關(guān)于路由協(xié)議OSPF.doc

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1、關(guān)于路由選擇協(xié)議OSPF協(xié)議的認(rèn)識(shí)關(guān)于對(duì)路由協(xié)議的認(rèn)識(shí)，我們首先要從根本上了解什么是路由協(xié)議，路由協(xié)議的作用有哪些？在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層所使用的設(shè)備叫做路由器，而路由協(xié)議就是路由器在源IP數(shù)據(jù)包發(fā)送給目的地址時(shí)所預(yù)先規(guī)定的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)，路由選擇協(xié)議就是運(yùn)行在路由器上，起著進(jìn)行路徑選擇的功能。對(duì)于路由選擇的核心就是路由算法，路由算法應(yīng)具有算法必須是正確和完整的、算法在計(jì)算上應(yīng)簡單、算法應(yīng)適應(yīng)通信量和網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)的變化、算法應(yīng)具有穩(wěn)定性、算法應(yīng)是公平的、算法是最佳的等特點(diǎn)。由于目前的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模非常大，并且許多單位不愿意外界了解本單位內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的布局細(xì)節(jié)和

2、本部門所采用的路由選擇協(xié)議，所以需要使用分層次路由選擇協(xié)議，因此因特網(wǎng)把整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)分成了許多較小的自治系統(tǒng)AS,由此路由協(xié)議分成兩大類(1)AS內(nèi)部的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP(2)AS之間的外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP(注：由于歷史原因許多有關(guān)TCP/IP的文獻(xiàn)把網(wǎng)絡(luò)層所使用的路由器稱為網(wǎng)關(guān))。而內(nèi)部路由器協(xié)議又具體分為RIP和OSPF協(xié)議。接下來了解我們的核心內(nèi)容：關(guān)于OSPF的認(rèn)識(shí)。在因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議［RFC2328］中這樣規(guī)定：OSPFisalinkstateroutingprotocol.Suchprotocolsarealsoreferredtoi

3、ntheliteratureasSPF-basedordistributed-databaseprotocols.它的意思就是OSPF是一種鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，這樣的協(xié)議在文獻(xiàn)中也稱為基于SPF或分布式數(shù)據(jù)庫協(xié)議。所以國人翻譯過來OSPF就是開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議，之前內(nèi)部路由協(xié)議使用的是RIP，由于RIP協(xié)議存在著好消息傳播的快，而壞消息傳播的慢的特點(diǎn)，在RIP協(xié)議下，若網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，往往路由信息交換需要較長的時(shí)間。針對(duì)此缺點(diǎn)，在1989年開發(fā)出了OSPF協(xié)。一OSPF協(xié)議的主要特點(diǎn)OSPF最主要的特征就是使用分布式的鏈路狀態(tài)協(xié)議,在向本AS

4、屮所有路由器發(fā)送消息時(shí)使用洪泛法，通過所有輸出端口向所有相鄰的路由發(fā)送消息，消息的內(nèi)容就是與本路由器相鄰的所有路由器的鏈路狀態(tài)（鏈路狀態(tài)就是說明本路由器都和那些路由器相鄰，已經(jīng)鏈路的度量，度量也可以成為代價(jià)），只有當(dāng)鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，路由器才向所有路由器用洪泛法發(fā)送消息。由此可以知道，在經(jīng)過一段時(shí)間后，各個(gè)路由器屮的路由表都可以建立一個(gè)一致的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫即整個(gè)網(wǎng)路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。通過網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D路由器可以知道整個(gè)AS中有多少路由器，哪些路由器是相連的，并且代價(jià)是多少，并因此構(gòu)造出自己的路由表。OSPF的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫能夠較快的進(jìn)行更新，使各

5、個(gè)路由器能夠及時(shí)史新自己的路由表，這也是OSPF協(xié)議的重要優(yōu)點(diǎn)。OSPF的另一重要優(yōu)點(diǎn)就是此協(xié)議適用于規(guī)模較大的網(wǎng)絡(luò)，在OSPF協(xié)議中，OSPF把一個(gè)AS劃分為若干小的區(qū)域，這樣的區(qū)域內(nèi)的路由器最好不能超過200個(gè)，OSPF的劃分法如下圖所示，區(qū)域劃分的好處就是把利用洪分法交換鏈路狀態(tài)信息的范圍局限于每一個(gè)區(qū)域而不是整個(gè)AS中，減少了網(wǎng)絡(luò)上的通信量，因此有上述可以知道區(qū)域內(nèi)的路由器屮知道本區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?，為了使不同區(qū)域進(jìn)行通信，OSPF使用了層次結(jié)構(gòu)區(qū)域劃分,上層區(qū)域稱為主干區(qū)域，主干區(qū)域的標(biāo)志符規(guī)定為0.0.0.0,而每一個(gè)區(qū)域都應(yīng)

6、當(dāng)至少有一個(gè)邊界路由器，用于交換和獲得其他區(qū)域的路由信息，在主干區(qū)域內(nèi)也應(yīng)至少有一個(gè)路由器專門和本口治系統(tǒng)外的口治系統(tǒng)路由器進(jìn)行路由信息的交換，由于采用非層次劃分區(qū)域的方法使交換的信息種類增多導(dǎo)致OSPF協(xié)議更加復(fù)雜，但這樣做使每一個(gè)區(qū)域的內(nèi)部路由信息的通信量減小，因而可以用于規(guī)模很大的自治系統(tǒng)中。在RIP協(xié)議中,IP數(shù)據(jù)報(bào)中使用的是UDP協(xié)議傳送數(shù)據(jù)報(bào)文段,而在OSPF中則直接使用IP數(shù)據(jù)報(bào)傳送，由于OSPF構(gòu)成的數(shù)據(jù)報(bào)很短，因此大大較少了路由信息的通信量，并且由于數(shù)據(jù)報(bào)很短而不用把數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行分片傳送，捉高了數(shù)據(jù)的傳輸效率，節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)資源

7、。在網(wǎng)絡(luò)中每一種協(xié)議的格式都比較重要，了解協(xié)議的格式有助于我們進(jìn)一步了解網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑?OSPF分組使用了24字節(jié)的固定長度首部版本類型分組長度路由器標(biāo)識(shí)符區(qū)域標(biāo)識(shí)符檢驗(yàn)和鑒別類型鑒別鑒別~—-■———-—OSPF分組首部類型1至類型5的OSPF分組IP數(shù)據(jù)報(bào)首部OSPF分組81631關(guān)于上述各個(gè)部分的意義如下：版本■當(dāng)前的版本號(hào)為2,類型■可以是五種類型分組中的一種，分組長度■包括OSPF首部在內(nèi)的分組長度，以字節(jié)為單位，路由器標(biāo)識(shí)符■標(biāo)志發(fā)送該分組的路由器的接口IP地址，區(qū)域標(biāo)識(shí)符■分組屬于的區(qū)域的標(biāo)識(shí)符，檢驗(yàn)和■用來檢測(cè)分組屮的差

8、錯(cuò)，類型鑒別■目前有兩種0（不用）和1（口令），鑒別-鑒別類型為0時(shí)就填入0,鑒別類型為1時(shí)則填入8個(gè)字符的口令。以上所述就是OSPF的基本特點(diǎn)，然而除了以上兒點(diǎn)，OSPF還具有