網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議OSPF

2020-10-24 11:53:22

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供稿：網(wǎng)友

　　要想認(rèn)識(shí)OSPF首先得區(qū)分OSPF于RIP的不同，有很多人都搞不清楚兩者之間的關(guān)系與區(qū)別，下面我們先從定義來看看他們的區(qū)別。

　　OSPF(Open Shortest Path First開放式最短路徑優(yōu)先）是一個(gè)內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(Interior Gateway Protocol，簡稱IGP），用于在單一自治系統(tǒng)（autonomous system,AS）內(nèi)決策路由。是對鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的一種實(shí)現(xiàn)，隸屬內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP），故運(yùn)作于自治系統(tǒng)內(nèi)部。著名的迪杰斯特拉(Dijkstra)算法被用來計(jì)算最短路徑樹。與RIP相比，OSPF是鏈路狀態(tài)協(xié)議，而RIP是距離矢量協(xié)議。

　　路由信息協(xié)議（RIP）是一種在網(wǎng)關(guān)與主機(jī)之間交換路由選擇信息的標(biāo)準(zhǔn)。RIP 是一種內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議。在國家性網(wǎng)絡(luò)中如當(dāng)前的因特網(wǎng)，擁有很多用于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由選擇協(xié)議。作為形成網(wǎng)絡(luò)的每一個(gè)自治系統(tǒng)(AS)，都有屬于自己的路由選擇技術(shù)，不同的 AS 系統(tǒng)，路由選擇技術(shù)也不同。

　　1.OSPF與RIP不同

　?、傧虮咀灾蜗到y(tǒng)中的所有路由器發(fā)送消息。這里使用的是洪泛法(flooding)。

　　②發(fā)送的信息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)就是用來說明該路由器與那些路由器相鄰以及該鏈路的“度量”。這個(gè)度量可以自行定義，而不是像RIP那樣的單一(跳數(shù))，可以定義為表示費(fèi)用、距離、時(shí)延、帶寬等等。所以SOPF比RIP要靈活許多。

　　③只有當(dāng)鏈路狀態(tài)發(fā)生變化的時(shí)候，路由器才向所有路由器用泛洪法發(fā)送此消息，這與RIP的定期交換路由表信息不同。

　　經(jīng)過交換細(xì)心，所有的路由器最終都能建立一個(gè)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(記錄的數(shù)據(jù)都是某兩臺(tái)相鄰路由器之間的鏈路狀態(tài))，這個(gè)數(shù)據(jù)庫實(shí)際上就是全網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，且這個(gè)數(shù)據(jù)庫在所有路由器中是一致的(這稱為鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的同步)。有了鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，路由器就可以使用特定的算法(例如，使用Dijkstra最短路徑算法)自己構(gòu)造路由表。(注意RIP是不知道全網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的，只能知道下一跳路由器。)其實(shí)按照上邊的泛洪法，OSPF的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫能較快地進(jìn)行更新，由此路由器的路由表更新也較快。OSPF的更新過程收斂得快是其重要優(yōu)點(diǎn)。

　　值得注意的是,OSPF不用UDP而是直接用IP數(shù)據(jù)報(bào)傳送。OSPF構(gòu)成的數(shù)據(jù)報(bào)就很短。這樣可以減少路由信息的通信量。

　　2.劃分區(qū)域

　　由于要運(yùn)用泛洪法所以如果網(wǎng)絡(luò)中的路由器過多的話，那么運(yùn)用OSPF效果不佳。所以當(dāng)OSPF運(yùn)用于規(guī)模很大的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，OSPF將一個(gè)自治系統(tǒng)在劃分為若干個(gè)更小的區(qū)域。每個(gè)區(qū)域都有一個(gè)32位的標(biāo)示符，如下圖：

　　這樣泛洪法只需要在各個(gè)區(qū)域中運(yùn)用，但是此時(shí)區(qū)域中的路由器只知道該區(qū)域的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而不知道全網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。為了使每個(gè)區(qū)域之間可以進(jìn)行通信，OSPF運(yùn)用了層次結(jié)構(gòu)的區(qū)域劃分。

　　在上層的區(qū)域叫做主干區(qū)域(標(biāo)示符0.0.0.0)。主干區(qū)域的作用就是用來連通其他在下層的區(qū)域。從其他區(qū)域來的信息都由區(qū)域邊界路由器(R347)來概括，這些路由器同時(shí)也屬于主干區(qū)域，是主干路由器。另外自治系統(tǒng)之間的信息交互使用自治系統(tǒng)邊界路由器(R6)。

　　3.OSPF的五種分組類型

　　OSPF共有以下五種分組類型：

　　(1)問候分組——用來發(fā)現(xiàn)和維持臨站的可達(dá)性。

　　(2)數(shù)據(jù)庫描述分組——向臨站給出自己的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中的所有鏈路狀態(tài)項(xiàng)目的摘要信息(3)鏈路狀態(tài)請求分組——向?qū)Ψ秸埱蟀l(fā)送某些鏈路狀態(tài)項(xiàng)目的詳細(xì)信息。

　　(4)鏈路狀態(tài)更新分組——用洪泛法對全網(wǎng)跟新鏈路狀態(tài)。

　　(5)鏈路狀態(tài)確認(rèn)分組——對鏈路更新分組的確認(rèn)。