通信工程師互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)考試開放最短路徑優(yōu)先[2]

在RIP中，網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)平面的概念，并無(wú)區(qū)域及邊界等的定義。隨著無(wú)級(jí)路由CIDR概念的出現(xiàn)，RIP協(xié)議就明顯落伍了。在OSPF路由協(xié)議中，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，或者說(shuō)是一個(gè)路由域可以劃分為很多個(gè)區(qū)域（area），每一個(gè)區(qū)域通過(guò)OSPF邊界路由器相連，區(qū)域間可以通過(guò)路由匯聚（Summary）來(lái)減少路由信息，減小路由表，提高路由器的運(yùn)算速度。一個(gè)典型的OSPF網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖5-40所示。

OSPF路由協(xié)議支持路由驗(yàn)證，只有互相通過(guò)路由驗(yàn)證的路KPF典型網(wǎng)絡(luò)由器之間才能交換路由信息。而且OSPF可以對(duì)不同的區(qū)域定義不同的驗(yàn)證方式，提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。

OSPF路由協(xié)議對(duì)負(fù)載分擔(dān)的支持性能較好。OSPF路由協(xié)議支持多條Cost相同的鏈路上的負(fù)載分擔(dān)，目前一些廠家的路由器支持6條鏈路的負(fù)載分擔(dān)。

5.區(qū)域及域間路由

前文已經(jīng)提到，在0SPF路由協(xié)議的定義中，可以將一個(gè)路由域或者一個(gè)自治系統(tǒng)（AS）劃分為幾個(gè)區(qū)域。在0SPF中，由按照一定的0SPF路由法則組合在一起的一組網(wǎng)絡(luò)或路由器的集合稱為區(qū)域（area）。

在OSPF路由協(xié)議中，每一個(gè)區(qū)域中的路由器都按照該區(qū)域中定義的鏈路狀態(tài)算法來(lái)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這意味著每一個(gè)區(qū)域都有該區(qū)域獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫(kù)及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。對(duì)于每一個(gè)區(qū)域，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在區(qū)域外是不可見(jiàn)的，同樣，在每一個(gè)區(qū)域中的路由器對(duì)其域外的其余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也不了解。0SPF路由域中的網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)廣播被區(qū)域的邊界擋住了，這樣做有利于減少網(wǎng)絡(luò)中鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)包在全網(wǎng)范圍內(nèi)的廣播，也是0SPF將其路由域或一個(gè)AS劃分成很多個(gè)區(qū)域的重要原因。

隨著區(qū)域概念的引入，意味著不再是在同一個(gè)AS內(nèi)的所有路由器都有一個(gè)相同%鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，而是路由器具有與其相連的每一個(gè)區(qū)域的鏈路狀態(tài)信息，即該區(qū)域的^構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)一個(gè)路由器與多個(gè)區(qū)域相連時(shí)，稱為區(qū)域邊界路由器》一個(gè)區(qū)域邊界路由器冇自身相連的所有區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。在同一個(gè)區(qū)域中的兩個(gè)路由器有著對(duì)該區(qū)域相同的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)。

可以根據(jù)IP數(shù)據(jù)包的目的地地址及源地址將OSPF路由域中的路由分成兩類，當(dāng)目的地與源地址處于同一個(gè)區(qū)域中時(shí)，稱為區(qū)域內(nèi)路由：當(dāng)目的地與源地址處于不同的區(qū)域甚至處于不同的AS時(shí)，稱為域間路由。

6.0SPF的骨干區(qū)域及虛擬鏈路（Virtual-link）

在OSPF路由協(xié)議中存在一個(gè)骨干區(qū)域（backbone），該區(qū)域包括屬于這個(gè)K域的網(wǎng)絡(luò)及相應(yīng)的路由器，骨干區(qū)域必須是連續(xù)的，同時(shí)也要求其余區(qū)域必須與骨干區(qū)域直接相連。骨干區(qū)域一般為區(qū)域0,其主要工作是在其余區(qū)域間傳遞路由信息。所有的區(qū)域，包括骨干區(qū)域之間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)情況是互不可見(jiàn)的，當(dāng)一個(gè)區(qū)域的路由信息對(duì)外廣播時(shí)，其路由信息是先傳遞至區(qū)域0（骨干區(qū)域），再由區(qū)域0將該路由信息向其余區(qū)域作廣播。骨干區(qū)域與其余區(qū)域的關(guān)系如閣5-41所示。

在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，可能會(huì)存在backbone不連續(xù)的或者某一個(gè)區(qū)域與骨干區(qū)域物理不相連的情況，在這兩種情況下，系統(tǒng)管理員可以通過(guò)設(shè)置虛擬鏈路的方法來(lái)解決。

虛擬鏈路設(shè)置在兩個(gè)路由器之間，這兩個(gè)路由器都有一個(gè)端口與同一個(gè)非骨干區(qū)域相連。虛擬鏈路被認(rèn)為是屬于骨干區(qū)域的，在OSPF路由協(xié)議看來(lái)，虛擬鏈路兩端的兩個(gè)路由器被一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的鏈路連在一起。在OSPF路由協(xié)議中，通過(guò)虛擬鏈路的路由信息是作為域內(nèi)路由來(lái)看待的。

7.OSPF路由器分類

當(dāng)一個(gè)AS劃分成幾個(gè)0SPF區(qū)域時(shí)，根據(jù)一個(gè)路由器在相應(yīng)的區(qū)域之內(nèi)的作用，可以將0SPF路由器作分類如下。

內(nèi)部路由器：當(dāng)一個(gè)OSPF路由器上所有直連的鏈路都處于同一個(gè)區(qū)域時(shí)，稱這種路由器為內(nèi)部路由器。內(nèi)部路由器上僅運(yùn)行其所屬區(qū)域的OSPF運(yùn)算法則。

區(qū)域邊界路由器：當(dāng)一個(gè)路由器與多個(gè)區(qū)域相連時(shí)，稱為區(qū)域邊界路由器。區(qū)域邊界路由器運(yùn)行與其相連的所有區(qū)域定義的OSPF運(yùn)算法則，具有相連的每一個(gè)區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，并且了解如何將該區(qū)域的鏈路狀態(tài)信息廣播至骨干區(qū)域，再由骨干區(qū)域轉(zhuǎn)發(fā)至其余區(qū)域。

AS邊界路由器：AS邊界路由器是與AS外部的路由器互相交換路由信息的OSPF路由器，該路由器在AS內(nèi)部廣播其所得到的AS外部路由信息：這樣AS內(nèi)部的所有路由器都知道至AS邊界路由器的路由信息。AS邊界路由器的定義是與前面幾種路由器的定義相獨(dú)立的，一個(gè)AS邊界路由器可以是一個(gè)區(qū)域內(nèi)部路由器。或是一個(gè)區(qū)域邊界路由器。

指定路由器DR:在一個(gè)廣播性的、多接入的網(wǎng)絡(luò)（如Ethernet、TokenRing及FDDI環(huán)境）中，存在一個(gè)指定路由器（DesignatedRouter），指定路由器主要在OSPF協(xié)議中完成如下工作。

（1）指定路由器產(chǎn)生用于描述所處的W段的鏈路數(shù)據(jù)包networklink,該數(shù)據(jù)包里包含在該網(wǎng)段上所有的路由器，包括指定路由器本身的狀態(tài)信息。

（2）指定路由器與所有與其處于同一網(wǎng)段上的OSPF路由器建立相鄰關(guān)系。由于OSPF路由器之間通過(guò)建立相鄰關(guān)系及以后的flooding來(lái)進(jìn)行鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)是同步的，因此可以說(shuō)指定路由器處于一個(gè)網(wǎng)段的中心地位。

需要說(shuō)明的是，指定路由器DR的定義與前面所定義的幾種路由器是不同的。DR的選擇是通過(guò)OSPF的Hello數(shù)據(jù)包來(lái)完成的，在0SPF路由協(xié)議初始化的過(guò)程中，會(huì)通過(guò)Hello數(shù)據(jù)包在一個(gè)廣播性網(wǎng)段上選出一個(gè)ID最大的路由器作為指定路由器DR,并且選出ID次大的路由器作為備份指定路由器（BDR），BDR在DR發(fā)生故障后能自動(dòng)替代DR的所有工作。當(dāng)一個(gè)網(wǎng)段卜上的DR和BDR選擇產(chǎn)生后，該網(wǎng)段上的其余所有路由器都只與DR及BDR建立相鄰關(guān)系。在這里，一個(gè)路由器的ID是指向該路由器的標(biāo)識(shí)，一般是指該路由器的環(huán)回端口或是該路由器上的最小的IP地址。DR和BDR在一個(gè)廣播性網(wǎng)絡(luò)中的作用如圖5-42所示。

8.OSPF鏈路狀態(tài)廣播數(shù)據(jù)包種類

隨著OSPF路由器種類概念的引入，OSPF路由協(xié)議又對(duì)其鏈路狀態(tài)廣播數(shù)據(jù)包（LSA）做出了分類。OSPF將鏈路狀態(tài)廣播數(shù)據(jù)包共分成以下5類。

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