路由器基礎(chǔ)：認(rèn)識(shí)OSPF鏈路狀態(tài)路由協(xié)議[1]

  OSPF路由協(xié)議的引入，也是路由器的改進(jìn)。那么隨著路由器越來越高端，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，我們的協(xié)議以及硬件也就相應(yīng)地有所變化。OSPF是一種典型的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，采用OSPF的路由器彼此交換并保存整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的鏈路信息，從而掌握全網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，獨(dú)立計(jì)算路由。因?yàn)镽IP路由協(xié)議不能服務(wù)于大型網(wǎng)絡(luò)，所以，IETF的IGP工作組特別開發(fā)出鏈路狀態(tài)協(xié)議——OSPF。目前廣為使用的是OSPF第二版，最新標(biāo)準(zhǔn)為RFC2328。

  OSPF作為一種內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（Interior Gateway Protocol，IGP），用于在同一個(gè)自治域（AS）中的路由器之間發(fā)布路由信息。區(qū)別于距離矢量協(xié)議（RIP），OSPF具有支持大型網(wǎng)絡(luò)、路由收斂快、占用網(wǎng)絡(luò)資源少等優(yōu)點(diǎn)，在目前應(yīng)用的路由協(xié)議中占有相當(dāng)重要的地位。

  1. 鏈路狀態(tài)

  OSPF路由器收集其所在網(wǎng)絡(luò)區(qū)域上各路由器的連接狀態(tài)信息，即鏈路狀態(tài)信息（Link-State），生成鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)（Link-State Database）。路由器掌握了該區(qū)域上所有路由器的鏈路狀態(tài)信息，也就等于了解了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錉顩r。OSPF路由器利用“最短路徑優(yōu)先算法（Shortest Path First, SPF）”，獨(dú)立地計(jì)算出到達(dá)任意目的地的路由。

  2. 區(qū)域

  OSPF路由協(xié)議引入“分層路由”的概念，將網(wǎng)絡(luò)分割成一個(gè)“主干”連接的一組相互獨(dú)立的部分，這些相互獨(dú)立的部分被稱為“區(qū)域”（Area），“主干”的部分稱為“主干區(qū)域”。每個(gè)區(qū)域就如同一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，該區(qū)域的OSPF路由器只保存該區(qū)域的鏈路狀態(tài)。每個(gè)路由器的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)都可以保持合理的大小，路由計(jì)算的時(shí)間、報(bào)文數(shù)量都不會(huì)過大。

  3.OSPF路由協(xié)議驗(yàn)證

  在OSPF路由協(xié)議中，所有的路由信息交換都必須經(jīng)過驗(yàn)證。在前文所描述的OSPF路由協(xié)議數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)中，包含有一個(gè)驗(yàn)證域及一個(gè)64位長(zhǎng)度的驗(yàn)證數(shù)據(jù)域，用于特定的驗(yàn)證方式的計(jì)算。

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