ospf路由选择协议总结
OSPF路由协议
OSPF路由协议OSPF（Open Shortest Path First）是一种基于链路状态的路由协议，它是一种开放式的、用于TCP/IP网络的链路状态路由协议，通常用于大型的企业网络或者互联网服务提供商的网络中。
OSPF协议通过计算最短路径来实现路由选择，并且具有快速收敛、可扩展性强等特点，因此在复杂网络环境中得到了广泛的应用。
OSPF协议的工作原理是通过路由器之间交换链路状态信息来构建网络拓扑图，然后根据拓扑图计算最短路径，最终确定路由表。
在OSPF协议中，所有的路由器都需要运行相同的路由算法，并且通过协商建立邻居关系，然后交换链路状态信息，最终计算出最短路径。
这种基于链路状态的路由选择算法能够更好地适应复杂网络环境，并且能够快速收敛，适用于大型网络。
OSPF协议的特点包括以下几个方面：1. 分层设计，OSPF协议采用了分层的设计，将网络划分为不同的区域，每个区域有自己的路由器，这样可以减少路由器之间的通信量，提高网络的可扩展性。
2. 路由选择，OSPF协议采用了Dijkstra算法来计算最短路径，因此能够选择出最优的路由，提高了网络的传输效率。
3. 快速收敛，OSPF协议能够快速地适应网络的拓扑变化，当网络发生故障或者链路状态发生变化时，能够快速收敛，保证网络的稳定性。
4. 支持VLSM，OSPF协议支持可变长度子网掩码，能够更好地适应复杂网络环境，提高网络的利用率。
5. 安全性，OSPF协议支持认证机制，能够保证路由器之间的通信安全，防止路由器被篡改或者攻击。
总的来说，OSPF协议是一种高效、稳定、安全的路由协议，能够更好地适应复杂网络环境，提高网络的传输效率和可靠性。
在实际应用中，需要根据网络的规模和复杂程度来选择合适的OSPF配置，包括区域划分、路由器配置、链路成本等，以最大程度地发挥OSPF协议的优势。
同时，需要注意OSPF协议的配置和管理，保证网络的稳定和安全。
综上所述，OSPF路由协议作为一种链路状态路由协议，在复杂的网络环境中具有明显的优势，能够提高网络的传输效率和可靠性，是大型企业网络或者互联网服务提供商网络中的首选路由协议之一。
ospf全部知识点总结
ospf全部知识点总结一、OSPF的基本概念1.1 OSPF的发展历程OSPF是由IETF（Internet Engineering Task Force）定义的开放标准，最初在RFC 1131中提出，随后在RFC 1247和RFC 1245中进行了修订，成为了OSPFv2的标准。
OSPFv3则是OSPF在IPv6环境下的扩展，定义在RFC 5340中。
OSPF发展至今已经成为互联网上使用最广泛的动态路由协议之一。
1.2 OSPF的基本特点OSPF是一种链路状态路由协议，和距离矢量路由协议相比，它具有更快的收敛速度、更灵活的路由选择和更好的可扩展性。
OSPF使用SPF算法计算最短路径，能够支持VLSM 和CIDR的IP地址分配，并且提供了可靠的路由数据交换。
1.3 OSPF的组成部分OSPF由路由器、链路、网络和邻居关系组成。
路由器负责OSPF协议的计算和路由表的更新，链路是指连接路由器之间的物理或逻辑链路，网络是指可以发送OSPF Hello消息的链路，邻居关系是指路由器之间建立的可靠的邻居关系，用于交换路由信息。
1.4 OSPF的工作原理OSPF使用Hello消息来发现邻居，并且建立邻居关系。
建立邻居关系后，路由器之间会交换LSA（Link State Advertisement）来收集网络拓扑信息。
然后使用SPF算法计算最短路径，并且更新路由表。
最后，OSPF使用LSA更新来维护网络状态，并且保证网络的稳定性。
二、OSPF的工作原理2.1 OSPF消息格式OSPF消息有Hello消息、LSA消息和LSU（Link State Update）消息。
Hello消息用于邻居发现和建立邻居关系，LSA消息用于交换路由信息，LSU消息用于路由表的更新。
2.2 OSPF的邻居关系OSPF使用Hello消息来发现邻居，并且建立邻居关系。
当路由器接收到相邻路由器的Hello消息，并且满足了协议规定的条件，邻居关系就会建立成功。
OSPF_协议的解析及详解
OSPF_协议的解析及详解OSPF协议的解析及详解OSPF（Open Shortest Path First）是一种内部网关协议（IGP），用于在大型企业网络中进行路由选择。
本文将对OSPF协议进行解析和详解，包括其工作原理、协议格式、路由选择算法等内容。
一、OSPF协议的工作原理OSPF协议基于链路状态路由（LSR）算法，通过交换链路状态信息来计算最短路径。
它将网络拓扑信息分发给所有路由器，每个路由器都会构建一个链路状态数据库（LSDB），并根据该数据库计算最短路径树。
OSPF协议使用Hello消息来发现邻居路由器，并建立邻居关系。
一旦建立了邻居关系，路由器就会交换链路状态更新消息（LSU）来更新链路状态数据库。
每个路由器都会根据链路状态数据库计算最短路径，并将其存储在路由表中。
二、OSPF协议的协议格式OSPF协议使用IP协议号89，其协议格式如下：1. OSPF报文头部：- 版本号：用于指示OSPF协议的版本。
- 报文类型：用于指示报文的类型，如Hello、数据库描述、链路状态请求等。
- 报文长度：指示整个报文的长度。
- 路由器ID：唯一标识一个路由器。
- 区域ID：将网络划分为不同的区域，用于控制链路状态数据库的大小。
2. OSPF Hello消息：- 网络类型：指示网络类型，如点对点、广播、NBMA等。
- 路由器优先级：用于选举DR（Designated Router）和BDR（Backup Designated Router）。
- 邻居列表：列出与该路由器相邻的所有路由器。
3. OSPF LSU消息：- 序列号：用于标识链路状态数据库的更新。
- 链路状态记录：包含了与该路由器相邻的所有路由器的链路状态信息。
4. OSPF LSR消息：- 链路状态请求列表：列出了需要请求的链路状态信息。
三、OSPF协议的路由选择算法OSPF协议使用Dijkstra算法来计算最短路径树。
该算法通过不断更新最短路径表来选择最短路径。
OSPF协议详解总结
* Area ID-用于区分OSPF数据包属于的区域号，所有的OSPF数据包都属于一个特定
的OSPF区域。
* Checksum-校验位，用于标记数据包在传递时有无误码。
* Authentication type-定义OSPF验证类型。
* Authentication-包含OSPF验证信息，长为8个字节。
相邻关系。见下图
DR的选举过程：这里可以以选举村长为例
选举的时候用Hello包中的DR字节来标识，开始的时候都是标识的自己，一旦选举出一个DR来那么即使后来再有优先级更高的进来也不重新选举（因为一旦重新选举那么所有的邻接关系都要重新建立）
OSPF启动的过程：
down
init
发送Hello（224.0.0.5）DR字段为全零（因为还没有选出DR），
FDDI或快速以太网的Cost为1，2M串行链路的Cost为48，10M以太网的Cost为10等。
所有路由器会通过一种被称为刷新（Flooding）的方法来交换链路状态数据。Flooding是指路由器将其LSA数据包传送给所有与其相邻的OSPF路由器，相邻路由器根据其接收到的链路状态信息更新自己的数据库，并将该链路状态信息转送给与其相邻的路由器，直至稳定的一个过程。当路由器有了一个完整的链路状态数据库时，它就准备好要创建它的路由表以便能够转发数据流。CISCO路由器上缺省的开销度量是基于网络介质的带宽。要计算到达目的地的最低开销，链路状态型路由选择协议（比如OSPF）采用Dijkstra算法，OSPF路由表中最多保存6条等开销路由条目以进行负载均衡，可以通过"maximum-paths"进行配置。如果链路上出现fapping翻转，就会使路由器不停的计算一个新的路由表，就可能导致路由器不能收敛。路由器要重新计算客观存它的路由表之前先等一段落时间，缺省值为5秒。在CISCO配置命令中"timers spf spf-delay spy-holdtime"可以对两次连续SPF计算之间的最短时间（缺省值10秒）进配置。
SPF路由协议综述
OSPF路由协议综述OSPF是链路状态路由协议(link-state routing protocol)，属于内部网关路由协议。
链路状态路由协议具有以下基本特征：1.对网络发生的变化能够快速响应（快速响应网络变化）。
2.当网络发生变化的时候发送触发式更新(triggered update)（被动更新链路状态）。
3.发送周期性更新(链路状态刷新),间隔时间为30分钟（定时主动更新链路状态）。
OSPF工作原理介绍链路状态路由协议只在网络拓扑发生变化以后产生路由更新.当链路状态发生变化时候,检测到变化的设备创建LSA(link state advertisement),通过使用组播地址传送给所有的邻居设备,然后每个设备拷贝一份LSA,更新它自己的链路状态数据库(link state database,LSDB),接着再转发LSA给其他的邻居设备。
这种LSA的洪泛(flooding)保证了所有的路由设备在更新自己的路由表之前更新它自己的LSDB。
最总利用SPF算法根据LSDB得到路由表。
工作原理总结：链路变化--→检测到变化的设备创建LSA(link state advertisement)----→组播传送给所有邻居设备---→邻居收到LSA拷贝一份用来更新自己本地的链路状态数据库LSDB（link state database），然后转发LSA给其他邻居设备-→整个网络LSDB的同步更新LSDB ---→ SPF算法（shortest path firth）---→到达目的网络的最佳路径---→ SPF Tree ----→选出最佳路径----→加入路由表OSPF协议引入“分层路由”的概念，将网络分割成一个“主干”连接的一组相互独立的部分，这些相互独立的部分被称为“区域” (Area)，“主干”的部分称为“主干区域”。
每个区域就如同一个独立的网络，该区域的OSPF路由器只保存该区域的链路状态。
每个路由器的链路状态数据库都可以保持合理的大小，路由计算的时间、报文数量都不会过大。
OSPF协议
OSPF协议简介OSPF（开放式最短路径优先）是一种内部网关协议（IGP），用于在大型企业网络或互联网中进行路由选择和转发。
它是一种链路状态路由协议，被广泛用于构建大规模的自治系统（AS）内部的动态路由网络。
OSPF的目标OSPF的设计目标是实现以下几个重要方面：1.可靠性：OSPF通过在网络中交换链路状态信息，实现了快速的网络收敛和故障恢复，以确保网络的高可靠性。
2.可扩展性：OSPF能够适应大型网络的扩展需求，支持分层设计和分区，使得网络可以灵活地增长和调整。
3.快速收敛：OSPF使用最短路径优先算法（SPF）来计算路由，能够快速选择最佳路径，并在网络拓扑发生变化时迅速收敛。
4.灵活的策略控制：OSPF提供了多种策略控制机制，如区域（Area）、路由汇总（Route Summarization）、路由过滤（Route Filtering）等，使得网络管理员能够根据实际需求进行灵活的路由控制。
OSPF的工作原理OSPF协议通过建立邻居关系、交换链路状态信息、计算最短路径和更新路由表等步骤来实现路由选择和转发。
1.邻居关系建立：OSPF路由器通过发送Hello报文来探测与相邻路由器之间的连接，建立邻居关系。
邻居关系的建立是通过交换Hello报文和协商参数来完成的。
2.链路状态信息交换：建立邻居关系后，OSPF路由器将链路状态信息（LSA）广播给邻居路由器，用于描述自身的链路状态和拓扑信息。
3.最短路径计算：OSPF路由器使用最短路径优先算法（SPF）来计算到达目的网络的最优路径，并生成路由表。
4.路由表更新：OSPF路由器根据最新的链路状态信息更新路由表，并将更新的路由信息发送给邻居路由器。
OSPF的优缺点OSPF协议具有以下优点和缺点：优点：‑高可靠性和快速收敛：OSPF能够快速收敛，自动适应网络拓扑的变化，并提供快速的故障恢复能力。
‑灵活的路由策略控制：OSPF支持多种路由策略控制机制，使得网络管理员能够根据实际需求进行灵活的路由控制。
ospf协议
ospf协议OSPF（Open Shortest Path First）是一种用于Internet Protocol （IP）网络中的一种用于路由选择的链路状态路由协议。
它是一种内部网关协议（IGP），用于在一个自治系统（AS）内部进行路由选择。
OSPF的设计目标是提供快速收敛、可扩展性强和支持大型网络的优势。
它使用链路状态数据库（LSD）维护关于AS内所有路由器连接的信息。
每台路由器通过发送链路状态更新（LSU）消息来更新和同步它们的链路状态数据库。
这些消息中包含了本路由器所连接的链路的信息，以及链路状态的度量。
根据链路的度量，每台路由器计算出到达目标网络的最佳路径，并存储在路由表中。
这样，当路由器收到数据包时，它可以直接根据路由表选择最佳路径来转发数据包，从而减少了路由选择的时间。
OSPF具有以下主要特点：1. 分布式计算：所有路由器均参与路径计算过程。
每台路由器都计算出到达目标网络的最佳路径，并存储在本地路由表中。
2. 分区域支持：OSPF允许将网络划分为多个区域，每个区域可以有自己的区域路由器，用于实现更好的扩展性。
区域之间的路由信息交换通过区域边界路由器（ABR）来完成。
3. 分层机制：OSPF使用多种类型的路由器来支持四层和三层的IP路由。
为了减少链路状态更新的传播，OSPF将AS划分为OSPF区域，每个区域维护自己的链路状态数据库。
4. 自动容错：OSPF支持纠错能力，它可以监测链路的变化并根据新的链路状态更新重新计算最佳路径。
这样，当网络中的链路出现故障时，OSPF可以快速恢复正常的数据转发。
5. 可扩展性强：OSPF使用区域之间的三角形路由器来实现可扩展性。
这意味着当网络规模增大时，新的路由器可以被添加到中间区域而不影响整个网络的稳定性。
总之，OSPF是一种高效、可靠的路由协议，被广泛应用于大型企业和互联网服务提供商网络中。
它的优点包括快速收敛、可扩展性强和自动容错能力。
通过使用OSPF，网络管理员可以更好地管理和优化网络资源，从而提供更高的网络性能和可靠性。
OSPF_协议的解析及详解
OSPF_协议的解析及详解OSPF（Open Shortest Path First），即开放式最短路径优先协议，是一种用于路由选择的广泛应用的动态路由协议。
OSPF协议通过建立邻居关系和交换链路状态信息（LSA）来计算路由表，实现网络之间的最短路径选择。
首先，OSPF协议使用一个特殊的Hello报文来建立邻居关系。
当OSPF路由器被配置为OSPF路由器并启动时，它将向相邻路由器发送Hello报文，以确认对方是否也是OSPF路由器，并建立邻居关系。
Hello 报文还包含了一些其他的信息，如路由器ID、网络类型等。
建立邻居关系后，OSPF路由器将开始交换链路状态信息（LSA）。
每个OSPF路由器都维护着一个链路状态数据库（LSDB），其中存储了网络拓扑和链路状态的信息。
路由器将通过将LSA广播到整个OSPF区域来交换LSA，并在收到的LSA中更新其链路状态数据库。
链路状态信息包括了路由器的ID、邻接路由器的ID、链路的状态（如开启、关闭等）、链路的带宽等。
在交换链路状态信息的过程中，OSPF使用Dijkstra算法来计算出最短路径。
Dijkstra算法将使用下面的几个参数来计算路径的开销：-路由器的ID-链路的带宽-路由器到邻接路由器的开销-链路连接状态利用这些参数，OSPF路由器将计算出从源路由器到所有其他路由器的最短路径，并将结果存储在路由表中。
OSPF路由器将通过路由表选择最佳路径来转发数据包。
此外，OSPF还支持网络分割和级别的概念。
网络分割意味着将大的OSPF网络划分为多个区域，每个区域有一个主要的路由器来处理该区域内部的路由选择。
级别是指区域之间的层次结构，底层的区域将汇总上层的信息，以减少网络的规模。
OSPF协议具有以下优点：-支持大规模网络：OSPF可以处理复杂的网络拓扑，适用于大型企业网络和因特网。
-支持快速收敛：OSPF可以快速适应网络拓扑的变化，重新计算最短路径并更新路由表。
ospf协议
OSPF协议1. 简介OSPF（Open Shortest Path First）是一种开放的链路状态路由协议，常被用于局域网（LAN）和广域网（WAN）中的内部网关协议（IGP）。
OSPF是基于Dijkstra算法的路由选择协议，它使用链路状态数据库（LSDB）来维护网络拓扑，并通过该拓扑信息计算最短路径。
OSPF具有以下特点：•支持VLSM（可变长子网掩码）：不同子网可以使用不同的子网掩码，提高了IP地址的使用效率。
•支持分级路由：将网络划分为多个区域，降低了路由计算的复杂性。
•支持多路径：可以选择多条等价的路径作为备用路由，提高了网络的可靠性和容错性。
•支持无环路：OSPF使用了反向路径进行回路检测，确保路由没有环路。
2. OSPF网络拓扑OSPF网络拓扑由多个路由器组成，每个路由器都是一个LSDB的边界路由器（ABR）或区域边界路由器（ASBR）。
路由器之间通过链路互连，并通过Hello报文建立邻居关系。
OSPF将网络拓扑划分为多个区域（Area），每个区域由一个区域内部路由器（IR）负责管理。
OSPF区域间通过边界路由器（BR）进行转发，BR将区域内的路由信息汇总为一个摘要路由，然后广播到其他区域。
BR还负责处理区域之间的路由策略。
3. OSPF报文OSPF使用不同类型的报文来实现邻居发现、路由更新和链路状态同步等功能。
常用的报文类型包括：•Hello报文：用于建立邻居关系，确定相邻路由器的状态。
•DBD报文：用于数据库描述，包含路由器的数据库摘要。
•LSR报文：链路状态请求，用于请求邻居路由器的链路状态信息。
•LSU报文：链路状态更新，用于向邻居路由器发送自己的链路状态信息。
•LSAck报文：链路状态确认，用于确认邻居路由器发送的链路状态信息。
4. OSPF路由计算OSPF使用Dijkstra算法计算最短路径，每个路由器通过分析链路状态数据库（LSDB）来计算最短路径树（SPF树）。
OSPF_协议的解析及详解
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动态路由协议。
它基于链路状态算法，通过交换链路状态信息来计算最短路径，并维护一个最短路径树，从而实现网络中的路由选择。
一、OSPF协议的概述OSPF是一种开放式协议，它具有以下特点：1. OSPF是基于链路状态的路由协议，每个路由器通过交换链路状态信息来计算最短路径。
2. OSPF支持VLSM（可变长度子网掩码），可以更好地利用IP地址资源。
3. OSPF使用Hello协议来发现邻居路由器，建立邻居关系，并交换链路状态信息。
4. OSPF使用Dijkstra算法计算最短路径，并维护一个最短路径树。
5. OSPF支持分层设计，可以将网络划分为不同的区域，减少链路状态信息的交换量。
6. OSPF支持多种路由类型，如内部路由、外部路由、汇总路由等。
二、OSPF协议的工作原理1. 邻居关系建立OSPF使用Hello协议来发现邻居路由器，并建立邻居关系。
路由器通过发送Hello消息来宣告自己的存在，并等待其他路由器的响应。
当两个路由器之间的Hello消息交换成功时，它们就建立了邻居关系。
2. 链路状态信息交换OSPF邻居路由器之间通过交换链路状态信息（LSA）来了解网络拓扑，并计算最短路径。
每个路由器将自己的链路状态信息发送给邻居路由器，邻居路由器将收到的链路状态信息存储在链路状态数据库（LSDB）中。
3. 最短路径计算OSPF使用Dijkstra算法来计算最短路径。
每个路由器根据收到的链路状态信息，计算出到达目标网络的最短路径，并维护一个最短路径树。
最短路径树由根节点和各个子节点组成，根节点为网络的出口路由器。
4. 路由表生成OSPF根据最短路径树生成路由表，将最短路径信息存储在路由表中。
路由表包含了到达目标网络的下一跳路由器和距离等信息，路由器根据路由表来进行数据转发。
OSPF_协议的解析及详解
OSPF_协议的解析及详解OSPF协议的解析及详解一、引言OSPF（开放式最短路径优先）是一种用于计算机网络中的链路状态路由协议。
它是一个开放的标准协议，用于在大型IP网络中进行路由选择。
本协议旨在提供高效、稳定和可扩展的路由选择机制。
本文将对OSPF协议进行解析和详解。
二、OSPF协议的基本原理1. 链路状态路由协议OSPF是一种链路状态路由协议，它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。
每个路由器都维护一个链路状态数据库（LSDB），其中包含了整个网络的拓扑信息。
2. 路由器之间的邻居关系OSPF协议通过建立邻居关系来交换链路状态信息。
路由器之间通过Hello消息进行邻居发现，并通过交换数据库描述（DBD）消息来同步链路状态数据库。
一旦邻居关系建立，路由器之间将周期性地交换链路状态更新（LSU）消息。
3. SPF算法OSPF使用SPF（最短路径优先）算法来计算最短路径。
SPF算法基于Dijkstra算法，通过遍历链路状态数据库来确定最短路径。
每个路由器根据自己的链路状态数据库计算出最短路径树，并将其作为路由表的基础。
4. 区域划分为了提高OSPF协议的可扩展性，网络可以被划分为多个区域。
每个区域内部的路由器只维护自己区域的链路状态信息，而不需要了解整个网络的拓扑。
区域之间的边界路由器负责将区域内的路由信息与其他区域交换。
三、OSPF协议的消息格式OSPF协议定义了多种消息类型，用于在路由器之间交换信息。
以下是OSPF 协议中常用的消息类型及其格式：1. Hello消息Hello消息用于邻居发现和建立邻居关系。
它包含了发送Hello消息的路由器的ID、邻居路由器的ID等信息。
2. 数据库描述（DBD）消息DBD消息用于同步链路状态数据库。
它包含了链路状态数据库的摘要信息，如序列号、LSA类型等。
3. 链路状态更新（LSU）消息LSU消息用于交换链路状态信息。
它包含了链路状态数据库中的LSA（链路状态广告）。
(完整word)OSPF协议详解(最终版)
OSPF协议总结（完整版）OSPF的五个包：1. Hello: 9项内容，4个必要2. DBD:数据库描述数据包（主要描述始发路由器数据库中的一些或者全部LSA 信息），主要包括接口的MTU，主从位MS，数据库描述序列号等）；3. LSR：链路状态请求数据包（查看收到的LSA是否在自己的数据库，或是更新的LSA，如果是将向邻居发送请求）;4. LSU :链路状态更新数据包（用于LSA的泛洪扩散和发送LSA去响应链路状态请求数据包）；5. LSACK :链路状态确认数据包（用来进行LSA可靠的泛洪扩散，即对可靠包的确认）。
Hello包作用：1 .发现邻居；2. 建立邻居关系；3. 维持邻居关系；4. 选举DR，BDR5. 确保双向通信。
Hello包所包含的内容：注：1.“ * ”部分全部匹配才能建立邻居关系。
2. 邻居关系为FULL状态；而邻接关系是处于TWO-WAY状态。
Hello时间间隔：在点对点网络与广播网络中为10秒；在NBMA网络与点对多点网络中为30秒。
注：保持时间为hello时间4倍虚电路传送的LSA为DNA，时间抑制，永不老化.OSPF的组播地址：DR将使用组播地址224.0.0.5泛洪扩散更新的数据包到DRothersDRothers使用组播地址224.0.0.6发送更新数据包组播的MAC 地址分别为：0100.5E00.0005 0100.5E00.0006OSPF的包头格式：| 版本| 类型| 长度| 路由器ID | 区域ID | 验证和| 验证类型| 验证| 数据|| 1 byte | 1 | 2 | 4 | 4 | 2 | 2 | 8 | variance |OSPF 支持的验证类型:OSPF 支持明文和md5 认证，用Sniffer 抓包看到明文验证的代码是“ 1”，md5 验证的代码是“ 2”。
OSPF 支持的网络类型:1．广播2．非广播3．点对点（若MTU 不匹配将停留在EX-START 状态）4．点对多点5．虚电路（虚电路的网络类型是点对点）虚链路必须配置在ABR上，虚链路的配置使用的命令是area transit-area-id virtual-link router-id 虚链路的Metric 等同于所经过的全部链路开销之和DR /BDR 选举：1．优先级（0~255; 0 代表不参加选举;默认为1）；2．比较Router-id。
OSPF协议
介绍OSPF协议的背景和作用OSPF（Open Shortest Path First）协议是一个内部网关协议（IGP），用于在计算机网络中进行路由选择。
它被广泛应用于大规模企业网络和互联网中，以实现高效的数据包转发和路由优化。
背景在计算机网络中，路由协议的作用是决定数据包在网络中的传输路径。
OSPF协议作为一种开放标准的路由协议，由OSI（Open Systems Interconnection）参考模型的网络层提供支持。
它最初由IETF（Internet Engineering Task Force）开发，并于1989年发布为RFC1131。
作用OSPF协议的主要作用是在一个自治系统（AS）内部提供动态路由选择。
它通过计算最短路径来确定数据包的传输路径，以实现快速而有效的数据转发。
以下是OSPF协议的几个重要作用：1.动态路由选择：OSPF协议允许网络中的路由器动态地学习和选择最佳的路径，以便在不同网络拓扑和链路状态变化的情况下，实现数据包的快速传输。
2.路由优化：OSPF协议使用Dijkstra算法计算最短路径，以确保数据包在网络中的传输路径是最优的。
通过选择最短路径，OSPF协议可以减少数据包的传输延迟，提高网络的响应性能。
3.容错性：OSPF协议具有容错性，当网络中的某条链路故障或路由器出现故障时，它能够自动调整路由表并选择备用路径，以确保数据包能够顺利传输。
4.支持多种网络类型：OSPF协议可以适应各种网络类型，包括LAN（局域网）和WAN（广域网）。
它支持多种链路类型，如以太网、无线网络和虚拟链路等，使得不同类型的网络能够无缝地集成和互联。
5.可扩展性：OSPF协议设计时考虑了网络的可扩展性，它支持分层的路由器架构和区域划分，可以有效地处理大规模网络环境下的路由选择和管理。
总之，OSPF协议在现代网络中发挥着重要作用，通过提供高效的动态路由选择和优化功能，它能够帮助网络管理员构建稳定、可靠且高性能的网络架构。
OSPF 协议
1.OSPF协议简介OSPF（Open Shortest Path First）协议是一种内部网关协议（IGP），用于在大型企业网络或互联网中实现路由选择。
它是一个开放的、链路状态路由协议，旨在优化路由器之间的通信，并根据网络拓扑信息计算最短路径。
OSPF协议具有以下特点：•开放性：OSPF协议是公开的，它的工作原理和规范可以被广泛理解和应用。
这使得不同厂商的路由器可以相互通信和交换路由信息，促进了网络设备的互操作性。
•链路状态路由：OSPF协议通过在网络中广播链路状态更新来确定网络拓扑信息。
每个路由器都维护一个链路状态数据库（LSDB），其中包含有关网络中所有路由器和链路的状态信息。
基于这些信息，OSPF使用Dijkstra 算法计算最短路径，并构建路由表。
•分层和区域化：OSPF协议将网络划分为不同的区域（Area），每个区域内部的路由器使用区域内链路状态数据库进行路由计算，而不需要了解整个网络的拓扑。
这种分层和区域化的设计减少了路由器之间的通信量，提高了网络的可扩展性。
•动态适应性：OSPF协议能够根据网络的变化自动调整路由，以适应链路的故障、拓扑的变化或带宽的变化。
当网络发生改变时，路由器会通过链路状态更新通知其他路由器，并更新各自的链路状态数据库，从而重新计算最短路径。
OSPF协议在大型企业网络和互联网中被广泛应用，特别适用于要求快速收敛、具备高可靠性和可扩展性的网络环境。
它提供了灵活的路由控制和路由优先级设置，使网络管理员能够根据具体需求进行网络设计和优化。
2.OSPF协议的工作原理OSPF（Open Shortest Path First）协议是一种基于链路状态的路由协议，它通过交换链路状态信息来计算最短路径并构建路由表。
以下是OSPF协议的工作原理的概要：1.邻居发现：OSPF协议运行在每个支持OSPF的路由器上。
当路由器启动时，它会发送Hello报文来发现和识别相邻的OSPF路由器。
OSPF_协议的解析及详解
OSPF_协议的解析及详解OSPF（Open Shortest Path First）协议的解析及详解一、引言OSPF是一种用于路由选择的链路状态路由协议，广泛应用于大型企业网络和互联网中。
本协议的目标是通过计算最短路径来实现网络中的数据转发，并提供高可靠性和快速收敛的路由选择机制。
二、协议概述OSPF协议基于链路状态数据库（Link State Database）来构建网络拓扑，并通过计算最短路径树来确定数据的转发路径。
它使用了Dijkstra算法来计算最短路径，并支持分层的网络设计，可以适应复杂的网络环境。
三、OSPF协议的工作原理1. 邻居关系建立OSPF协议通过Hello消息来建立邻居关系，邻居关系的建立是协议正常工作的前提。
Hello消息包含了路由器的标识、优先级、网络类型等信息，用于建立邻居关系。
2. 链路状态数据库同步邻居关系建立后，路由器之间开始交换链路状态信息。
每个路由器将自己的链路状态信息广播给邻居，邻居收到后更新自己的链路状态数据库。
通过链路状态信息的交换，所有路由器最终达到链路状态数据库的同步。
3. 最短路径计算在链路状态数据库同步完成后，路由器使用Dijkstra算法计算最短路径树。
最短路径树是基于链路状态数据库构建的，它表示了从当前路由器到其他所有路由器的最短路径。
4. 路由表生成最短路径计算完成后，每个路由器根据最短路径树生成自己的路由表。
路由表中包含了到达目的网络的下一跳路由器和距离等信息。
5. 路由更新和收敛当网络发生变化时，路由器会发送路由更新消息通知邻居。
邻居收到路由更新消息后，根据收到的信息更新自己的链路状态数据库，并重新计算最短路径。
通过路由更新和最短路径计算，网络可以快速收敛到新的状态。
四、OSPF协议的特点1. 分层设计OSPF协议支持分层的网络设计，可以将大型网络划分为多个区域（Area），每个区域内部使用独立的链路状态数据库和最短路径计算，减少了网络的复杂性。
OSPF_协议的解析及详解
OSPF_协议的解析及详解OSPF协议的解析及详解一、引言OSPF（Open Shortest Path First）是一种内部网关协议（IGP），用于在大型IP 网络中实现路由器之间的动态路由选择。
本协议旨在为网络提供快速、可靠的数据传输，并具备自动适应网络拓扑变化的能力。
本文将详细解析OSPF协议的工作原理、协议格式和相关的概念。
二、OSPF协议的工作原理1. 链路状态数据库（Link State Database）：每个OSPF路由器都维护一个链路状态数据库，其中存储了网络中所有路由器的链路状态信息。
链路状态信息包括路由器的邻居关系、链路状态类型、链路状态序列号等。
2. 链路状态通告（Link State Advertisement，LSA）：路由器通过链路状态通告向邻居路由器广播自己的链路状态信息，以便其他路由器更新其链路状态数据库。
LSA分为多种类型，如路由器LSA、网络LSA、网络连接LSA等。
3. 最短路径优先计算（Shortest Path First，SPF）：每个路由器根据链路状态数据库中的信息计算出到达目标网络的最短路径，并将结果存储在路由表中。
OSPF 使用Dijkstra算法来进行最短路径计算。
4. 邻居关系建立：OSPF路由器通过Hello消息交换来建立邻居关系。
Hello消息中包含路由器的ID、优先级、Hello间隔等信息，用于验证邻居关系的可靠性。
5. 路由器类型：OSPF定义了多种路由器类型，如主路由器（DR）、备份主路由器（BDR）和普通路由器。
主路由器和备份主路由器用于减少链路状态通告的数量，提高网络稳定性。
三、OSPF协议的格式OSPF协议使用IP协议号89，其数据包格式如下：1. OSPF包头：包括版本号、包类型、包长度等字段，用于标识和解析数据包。
2. OSPF消息头：包括路由器ID、区域ID、检验和等字段，用于标识和验证消息的完整性。
3. OSPF消息体：根据不同的消息类型，消息体的格式会有所不同。
OSPF_协议的解析及详解
OSPF_协议的解析及详解OSPF协议的解析及详解一、介绍OSPF（Open Shortest Path First）是一种用于互联网协议（IP）网络中的动态路由协议。
它是一种链路状态路由协议，用于在路由器之间交换路由信息，以确定最短路径并进行路由选择。
本协议详解将介绍OSPF协议的工作原理、协议数据单元（Protocol Data Unit，PDU）格式、邻居关系建立、路由计算算法以及网络拓扑维护等内容。
二、OSPF协议的工作原理1. 链路状态数据库（Link State Database，LSDB）：每个OSPF路由器都维护一个LSDB，其中包含了整个网络的链路状态信息。
LSDB中的每一条链路状态都包含了该链路的状态、成本、邻居路由器等信息。
2. 链路状态广播：OSPF路由器通过链路状态广播（Link State Advertisement，LSA）向相邻的路由器发送链路状态信息。
这些LSA包含了路由器所知道的链路状态信息。
3. 链路状态数据库同步：当一个OSPF路由器收到LSA时，它会更新自己的LSDB，并将新的LSA广播给其他相邻路由器。
通过这种方式，所有的OSPF路由器能够保持LSDB的同步。
4. 最短路径计算：OSPF使用最短路径优先算法（Shortest Path First，SPF）来计算最短路径。
该算法基于Dijkstra算法，通过比较链路的成本来确定最短路径。
5. 路由选择：每个OSPF路由器根据最短路径计算的结果选择最佳路径，并将该路径添加到自己的路由表中。
三、OSPF协议数据单元（PDU）格式OSPF协议使用不同类型的PDU来交换路由信息。
以下是常见的OSPF PDU类型及其格式：1. Hello PDU：用于邻居关系建立和维护。
包含了路由器的ID、优先级、Hello间隔等信息。
2. Database Description (DBD) PDU：用于在邻居路由器之间交换链路状态数据库的摘要信息。
ospf协议
ospf协议OSPF（Open Shortest Path First）协议是一种开放式的链路状态路由协议，它是一种内部网关协议（IGP），用于在自治系统内部进行路由选择。
OSPF协议是基于链路状态的路由选择协议，它利用Dijkstra算法来计算最短路径，并通过洪泛算法来传播链路状态信息。
OSPF协议的特点是收敛速度快、路由计算准确、支持VLSM（可变长度子网掩码）和CIDR（无分类域间路由）等。
OSPF协议的工作原理是通过建立邻居关系、交换链路状态信息、计算最短路径和生成路由表来实现的。
首先，路由器通过Hello报文来发现邻居路由器，并建立邻居关系。
然后，邻居路由器之间交换链路状态信息，并利用Dijkstra算法来计算最短路径树。
最后，生成路由表，选择最优路径进行数据转发。
OSPF协议有以下几个重要的特点：1. 分层设计，OSPF协议采用分层设计，将网络划分为区域（Area），每个区域内部使用链路状态数据库（LSDB）来计算最短路径，不同区域之间通过区域边界路由器（ABR）和自治系统边界路由器（ASBR）来进行路由信息的交换和传播。
2. 支持VLSM和CIDR，OSPF协议支持可变长度子网掩码（VLSM）和无分类域间路由（CIDR），可以更加灵活地分配IP地址和减少路由表的大小。
3. 收敛速度快，OSPF协议具有快速收敛的特点，当网络拓扑发生变化时，路由器能够快速地更新路由信息，减少数据包的丢失和延迟。
4. 路由选择准确，OSPF协议通过Dijkstra算法来计算最短路径，能够选择最优路径进行数据转发，提高网络的传输效率和稳定性。
5. 支持多种链路类型，OSPF协议可以适应多种链路类型，包括点对点链路、广播链路、多点链路和虚拟链路等，能够灵活地适应不同的网络环境。
总的来说，OSPF协议是一种高效、稳定、灵活的内部网关协议，适用于大型复杂的企业网络和互联网服务提供商网络。
它能够实现快速收敛、准确路由选择，并且支持VLSM、CIDR等现代网络技术，是当前广泛应用的一种路由协议。
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。
OSPF路由协议
OSPF路由协议OSPF（Open Shortest Path First）是一种内部网关协议，用于路由选择。
它是一个链路状态路由协议，由OSI （Open Systems Interconnection）公布，并被广泛应用到IP网络中。
OSPF 的工作原理是基于链路状态广告（LSA）。
当一个路由器加入到OSPF网络中时，它会广播一个“Hello”消息（含有这个路由器的IP地址），以通知其它路由器自己的存在。
如果对方路由器也支持OSPF，并且在同一区域中，那么双方就会互相交换一些信息，以检查彼此之间的邻居关系和网络配置。
如果一切正常，它们就会交换LSA消息，以了解新的网络拓扑并更新其路由表。
OSPF 可以支持非等价成本的多路径选择，可以设置路由器之间的优先级，以支持备份路径。
它还支持不同的路由区域，以划分网络。
OSPF 路由协议优点有很多。
首先，它能快速适应网络拓扑的变化，因为当有一个路由器加入或离开网络时，只需要通知邻居路由器，而不必广播整个网络。
其次，OSPF 支持VLSM （Variable Length Subnet Masks），可以更好地利用IP地址。
此外，它使用开销（在路由选择过程中）而非距离，避免计算复杂的距离度量，提高了路由算法的效率。
使用OSPF路由协议的网络通常是大型企业或ISP （Internet Service Provider）级别的网络，它在网络的可维护性和伸缩性方面表现非常出色。
同时，由于OSPF协议会产生许多路由消息，因此它的网络流量相对较高。
总之，OSPF是一种高效的路由协议，可以在大型复杂网络中为网络管理员提供简单、强大的工具来管理网络。
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链路状态路由协议和距离向量路由协议的一个区别就是:距离向量路由协议是依靠邻居发给它的信息来做路由决策,而且路由器不需要保持完整的网络信息;而运行了链路状态路由协议的路由器保持的有完整的网络信息的快照,而且每个路由器自己做出路由决策。
Ospf的area区域的设计
OSPF的网络设计要求是双层层次化其中包括2层：
3.A收到以后把所有从hello包里找到的RID加进自己的neighbor table中,进入two-way状态
4.如果链路是广播型网络比如以太网,接下来选举DR和BDR,这一过程发生在交换信息之前
5.周期发送hello包保证信息交换
6.在exstart状态里,邻接关系形成,路由器和DR/BDR形成主仆关系(RID等级最高的为主,其
他的为辅)
7.主仆交换DBD包(DDP),路由器进入exchange状态
DBD包含了出现在LSDB中的LSA条目头部信息,条目信息可以为一条链路(link)或者一个网络.每个LSA条目头部信息包括链路状态类型,宣告路由器的地址,链路耗费和序列号(版本
号)
8.路由器收到DBD以后,将使用LSAck做出确认;还将和自己本身就有的DBD进行比较如果DBD信息中有更新更全的链路状态条目,路由器就发送LSR给其他路由器,该状态为loading状态;收到LSR以后,路由器做出响应,以LSU作为应答,其中包含了LSR所需要的完整信息;收到LSU以后,再次做出确认,发送LSAck
通常具有以下特征:
1.分隔LSA洪泛的区域
2.是区域地址汇总的主要因素
3.一般做为默认路由的源头
4.为每个区域保持自己独立的LSDB
理想的设计是使每个ABR只连接2个区域,最多3个区域。
定义ospf的邻居
运行OSPF的路由器通过交换hello包和别的路由器建立邻接(adjacency)关系,过程如下:
对于点到点的WAN串行连接,两个OSPF路由器通常使用HDLC或PPP来形成完全邻接状
态
对于LAN连接,选举一个路由器做为DR再选举一个做为
BDR,所有其他的和DR以及BDR相连的路由器形成完全邻接状态而且只传输LSA给DR和BDR.DR从邻居处转发更新到另外一个邻居那里.DR的主要功能就是在一个LAN
stub功能)
下面我们来看ospf是如何建立邻居的：
1.刚开始A还没和别的路由器交换信息,还处于down的状态,接下来通过使用多播地址224.0.0.5开始发送hello包
2.B接收到hello包,把A加进自己的neighbor table中,并进入init状态,然后以单播的形式发送hello包对A做出应答
注意area 1和area 2或3之间的连接是不允许的,它们都必须通过backbone area 0进行连
接.Cisco建议每个区域中路由器的数量为50到100个
构建area 0的路由器称为骨干路由器,area 0中的路由器A就位BR路由器;区域边界
路由器(ABR)连接area 0和普通区域如图,B,C和D就是ABR.ABR
LSDB通过使用Dijkstra算法(shortest path first,SPF)来计算到达目标网络的最佳路径,建立一颗SPF树(tree),然后最佳路径从SPF树里选出来,被放进路由表里。
OSPF和IS-IS协议被归类到链路状态路由协议中.链路状态路由协议在一个特定的区域(area)里从邻居处收集网络信息,一旦路由信息都被收集齐以后,每个路由器开始通过使用Dijkstra算法(SPF)独立计算到达目标网络的最佳路径。
3.发送周期性更新(链路状态刷新),间隔时间为30分钟
链路状态路由协议只在网络拓扑发生变化以后产生路由更新.当链路状态发生变化以后,检测到变化的设备创建LSA(link state advertisement),通过使用组播地址传送给所有的邻居设备,然后每个设备拷贝一份LSA,更新它自己的链路状态数据库(link state database,LSDB),接着再转发LSA给其他的邻居设备.这种LSA的洪泛(flooding)保证了所有的路由设备在更新自己的路由表之前更新它自己的LSDB。
运行了链路状态路由协议的路由器跟踪以下信息:
1.它们各自的邻居
2.在同一个区域中的所有路由器
3.到达目标网络的最佳路径
为了能够做出更好的路由决策,OSPF路由器必须维持的有以下内容:
1.neighbor table:也叫adjacency database.存储了邻居路由器的信息.如果一个OSPF路由器和
Open Shortest Path First Protocol
Link-State Routing Protocols
链路状态路由协议(link-state routing protocol)的一些特征:
1.对网络发生的变化能够快速响应
2.当网络发生变化的时候发送触发式更新(triggered update)
内的所有路由器拥有相同的数据库,而且把完整的数据库信息发送给新加入的路由器.路由器
之间还会和LAN内的其他路由器(DROTHERs)维持一种部分邻居关系(two-way adjacency)
OSPF的邻接一旦形成以后,会交换LSA来同步LSDB,LSA将进行可靠的洪泛
Ospf算法：
链路状态陆游协议使用Dijkstra算法来查找到达目标网络中的最佳路径.所有的路由器拥有
8.Data:对于hello包来说,该字段是已知邻居的列表;对于DBD包来说,该字段包含的是LSDB的汇总信息,包括RID等等;对于LSR包来说,该字段包含的是需要的LSU类型和需要的LSU类型的RID;对于LSU包来说,包含的是完全的LSA条目,多个LSA条目可以装在一个包里;对于LSAck来说,字段为空
3.link state request(LSR):链路状态请求包
4.link state update(LSU):特定链路之间的请求记录
5.link state acknowledgement(LSAck):确认包
5种OSPF包都是直接被封装在IP包里的而不使用TCP或UDP.由于没有使用可靠的TCP
4.Router ID(RID):产生OSPF包的源路由器
5.Area ID:定义OSPF包是从哪个area产生出来的
6.Checksum(校验和):错误校验
7.Authentication Type:验证方法,可以是明文(cleartext)密码或者是Message Digest 5(MD5)加
密格式
5.router priority:优先级,选举DR和BDR的时候使用.8位长的一串数字
6.DR/BDR IP address:DR/BDR的IP地址信息
7.authentication password:如果启用了验证,邻居路由器之间必须交换相同的密码信息.此项可选
8.stub area flag:stub area是通过使用默认路由代替路由更新的一种技术(有点像EIGRP中的
在链路状态路由协议中,所有的路由器都保持的有自己区域的LSDB,OSPF路由器越多,LSDB就越大.这可能对了解完整的网络信息有帮助,但是随着网络的增长,可扩展性的问题就会越来越大.采用的折中方案就是引入区域的概念.在某一个区域里的路由器只保持的有该区域中所有路由器或链路的详细信息和其他区域的一般信息.当某个路由器或某条链路出故障以后,信息只会在那个区域以内在邻居之间传递.那个区域以外的路由器不会收到该信息.OSPF要求层次化的网络设计,意味着所有的区域要和area 0直接相连.如下图:
它的邻居路由器失去联系,在特定的时间内,它会标记所有到达那条路由均为无效并且重新
计算到达目标网络的路径
2.topology table:一般叫做LSDB.OSPF路由器通过LSA学习到其他的路由器和网络状况,LSA
存储在LSDB中
3.routing table:也就是我们所说的路由表了,也叫forwarding database,包含了到达目标网络的
相同的LSDB后,把自己放进SPF tree中的根里,然后根据每条链路的耗费,选出耗费最低的做为最佳路径,最后把最佳路径放进路由表里
下图就是一个SPF计算的例子:
1.LSA遵循split horizon原则,H对E宣告它的存在,E把H的宣告和它自己的宣告再传给C
和G;C和G再和之前类似,继续传播开来……
9.路由器添加新的条目到LSDB中,进入full状态,接下来就可以对数据进行路由了
下面是ospf形成邻居的转发图过程：
当选举了DR和BDR,进入art状态,接下来就可以对链路状态信息进行发现并创建自己的
LSDB,如下图:
dbd比较过程并且形成完全邻接如图
ospf链路状态序列号
在链路状态记录中序列号长度是32位,以0x80000001开头,0x7FFFFFFF结尾.OSPF ospf路由器默认每30分钟洪泛一次LSA来保证LSDB的同步,这个间隔被称作为LSA的刷新计时器，每洪泛1次,序列号就加1.如果序列号达到最大并回到初始值的时候,已经存在的LSA的生存周期将设置为最大(1小时)并刷新LSDB(造成网络波动)如果收到2条LSA,将比较序列号,序列号越高表示LSA版本越新。
aid:0.0.0.0 chk:6AB2 aut:0 auk:
ospf分组报头中的字段：
v:OSPF版本号
t:OSPF分组的类型，其中表示为:1为hello,2为DBD,3为LSR,4为LSU,5
2.hello/dead intervals:定义了发送hello包频率(默认在一个多路访问网络中间隔为10秒);dead间隔是4倍于hello包间隔.邻居路由器之间的这些计时器必须设置成一样
3.neighbors:邻居列表
4.area ID:为了能够通信,OSPF路由器的接口必须属于同一网段中的同一区域(area),即共享子网以及子网掩码信息