一、OSPF簡介

OSPF(Open Shortest Path First，開放最短路徑優(yōu)先)是 IETF(Internet Engineering Task Force，互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組)組織開發(fā)的一個基于鏈路狀態(tài)的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議。目前針對 IPv4 協(xié)議使用的是OSPF Version 2。

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二、OSPF的特點(diǎn)

OSPF 具有如下特點(diǎn)：

• 適應(yīng)范圍廣：支持各種規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，最多可支持幾百臺路由器。
• 快速收斂：在網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化后立即發(fā)送更新報(bào)文，使這一變化在自治系統(tǒng)中同步。
• 無自環(huán)：由于 OSPF 根據(jù)收集到的鏈路狀態(tài)用最短路徑樹算法計(jì)算路由，從算法本身保證了不會生成自環(huán)路由。
• 區(qū)域劃分：允許自治系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)被劃分成區(qū)域來管理。路由器鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的減小降低了內(nèi)存的消耗和 CPU 的負(fù)擔(dān);區(qū)域間傳送路由信息的減少降低了網(wǎng)絡(luò)帶寬的占用。
• 等價路由：支持到同一目的地址的多條等價路由。
• 路由分級：使用 4 類不同的路由，按優(yōu)先順序來說分別是：區(qū)域內(nèi)路由、區(qū)域間路由、第一類外部路由、第二類外部路由。
• 支持驗(yàn)證：支持基于區(qū)域和接口的報(bào)文驗(yàn)證，以保證報(bào)文交互和路由計(jì)算的安全性。
• 組播發(fā)送：在某些類型的鏈路上以組播地址發(fā)送協(xié)議報(bào)文，減少對其他設(shè)備的干擾。

三、OSPF報(bào)文類型

OSPF 協(xié)議報(bào)文直接封裝為 IP 報(bào)文，協(xié)議號為 89。

OSPF 有五種類型的協(xié)議報(bào)文：

• Hello 報(bào)文：周期性發(fā)送，用來發(fā)現(xiàn)和維持 OSPF 鄰居關(guān)系，以及進(jìn)行 DR(DesignatedRouter，指定路由器)/BDR(Backup Designated Router，備份指定路由器)的選舉。
• DD(Database Description，數(shù)據(jù)庫描述)報(bào)文：描述了本地 LSDB(Link State DataBase，鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫)中每一條 LSA(Link State Advertisement，鏈路狀態(tài)通告)的摘要信息，用于兩臺路由器進(jìn)行數(shù)據(jù)庫同步。
• LSR(Link State Request，鏈路狀態(tài)請求)報(bào)文：向?qū)Ψ秸埱笏璧?LSA。兩臺路由器互相交換 DD 報(bào)文之后，得知對端的路由器有哪些 LSA 是本地的 LSDB 所缺少的，這時需要發(fā)送LSR 報(bào)文向?qū)Ψ秸埱笏璧?LSA。
• LSU(Link State Update，鏈路狀態(tài)更新)報(bào)文：向?qū)Ψ桨l(fā)送其所需要的 LSA。
• LSAck(Link State Acknowledgment，鏈路狀態(tài)確認(rèn))報(bào)文：用來對收到的 LSA 進(jìn)行確認(rèn)。

四、LSA類型

OSPF 中對鏈路狀態(tài)信息的描述都是封裝在 LSA 中發(fā)布出去，常用的 LSA 有以下幾種類型：

• Router LSA(Type-1)：由每個路由器產(chǎn)生，描述路由器的鏈路狀態(tài)和開銷，在其始發(fā)的區(qū)域內(nèi)傳播。
• Network LSA(Type-2)：由 DR 產(chǎn)生，描述本網(wǎng)段所有路由器的鏈路狀態(tài)，在其始發(fā)的區(qū)域內(nèi)傳播。
• Network Summary LSA(Type-3)：由 ABR(Area Border Router，區(qū)域邊界路由器)產(chǎn)生，描述區(qū)域內(nèi)某個網(wǎng)段的路由，并通告給其他區(qū)域。
• ASBR Summary LSA(Type-4)：由 ABR 產(chǎn)生，描述到 ASBR(Autonomous SystemBoundary Router，自治系統(tǒng)邊界路由器)的路由，通告給相關(guān)區(qū)域。
• AS External LSA(Type-5)：由 ASBR 產(chǎn)生，描述到 AS(Autonomous System，自治系統(tǒng))外部的路由，通告到所有的區(qū)域(除了 Stub 區(qū)域和 NSSA 區(qū)域)。
• NSSA External LSA(Type-7)：由 NSSA(Not-So-Stubby Area)區(qū)域內(nèi)的 ASBR 產(chǎn)生，描述到 AS 外部的路由，僅在 NSSA 區(qū)域內(nèi)傳播。
• Opaque LSA：用于 OSPF 的擴(kuò)展通用機(jī)制，目前有 Type-9、Type-10 和 Type-11 三種。其中，Type-9 LSA 僅在本地鏈路范圍進(jìn)行泛洪，用于支持 GR(Graceful Restart，平滑重啟)的 Grace LSA 就是 Type-9 的一種類型;Type-10 LSA 僅在區(qū)域范圍進(jìn)行泛洪，用于支持MPLS TE 的 LSA 就是 Type-10 的一種類型;Type-11 LSA 可以在一個自治系統(tǒng)范圍進(jìn)行泛洪。