45-OSPF路由协议.pptVIP

RIP的缺陷 以跳数评估的路由并非最优路径 最大跳数16导致网络尺度小 收敛速度慢 更新发送全部路由表浪费网络资源 链路状态路由协议算法 距离矢量算法是一个平面式的，所有的路由表项学习完全依靠邻居，交换的是整个路由表项。 链路状态算法是一个层次式的，把路由器分成区域，收集区域内所有路由器的链路状态信息，根据链路状态信息生成网络拓扑结构，每个路由器再根据拓扑结构图计算出路由。 如 OSPF 链路状态路由协议特点 对路由器硬件要求较高； 计算准确，可确保网络中没有路由环路存在； 路由收敛速度较快； 路由器不需要定期的将路由信息复制到整个网络中，网络流量相对较小。 什么是OSPF OSPF（Open Shortest Path First，开放最短路径优先）是IETF 开发的基于链路状态的自治系统内部路由协议; OSPF仅传播对端设备不具备的路由信息，网络收敛迅速，并有效避免了网络资源浪费; OSPF路由的计算过程 同一个区域内，OSPF协议路由的计算过程可简单描述如下： l??????每台OSPF路由器根据自己周围的网络拓扑结构生成LSA（Link State Advertisement，链路状态通告），并通过更新报文将LSA发送给网络中的其它OSPF路由器。 l???????每台OSPF路由器都会收集其它路由器通告的LSA，所有的LSA放在一起便组成了LSDB（Link State Database，链路状态数据库）。LSA是对路由器周围网络拓扑结构的描述，LSDB则是对整个自治系统的网络拓扑结构的描述。 l???????OSPF路由器将LSDB转换成一张带权的有向图，这张图便是对整个网络拓扑结构的真实反映。各个路由器得到的有向图是完全相同的。 l???????每台路由器根据有向图，使用SPF算法计算出一棵以自己为根的最短路径树，这棵树给出了到自治系统中各节点的路由。 OSPF路由的计算过程 OSPF有五种类型的协议报文： Hello报文：周期性发送，用来发现和维持OSPF邻居关系。内容包括一些定时器的数值、DR（Designated Router，指定路由器）、BDR（Backup Designated Router，备份指定路由器）以及自己已知的邻居。 DD（Database Description，数据库描述）报文：描述了本地LSDB中每一条LSA的摘要信息，用于两台路由器进行数据库同步。 LSR（Link State Request，链路状态请求）报文：向对方请求所需的LSA。两台路由器互相交换DD报文之后，得知对端的路由器有哪些LSA是本地的LSDB所缺少的，这时需要发送LSR报文向对方请求所需的LSA。内容包括所需要的LSA的摘要。 LSU（Link State Update，链路状态更新）报文：向对方发送其所需要的LSA。 LSAck（Link State Acknowledgment，链路状态确认）报文：用来对收到的LSA进行确认。内容是需要确认的LSA的Header（一个报文可对多个LSA进行确认）。 通配符掩码 通配符掩码和IP地址结合使用以描述一个地址范围 通配符掩码和子网掩码相似，但含义不同 0表示对应位须比较 1表示对应位不比较 通配符掩码 在子网掩码中，将掩码的一位设成1表示IP地址对应的位属于网络地址部分。相反，在访问列表中将通配符掩码中的一位设成1表示I P地址中对应的位既可以是1又可以是0。有时，可将其称作“无关”位，因为路由器在判断是否匹配时并不关心它们。掩码位设成0则表示IP地址中相对应的位必须精确匹配。 通配符掩码的应用示例 OSPF区域 随着网络规模日益扩大，当一个大型网络中的路由器都运行OSPF路由协议时，路由器数量的增多会导致LSDB非常庞大，占用大量的存储空间，并使得运行SPF算法的复杂度增加，导致CPU负担很重。 在网络规模增大之后，拓扑结构发生变化的概率也增大，网络会经常处于“振荡”之中，造成网络中会有大量的OSPF协议报文在传递，降低了网络的带宽利用率。更为严重的是，每一次变化都会导致网络中所有的路由器重新进行路由计算。 OSPF协议通过将自治系统划分成不同的区域（Area）来解决上述问题。区域是从逻辑上将路由器划分为不同的组，每个组用区域号（Area ID）来标识。 OSPF协议分区域管理 注意 区域的边界是路由器，而不是链路。一个路由器可以属于不同的区域，但是一个网段（链路）只能属于一个区域，或者说每个运行OSPF的接口必须指明属于哪一个区域。划分区域后，可以在区域边界路由器上进行路由聚合，以减少通告到其他区域的LSA数量，还可以将网络拓扑变化带来的影响最小化。 骨干区域与虚连接 骨干区域（Backbone Area） OSPF划