通信工程師互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)考試開放最短路徑優(yōu)先[3]

（1）類型1.又被稱為路由器鏈路信息數(shù)據(jù)包（RouterLink），所有的OSPF路由器都會產(chǎn)生這種數(shù)據(jù)包，用于描述路由器上連接到某一個(gè)區(qū)域的鏈路或是某一端口的狀態(tài)信息。路由器鏈路信息數(shù)據(jù)包只會在某一個(gè)特定的區(qū)域內(nèi)廣播，而不會廣播至其他區(qū)域。

在類型1的鏈路數(shù)據(jù)包中，OSPF路由器通過對數(shù)據(jù)包中某些特定數(shù)據(jù)位的設(shè)定，告訴其余的路由器自身是一個(gè)區(qū)域邊界路由器或是一個(gè)AS邊界路由器。而且，類型1的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)包在描述其所連接的鏈路時(shí)，會根據(jù)各鏈路所連接的網(wǎng)絡(luò)類型對各鏈路打上鏈路標(biāo)識--LinkID.表5-7所示為常見的鏈路類型及鏈路標(biāo)識。

（2）類型2.又被稱為W絡(luò)鏈路信息數(shù)據(jù)包（NetworkLink）。網(wǎng)絡(luò)鏈路信息數(shù)據(jù)包是由指定路由器產(chǎn)生的，在一個(gè)廣播性、多點(diǎn)接入的網(wǎng)絡(luò)，如以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)及FDDI網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，這種鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)包用來描述該網(wǎng)段上所連接的所有路由器的狀態(tài)信息。

指定路由器（DR）只有在與至少一個(gè)路由器建立相鄰關(guān)系后才會產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)鏈路信息數(shù)據(jù)包，在該數(shù)據(jù)包中含有對所有己經(jīng)與DR建立相鄰關(guān)系的路由器的描述，包括DR路由器本身。類型2的鏈路信息只會在包含DR所處的廣播性網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域中廣播，不會廣播至其余的OSPF路由區(qū)域。

（3）類型3和類型4.類型3和類型4的鏈路狀態(tài)廣播在OSPF路由協(xié)議中又稱為總結(jié)鏈路信息數(shù)椐包（SummaryLink），該鏈路狀態(tài)廣播是由區(qū)域邊界路由器或AS邊界路由器產(chǎn)生的。SummaryLink描述的是到某一個(gè)區(qū)域外部的路由信息，這一個(gè)目的地址必須在同一個(gè)AS中〃SummaryLink也只會在某一個(gè)特定的區(qū)域內(nèi)廣播。類型3與類型4兩種總結(jié)性鏈路信息的區(qū)別在于，類型3是由區(qū)域邊界路由器產(chǎn)生的，用于描述到同一個(gè)AS中不同區(qū)域之間的鏈路狀態(tài)：而類型4是由AS邊界路由器產(chǎn)生的，用于描述不同AS的鏈路狀態(tài)信息。值得一提的是，只有類型3的SummaryLink才能廣播進(jìn)一個(gè)殘域，因?yàn)樵谝粋€(gè)殘域中不允許存在AS邊界路Eb器。殘域的區(qū)域邊界路由器產(chǎn)生一條默認(rèn)的SummaryLink對域內(nèi)廣播，從而在其余路由器上產(chǎn)生一條默認(rèn)路由信息。采用S_atyLink可以減小殘域中路由器的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的大小，進(jìn)而減少對路由器資源的利用，提高路由器的運(yùn)算速度。

（4）類型5.類型5的鏈路狀態(tài)廣播稱為AS外部鏈路狀態(tài)信息數(shù)據(jù)包。類型5的鏈路數(shù)據(jù)包是由AS邊界路由器產(chǎn)生的，用于描述到AS外的目的地的路由信息，該數(shù)據(jù)包會在AS中除殘域以外的所有區(qū)域中廣播。一般來說，這種鏈路狀態(tài)信息描述的是到AS外部某一特定網(wǎng)絡(luò)的路由信息，在這種情況下，類型5的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)包的鏈路標(biāo)識采用的是目的地網(wǎng)絡(luò)的IP地址；在某些情況下，AS邊界路由器可以對AS內(nèi)部廣播默認(rèn)路由信息，在這時(shí)，類型5的鏈路廣播數(shù)椐包的鏈路標(biāo)識采用的是默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)號碼0.0.0.0。

　　9.OSPF協(xié)議工作過程

OSPF路由協(xié)議針對每一個(gè)區(qū)域分別運(yùn)行一套獨(dú)立的計(jì)算法則，對于區(qū)域邊界路由器來說，由于一個(gè)區(qū)域邊界路由器同時(shí)與幾個(gè)區(qū)域相連，因此一個(gè)區(qū)域邊界路由器上會同時(shí)運(yùn)行幾套OSPF計(jì)算方法，每一個(gè)方法針對一個(gè)OSPF區(qū)域。下面介紹OSPF協(xié)議運(yùn)算的全過程。

　　10.區(qū)域內(nèi)部路由

當(dāng)一個(gè)OSPF路由器初始化時(shí)，先初始化路由器自身的協(xié)議數(shù)據(jù)庫，然后等待低層次協(xié)議（數(shù)據(jù)鏈路層）提示端口是否處于工作狀態(tài)。

如果低層協(xié)議得知一個(gè)端口處于工作狀態(tài)時(shí)，OSPF會通過其Hello協(xié)議數(shù)據(jù)包與其余的OSPF路由器建立交互關(guān)系。一個(gè)OSPF路由器向其相鄰路由器發(fā)送Hello數(shù)據(jù)包，如果接收到某一路由器返回的Hello數(shù)據(jù)包，則在這兩個(gè)0SPF路由器之間建立起OSPF交互關(guān)系，這個(gè)過程在0SPF中被稱為adjacency.在廣播性網(wǎng)絡(luò)或是在點(diǎn)對點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，OSPF協(xié)議通過Hello數(shù)據(jù)包自動地發(fā)現(xiàn)其相鄰路由器，這時(shí)OSPF路由器將Hello數(shù)據(jù)包發(fā)送至一特殊的多點(diǎn)廣播地址，該多點(diǎn)廣播地址為ALLSPFRouters.在一些非廣播性的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，需要經(jīng)過某些設(shè)置來發(fā)現(xiàn)0SPF相鄰路由器。在多接入的環(huán)境中，如以太網(wǎng)的環(huán)境，HeHo協(xié)議數(shù)據(jù)包還可以用于選擇該網(wǎng)絡(luò)中的指定路由器（DR）。

一個(gè)OSPF路由器會與其新發(fā)現(xiàn)的相鄰路由器建立OSPF的adjacency,并且在一對0SPF路由器之間作鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的同步。在多接入的網(wǎng)絡(luò)環(huán)增中，非DR的0SPF路由器只會與指定路由器DR建立adjacency,并且做數(shù)據(jù)庫的同步。OSPF協(xié)議數(shù)據(jù)包的接收及發(fā)送正是在一對0SPF的adjacency間進(jìn)行的。

0SPF路由器周期性地產(chǎn)生與其相連的所有鏈路的狀態(tài)信息，有時(shí)這些信息也被稱為鏈路狀態(tài)廣播（LinkStateAdvertisement,LSA）。當(dāng)路由器相連接的鏈路狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，路由器也會產(chǎn)生鏈路狀態(tài)廣播信息，所有這些廣播數(shù)據(jù)是通過Flood的方式在某一個(gè)OSPF區(qū)域內(nèi)進(jìn)行的。Flooding算法是一個(gè)非?？煽康挠?jì)算過程，它保證在同一個(gè)0SPF區(qū)域內(nèi)的所有路由器都具有一個(gè)相同的OSPF數(shù)據(jù)庫。根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)庫，0SPF路由器會將自身作為根，計(jì)算出一個(gè)最短路徑樹，然后該路由器會根據(jù)最短路徑樹產(chǎn)生自己的OSPF路由表。

11.建立OSPF交互關(guān)系adjacency

OSPF路由協(xié)議通過建立交互關(guān)系來交換路由信息，但并不是所有相鄰的路由器都會建立OSPF交互關(guān)系。下面簡要介紹OSPF建立adjacency的過程。

OSPF協(xié)議是通過Hello協(xié)議數(shù)據(jù)包來建立及維護(hù)相鄰關(guān)系的，同時(shí)也用其來保證相鄰路由器之間的雙向通信。OSPF路由器會周期性地發(fā)送Hello數(shù)據(jù)包，當(dāng)這個(gè)路由器看到自身被列于其他路由器的Hello數(shù)據(jù)包里時(shí)，這兩個(gè)路由器之間會建立起雙向通信。在多接入的環(huán)境中，Hello數(shù)據(jù)包還用于發(fā)現(xiàn)指定路由器（DR），通過DR來控制與哪些路由器建立交互關(guān)系。

兩個(gè)OSPF路由器建立雙向通信之后的第二個(gè)步驟是進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的同步，數(shù)據(jù)庫同步是所有鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的最大的共性。在OSPF路由協(xié)議中，數(shù)據(jù)庫同步關(guān)系僅僅在建立交互關(guān)系的路由器之間保持。

OSPF的數(shù)據(jù)庫同步是通過OSPF數(shù)據(jù)庫描述數(shù)據(jù)包（DatabaseDescriptionPackets）來進(jìn)行的。OSPF路由器周期性地產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫描述數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包是有序的，即附帶有序列號，并將這些數(shù)據(jù)包對相鄰路由器廣播。相鄰路由器可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫描述數(shù)據(jù)包的序列號與自身數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)作比較，若發(fā)現(xiàn)接收到的數(shù)據(jù)比數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)序列號大，則相鄰路由器會針對序列號較大的數(shù)據(jù)發(fā)出請求，并用請求得到的數(shù)據(jù)來更新其鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。

將OSPF相鄰路由器從發(fā)送Hello數(shù)據(jù)包，建立數(shù)據(jù)庫同步至建立完全的OSPF交互關(guān)系的過程分成幾個(gè)不同的狀態(tài)，如下所述。

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