状态数据库同步:邻居路由器交换链路状态信息,包括链路状态广告(Link State Advertisement,LSA),用于构建网络拓扑图。
3. 最短路径计算:每一个OSPF路由器使用Dijkstra算法计算出到达目的地的最短路径,并将计算结果存储在路由表中。
4. 路由更新:OSPF路由器周期性地发送链路状态更新消息,以确保网络拓扑信息的一致性,并更新路由表。
二、OSPF协议的特点1. 开放性:OSPF协议是开放的,可以在不同厂商的路由器之间实现互操作性。
2. 分层设计:OSPF协议将网络划分为不同的区域,减少链路状态数据库的规模,提高网络的可扩展性。
3. 快速收敛:OSPF协议使用链路状态信息进行最短路径计算,可以快速适应网络拓扑变化,实现快速收敛。
4. 支持多种网络类型:OSPF协议支持广播网络、点对点网络、非广播多点网络和虚拟链路等多种网络类型。
5. 支持VLSM:OSPF协议支持可变长度子网掩码(Variable Length Subnet Mask,VLSM),可以更灵便地划分IP地址空间。
6. 安全性:OSPF协议支持身份验证、加密和访问控制等安全机制,保护网络的安全性。
OSPF的技术特性
1. OSPF的基本概念和原理1.1 OSPF的定义和作用1.1 OSPF的定义和作用OSPF(Open Shortest Path First)是一种内部网关协议(IGP),用于在IP网络中确定最短路径并进行路由选择。
它是一种链路状态协议,通过交换链路状态信息来计算最短路径。
OSPF的作用是使网络中的路由器能够互相通信并共享路由信息,从而实现网络的高效运行。
示例:假设有一个企业网络,由多个路由器组成,每个路由器连接到不同的子网。
为了实现这个网络的高效运行,我们可以使用OSPF协议来进行路由选择。
当一个路由器收到一个数据包时,它会根据自己的路由表选择最短路径将数据包转发给下一个路由器。
通过OSPF协议,路由器可以交换链路状态信息,计算最短路径,并更新自己的路由表。
这样,数据包可以以最短路径传输,从而提高网络的性能和可靠性。
通过上述示例,我们可以看到OSPF的定义和作用。
它是一种内部网关协议,用于在IP网络中确定最短路径并进行路由选择。
它通过交换链路状态信息来计算最短路径,并使网络中的路由器能够互相通信并共享路由信息,从而实现网络的高效运行。
1.2 OSPF的工作原理1.2 OSPF的工作原理OSPF(Open Shortest Path First)是一种基于链路状态的内部网关协议(IGP),它通过交换链路状态信息来计算最短路径并进行路由选择。
OSPF的工作原理可以概括为以下几个步骤:1. 邻居发现:OSPF路由器通过发送Hello消息来发现相邻的OSPF路由器,并建立邻居关系。
Hello消息包含路由器的ID、接口IP地址和相邻路由器的ID等信息。
2. 路由器ID的选取:每个OSPF路由器都有一个唯一的路由器ID(Router ID),用于标识自己。
路由器ID可以手动配置,也可以自动选取。
在OSPF领域内,路由器ID必须是唯一的。
3. 链路状态数据库(LSDB)的构建:OSPF路由器通过交换链路状态更新(Link State Update)消息来获取网络中其他路由器的链路状态信息。
OSPF协议详解总结
OSPF协议详解总结OSPF(Open Shortest Path First)是一种开放式的链路状态路由协议,用于在IP网络中动态计算最短路径。
OSPF采用了特定的路由选择算法,并且支持多种功能,如VLSM、路由聚合和路由策略等。
在本文中,我将详细介绍OSPF协议的工作原理、特点和应用。
一、OSPF协议的工作原理OSPF协议是基于链路状态的路由协议,它通过交换链路状态更新信息来维护一个链路状态数据库,然后使用Dijkstra算法计算最短路径树,最后将计算得到的最短路径转换为路由表。
OSPF协议支持区域划分,将网络划分为多个区域,每个区域内部使用自己的链路状态数据库计算最短路径,然后各个区域之间通过区域边界路由器进行交换。
邻居发现:OSPF协议使用Hello消息来发现相邻的路由器,当两个路由器在相同的链路上收到对方的Hello消息时,就会建立邻居关系。
链路状态更新:每个路由器维护一个链路状态数据库,其中包含了与自己相邻的路由器的信息。
当一个路由器发现链路状态变化时,会向相邻的路由器发送链路状态更新消息,更新对方的链路状态数据库。
链路状态数据库更新:每个路由器会根据收到的链路状态更新消息来更新自己的链路状态数据库,并且保持数据库的一致性。
最短路径计算:使用Dijkstra算法计算最短路径树,选择距离最短的路径作为最优路径。
路由表计算:根据最短路径树,生成路由表,包含了到达目的地的下一跳和距离。
二、OSPF协议的特点1.开放式协议:OSPF是一种开放式协议,由IETF制定,可以在不同厂商的路由器之间自由使用。
2.多层次设计:OSPF支持区域划分,将网络划分为多个区域,每个区域内部使用自己的链路状态数据库计算最短路径,提高网络的扩展性和灵活性。
3.路由聚合:OSPF支持路由聚合,可以将多条具有相同下一跳的路由聚合为一条更长的路由,减少路由器之间的路由表项。
4.快速收敛:OSPF采用快速收敛技术,当链路状态发生变化时,路由器只更新与变化相关的路由信息,提高网络的可靠性和稳定性。
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Routers Autonomous System Area 0 ABR ABR Area 1 Internal Routers
1131 OSPF Specification J. Moy [October 1989] 1247 OSPF Version 2 J. Moy [July 1991] (Obsoletes RFC 1131) 1583 OSPF Version 2 J. Moy [March 1994] (Obsoletes RFC 1247) 2178 OSPF Version 2 J. Moy [July 1997] (Obsoletes RFC 1583) 2328 OSPF Version 2 J. Moy [April 1998] (Obsoletes RFC 2178)
Router ID Interface or Link
SPF Algorithm
Page 12
OSPF Router Types
AS 1
AS 2
Backbone = Area 3 Area 2 Area 1 Virtual Link
AS 2
Page 13
OSPF Link Types
AS1 Backbone Area 0.0.0.0 Point-to-Point Point-to-Point Unnumbered Numbered DR Link Link External Inter-AS AS 2 Transit Network
Area 3 Area 2
Intra-area
Page 10
OSPF Area Types (Continued)
AS 1 AS 2 External Routes
Backbone
= Limited number of external routes imported
Default Route only
Others:
1584 Multicast Extensions to OSPF J. Moy [March 1994]
1586 Guidelines for Running OSPF Over Frame Relay Networks O. deSouza, M. Rodrigues [March 1994] 1587 The OSPF NSSA Option R. Coltun, V. Fuller [March 1994] 1765 OSPF Database Overflow J. Moy [March 1995] 1793 Extending OSPF to Support Demand Circuits J. Moy [April 1995] 2329 OSPF Standardization Report J. Moy [April 1998] 2370 The OSPF Opaque LSA Option R. Coltun [July 1998]
OSPF Link Types
OSPF Packet Types OSPF Link State Advertisements (LSAs)
OSFP Adjacencies
The Flooding Protocol SPF Calculation
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OSPF
Two-level routing protocol consisting of areas within an autonomous system.
Chapter 4: OSPF Protocol Overview
Chapter Overview
OSPF Overview
OSPF Base Protocol RFC Specifications
OSPF Area Types OSPF Router Components
Page 8
OSPF Terms – AS, IGP, and EGP
Autonomous System 1
Autonomous System 2
EGP IGP
Page 9
OSPF Area Types
AS 2 Inter-AS Virtual Link
Area 1
AS 1 Backbone Area 0.0.0.0 Inter-area
Page 5
Link State Protocol
Autonomous System
Page 6
What is OSPF?
OSPF is classified as a TCP/IP Interior Gateway Protocol (IGP). OSPF is a link state routing protocol designed to be run internal to a single Autonomous System (AS). OSPF routers maintain an identical database describing the AS's topology. From this database, each router constructs a routing table (shortest-path tree) with itself as the root. OSPF features: Responds quickly to topology changes Consumes a minimum of network bandwidth.
Page 4
Other OSPF RFC Specifications
Misc.
1245 OSPF Protocol Analysis J. Moy [July 1991]
1246 Experience with the OSPF Protocol J. Moy [July 1991] 1370 Applicability Statement for OSPF Internet Architecture Board, L. Chapin [October 1992] 1585 MOSPF: Analysis and Experience J. Moy [March 1994] 2096 IP Forwarding Table MIB F. Baker [January 1997] (Obsoletes RFC1354) 2154 OSPF with Digital Signatures S. Murphy, M. Badger, B. Wellington [June 1997] 2676 QoS Routing Mechanisms and OSPF Extensions G. Apostolopoulos, S. Kama, D. Williams, R. Guerin, A. Orda, T. Przygienda [August 1999]
ASBR
BGP External Autonomous System
Area 2
Internal Routers
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OSPF Base Protocol RFC Specifications
John Moy, Sycamore Networks, Inc. jmoy@ OSPF charter: /html.charters/ospf-charter.html Internet Official Protocol Standard: STD 0054
Packet Types
Neighboring Router 0.0.0.6
SPF Route Table (rib)
Destination Gateway 10.0.0.0/24 10.0.0.1 11.0.0.0/24 11.0.0.1 12.0.0.0/24 10.0.0.3 13.0.0.0/24 11.0.0.3 14.0.0.0/30 11.0.0.4 15.0.0.0/24 11.0.0.4 Total number of routes = 6. Metric 1 1 2 2 2 3 Origin Direct Direct OSPF OSPF OSPF OSPF
Stub Area
NSSA Area
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OSPF Router Components
Hello Protocol Adjacency Exchange OSPF Router ID Router 0.0.0.5
Link State Database LSA 1 LSA 2 LSA 3 . . . LSA N
Support for CIDR addressing.
Routing exchanges can be authenticated, providing routing security. Provides equal-cost multipath. Provides an area routing capability, enabling an AS to be split into a two level hierarchy to further reduce the amount of routing protocol traffic. Allows import of external routing information into the AS and tagging of the externally-derived routing informatg
OSPF routes IP packets based solely on the destination IP address. IP packets are routed "as is" and they are not encapsulated any further. OSPF enables the flexible configuration of IP subnets. Each route distributed by OSPF has a destination and mask. Two different subnets of the same IP network number may have different sizes (i.e., different masks). This is commonly referred to as variable length subnetting. A packet is routed to the best (i.e., longest or most specific) match. Host routes are considered to be subnets whose masks are “all ones.” Network – an IP network/subnet/supernet. It is possible for one physical network to be assigned multiple IP network/subnet numbers. These are considered to be separate networks. Point-to-point physical networks are an exception as they are considered a single network no matter how many (if any at all) IP network/subnet numbers are assigned to them.