OSPF路由协议解析

OSPF（Open Shortest Path First，开放最短路径优先）协议是另一种常用路由协议，它是由IETF组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议。OSPF具有以下特性：

适应范围——支持各种规模的网络，最多可支持几百台路由器。

快速收敛——在网络的拓扑结构发生变化后立即发送更新报文，使这一变化在自治系统中同步。

无自环——由于OSPF根据收集到的链路状态用最短路径树算法计算路由，从算法本身保证了不会生成自环路由。

区域划分——允许自治系统的网络被划分成区域来管理，区域间传送的路由信息被进一步抽象，从而减少了占用的网络带宽。

等值路由——支持到同一目的地址的多条等值路由。

路由分级——使用四类不同的路由，按优先顺序来说分别是：区域内路由、区域间路由、第一类外部路由、第二类外部路由。(www.xing528.com)

每个支持OSPF协议的路由器都维护着一份描述整个自治系统拓扑结构的链路状态数据库（LSDB，Link State Database）。每台路由器根据自己周围的网络拓扑结构生成链路状态广播（LSA，Link State Advertisement），通过相互之间发送协议报文将LSA发送给网络中其他路由器。这样每台路由器都收到了其他路由器的LSA，所有的LSA放在一起便组成了链路状态数据库（图9-5）。

图9-5　OSPF协议原理

由于LSA是对路由器周围网络拓扑结构的描述，那么LSDB则是对整个网络的拓扑结构的描述。路由器很容易将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。显然，各个路由器得到的是一张完全相同的图。

每台路由器都使用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，外部路由信息为叶子节点，外部路由可由广播它的路由器进行标记以记录关于自治系统的额外信息。显然，各个路由器各自得到的路由表是不同的。

OSPF协议定义了“指定路由器”（DR，Designated Router），所有路由器都只将信息发送给DR，DR将网络链路状态广播出去。这样就减少了多址访问网络上各路由器之间邻接关系的数量。OSPF协议支持基于接口的报文验证以保证路由计算的安全性，并使用IP多播方式发送和接收报文。