计算机网络 网络层 内部网关协议-OSPF协议

开放最短路径优先 OSPF (Open Shortest Path First)是为克服 RIP 的缺点在 1989 年开发出来的。 OSPF 的原理很简单，但实现起来却较复杂。

OSPF 协议的基本特点

“开放”表明 OSPF 协议不是受某一家厂商控制，而是公开发表的。（很多厂家路由器都可以使用）

“最短路径优先”是因为使用了 Dijkstra 提出的最短路径算法 SPF

采用分布式的链路状态协议 (link state protocol)。

注意：OSPF 只是一个协议的名字，它并不表示其他的路由选择协议不是“最短路径优先”。（所有动态路由协议都是最短路径优先）

什么是最短路径优先

路由器之间的连接根据带宽算出来开销，带宽越高，开销越小。

链路之间的开销是用带宽计算出来的。所有路由器都知道到网络当中路由器的拓扑结构，也就是谁连着谁。

上面都是依赖网络拓扑生成的路由表。不像RIP协议别人告诉我到这个网段怎么走。

OSPF协议的工作过程

1. 每台路由器学习激活的直接相连的网络。(这些路由器运行了ospf协议，这些接口都得参与到ospf里面来，然后发送hello数据包来发现邻居。)
2. 每台路由器和直接相连的路由器互交，发送Hello报文，建立邻居关系。
3. 每台路由器构建包含直接相连的链路状态的LSA（Link-State Advertisement，链路状态通告）。链路状态通告(LSA)中记录了所有相关的路由器，包括邻路由器的标识、链路类型、带宽等。（链路状态是指这个路由器有哪些接口，这些接口是什么网段，是什么类型的接口）
4. 每台路由器 泛洪链路状态通告（LSA）给所有的邻路由器 ，并且自己也在本地储存邻路由发过来的LSA，然后再将收到的LSA泛洪给自己的所有邻居，直到在同一区域中的所有路由器收到了所有的LSA。每台路由器在本地数据库中保存所有收到的LSA副本，这个数据库被称作"链路状态数据库（LSDB，Link-State Database）"（这样就所有路由器都知道哪个路由器连接哪个路由器，这个数据库就是前面说的拓扑，根据这个数据库就可以画出一个网络拓扑来，通过这个链路状态数据库就开始最短路径优先算法，最后生成路由表）
5. 每台路由器基于本地的"链路状态数据库(LSDB)"执行"最短路径优先（SPF）"算法，并以本路由器为根，生成一个SPF树，基于这个SPF树计算去往每个网络的最短路径，也就得到了最终的路由表。

先用hello包发现邻居，发现邻居然后交换链路状态，交换链路状态之后这些路由器生成数据库，每个路由器里面数据库里面内容是一样的，也就是每个路由器都知道这个网络拓扑。最后每个路由器使用链路状态数据库计算到每个网段怎么走，生成路由表。

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