OSPF协议原理及配置chs要点解析.ppt

OSPF协议原理及配置 链路状态路由选择协议 也称为最短路径优先协议或分布式数据库协议 基于Dijkstra的著名算法而设计 链路状态协议的例子: Open Shortest Path First (OSPF) for IP The ISOs Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS) for CLNS and IP DECs DNA Phase V Novells NetWare Link Services Protocol (NLSP) 基本功能 每台路由器与它的邻居之间建立联系，这种联系叫做邻接关系 每台路由器向每个邻居发送被称为链路状态通告(LSA)的数据单元 每台路由器在数据库中保存一份它所收到的LSA的备份，如果所有路由器工作正常，它们的数据库应该相同 整个网络拓扑数据库(也叫链路状态库)由Dijkstra算法使用，通过对网络图进行计算得出到每台路由器的最短路径 邻居 邻居发现是建立链路状态环境并运行的第一步，这一步使用Hello协议 Hello数据包包含路由器ID和发送数据包的网络地址，路由器ID可以将发送该包的路由器与其他路由器惟一区分开来 当两台路由器已经互相发现并将对方视为邻居时，要进行数据库同步过程，直到数据库相同为止 除建立邻接关系之外，Hello数据包还作为监视邻接关系的握手信号。典型的Hello数据包交换间隔为10s，典型的死亡周期是数据包交换间隔的4倍。 链路状态泛洪 建立邻接关系之后，路由器开始发送LSA 邻居路由器保存接收到的LSA，并依次向自己每个邻居转发（除了发送该LSA的邻居） 泛洪扩散过程是链路状态协议中最复杂的一部分 两个过程对泛洪扩散极为重要的: 排序和老化 序号 数据包中的TTL值可以终止过期的数据包（位于IP首部的一个字段） 但是不能有效地控制LSA在网络中漫游 序号(续) 当拓扑发生变化时，通告该变化的LSA在整个网络上扩散 序号(续) 当路由器发送LSA时，每个拷贝中的序号都是一样的 这个序列号和LSA的其他部分一起被保存在路由器的拓扑数据库中 当路由器收到数据库中已存在的LSA并且序号相同时，将丢弃这些信息 如果信息相同但是序号更大，那么接收的信息和新序号被保存到数据库中，并且泛洪扩散该LSA 序号(续) 设网络172.22.4.0发生故障之后立即恢复正常: 路由器A可能会发出序号为166的通告网络故障的LSA，接着再发送序号为167通告网络正常的LSA 路由器C先后接收到沿路径A-B-C扩散过来的LSA，分别是关于网络发生故障和故障恢复的通告，接着C又收到沿路径A-D-E-F-C扩散过来的关于网络故障的LSA 如果使用序号，路由器C的数据库可以显示来自路由器A的LSA的序列号为167，而后面到达的LSA序列号为166，因此该LSA被认为是过时的信息而被丢弃 线性序号空间 一种解决办法是使用一个非常大的线性序号空间，以至于根本不可能到达其上限 例如，如果使用32位序号字段，那么从0开始将有232 = 4,294,967,296个可用序列号，即使路由器每10s产生一个新的状态数据包，也需要花1361年才能用尽所有序列号 线性序号空间(续) 如果一个链路状态路由选择进程用完了所有序列号，那么在重新使用最低序列号之前必须停止，并等待它所发出的LSA在所有数据库中都不再被使用 如果一个路由器故障重启，其邻居仍然在数据库中保留了该路由器最近的序号，那么越小的序列号也就是越旧的序列号，因而都会被忽略丢弃 路由选择进程必须一直等到网络上所有陈旧的LSA都消失为止 一个更好的解决方案 如果一台重新启动的路由器向邻居发送LSA的序号比邻居保存的序列号还要老，那么邻居会发回自己保存的LSA和序号. 该路由器从中知道启动前自己最近曾经使用过的序号，并作出相应的调整 需要注意的是，最近使用过的序号不能接近上限，否则重新启动的路由器将不得不再次重新启动 循环序号空间 另一种方法是使用循环序号 对于32位序号，当序号到达 232 – 1 (0xFFFFFFFF)时再返回0 循环序号会形成一个奇怪的逻辑: 如果 x 是一个位于 1 （含）与 4,294,967,295 （含）的数，那么有 ： 0 x 0 循环序号空间(续) 引入两条规则来确定一个序号比另一个序号更大或更小 给定一个序号空间 n 和两个序号 a 与 b，在满足下列两个条件之一时认为a比b更大: ????a??b,?且?(a -?b)?=?n/2 ????a??b,?且?(b?-?a)??n/2 6-Bit循环序号空间 ?????n?=?26?=?64, so?n/2?=?32. 6-Bit循环序号空间(续) 给定两个序号 48 和 18, 由规则1得：