动态路由ospf协议(简述动态路由ospf协议的工作原理)

1 OSPF的基本概念 开放最短路径优先协议（Open Shortest Path First）简称OSPF，它是路由选择协议中非常重要的一种协议，这是一种典型的链路状态（Link-state）路由协议，是由Internet工程任务组开发的内部网关（IGP）路由协议，其主要用在一个路由域内。路由域是指一个网络自治系统（Autonomous System），所谓自治系统是指一组路由器都使用同一种路由协议交换路由信息，网络中每个路由器都有一个唯一的标识，用于在链路状态数据库（LSDB）中标识自己。LSDB描述的是整个网络的拓扑结构，包括网络内所有的路由器，作为一种链路状态的路由协议，OSPF将链路状态广播数据包LSA（Link State Advertisement）传送给在某一区域内的所有路由器，OSPF协议使用最短路径优先算法，利用LSA通告得来的信息计算每一个目标网络的最短路径，以自身为根生成一个树，包含了到达每个目的网络的完整路径。OSPF的路由标示是一个32位的数字，它在自治系统中被用来唯一识别路由器。默认地使用最高回送地址，若回送地址没有被配置，则使用物理接口上最高的IP地址作为路由标示。OSPF在相邻路由器间建立邻接关系，使它们能利用HELLO包维护关系并交换信息。OSPF使用区域来为自治系统分段，区域0是一个主干区域，每一个OSPF网络必须具有，其他的区域通过区域0互连到一起。2 OSPF的特点OSPF路由协议主要用在大型自治系统内，这是一种链路状态的路由协议，，而距离矢量路由协议RIP（Routing Information Protocol）则主要用在小型自治系统内，两个路由协议都具有重要的作用，RIP作为静态路由协议，具有适于小型网络，管理员可手工配置，精确控制路由选择，改进网络性能等优点，但它特别不适合于大型网络自治系统。而OSPF路由协议与RIP相比，具有如下优点：1、RIP路由协议中用跳（HOP）来表示到达目的网络所要经过的路由器个数，RIP跳数最高为15，超过15跳的路由被认为不可达，而OSPF不受路由跳数的限制，它只受限于带宽和网络延迟，因而OSPF更适合应用于大型网络中。2、RIP在规划网络时是不支持可变长子网掩码（VLSM），这将导致IP地址分配的低效率，而OSPF路由协议支持VLSM，现在IPV4资源短缺，我们在划分大型网络的子网时，往往采用VLSM，这样划分子网效率更高，更节约IP资源，所以OSPF更适合大型网络。3、RIP必须每30秒就要周期性的广播整个路由表，才能使网络运行正常，如果RIP用在大型网络中，它会产生很多广播信息，而这些广播会占用较多的网络带宽资源，较频繁的更新有可能导致网络拥塞，其结果就是RIP用在大型网络中收敛速度较慢，甚至无法收敛。而OSPF使用组播发送链路状态更新，在链路状态变化时才进行更新，这样提高了带宽的利用率， 收敛速度也大幅提高，能够在最短的时间内将路由变化传递到整个自治系统。4、RIP没有网络延迟和链路开销的概念，拥有较少跳数的路由总是被选为最佳路由，即使较长的路径有低的延迟和开销，并且RIP没有区域的概念，不能在任意比特位进行路由汇总。而在OSPF路由协议中，往往把一个路由域划分为很多个区域area，每一个区域都通过OSPF边界路由器相连，区域间可以通过路由总结（Summary）来减少路由信息，从而减小路由表，提高路由器的运算速度。 OSPF路由协议拥有很多优点，特别适合用于大型网络，提高网络的运行速度，但它也有缺点：①使用OSPF路由协议，需要网络管理员事前先进行区域规划和路由器各端口IP属性的设置，所以配置相对于静态路由RIP来说显得较为复杂，对网络管理员的网络知识水平要求较高。②对路由器的CPU及内存要求较高。

rip协议是距离矢量路由选择协议，它选择路由的度量标准（metric)是跳数，最大跳数是15跳，如果大于15跳，它就会丢弃数据包。 ospf协议是链路状态路由选择协议，它选择路由的度量标准是带宽，延迟。RIP的局限性在大型网络中使用所产生的问题:RIP的15跳限制，超过15跳的路由被认为不可达RIP不能支持可变长子网掩码(VLSM)，导致IP地址分配的低效率周期性广播整个路由表，在低速链路及广域网云中应用将产生很大问题收敛速度慢于OSPF，在大型网络中收敛时间需要几分钟RIP没有网络延迟和链路开销的概念，路由选路基于跳数。拥有较少跳数的路由总是被选为最佳路由即使较长的路径有低的延迟和开销RIP没有区域的概念，不能在任意比特位进行路由汇总一些增强的功能被引入RIP的新版本RIPv2中，RIPv2支持VLSM，认证以及组播更新。但RIPv2的跳数限制以及慢收敛使它仍然不适用于大型网络相比RIP而言，OSPF更适合用于大型网络:没有跳数的限制支持可变长子网掩码(VLSM)使用组播发送链路状态更新，在链路状态变化时使用触发更新，提高了带宽的利用率收敛速度快具有认证功能OSPF协议主要优点：1、OSPF是真正的LOOP- FREE（无路由自环）路由协议。源自其算法本身的优点。（链路状态及最短路径树算法）2、OSPF收敛速度快：能够在最短的时间内将路由变化传递到整个自治系统。3、提出区域（area）划分的概念，将自治系统划分为不同区域后，通过区域之间的对路由信息的摘要，大大减少了需传递的路由信息数量。也使得路由信息不会随网络规模的扩大而急剧膨胀。4、将协议自身的开销控制到最小。见下：1）用于发现和维护邻居关系的是定期发送的是不含路由信息的hello报文，非常短小。包含路由信息的报文时是触发更新的机制。（有路由变化时才会发送）。但为了增强协议的健壮性，每1800秒全部重发一次。2）在广播网络中，使用组播地址（而非广播）发送报文，减少对其它不运行ospf 的网络设备的干扰。3）在各类可以多址访问的网络中（广播，NBMA），通过选举DR，使同网段的路由器之间的路由交换（同步）次数由 O（N*N）次减少为 O （N）次。4）提出STUB区域的概念，使得STUB区域内不再传播引入的ASE路由。5）在ABR（区域边界路由器）上支持路由聚合，进一步减少区域间的路由信息传递。6）在点到点接口类型中，通过配置按需播号属性（OSPF over On Demand Circuits），使得ospf不再定时发送hello报文及定期更新路由信息。只在网络拓扑真正变化时才发送更新信息。5、通过严格划分路由的级别（共分四极），提供更可信的路由选择。6、良好的安全性，ospf支持基于接口的明文及md5 验证。7、OSPF适应各种规模的网络，最多可达数千台。OSPF的缺点1、配置相对复杂。由于网络区域划分和网络属性的复杂性，需要网络分析员有较高的网络知识水平才能配置和管理OSPF网络。 2、路由负载均衡能力较弱。OSPF虽然能根据接口的速率、连接可靠性等信息，自动生成接口路由优先级，但通往同一目的的不同优先级路由，OSPF只选择优先级较高的转发，不同优先级的路由，不能实现负载分担。只有相同优先级的，才能达到负载均衡的目的，不象EIGRP那样可以根据优先级不同，自动匹配流量。

代价值。从源到目标网络，代价值最小的路径就是最佳路由。

这个子网掩码跟ospf协议没多大关系，在ospf宣告接口IP地址进入ospf进程时，使用的是反掩码的方式。 例如：#network 192.168.1.3 0.0.0.0 area0 这样就可以了，当然反掩码可以写成0.0.0.255。

可能是全网最全的OSPF基础知识点汇总，常见考点总结，面试必备 网络小专家大脸鹏06-19 · 优质科技领域创作者OSPF作为搞网络的小伙伴最常用的动态路由协议，在工作中经常会用到，同时面试的时候也是经常出现的考点，大脸鹏带大家提炼梳理一下相关知识，以后遇到相关的问题就不怕啦。源自网络的OSFP拓扑图一、OSPF基本概念1、OSPF的全称Open Shortest Path First(开放式最短路径优先),它是一个IGP协议2、OSPF的核心算法是最短路径优先，这也就意味衡量两点之间路由走向最重要的因素就是路径是否为最短，最短路径由链路开销，路径上经过设备的数目等综合考虑得出3、OSPF核心算法的名称是迪克斯加算法4、OPSF通过LSA(Link State Advertisement)来传递路由5、OSPF的协议号是896、OSPF的核心是维护链路状态，因此它的微观单位并不是路由器，而是一条条的链路，这个也是为什么我们启用OSPF协议可以在端口下启用的原因，因为我们是要将端口对应的链路通过OSPF发布维护二、OSPF的五种报文类型1、Hello包 主要作用是:发现OSPF邻居，建立和维护邻接关系2、DBD(Database Description) 检测发送端和接收端的链路状态数据库是否同步3、LSR (Link state request)链路状态请求4、LSU (Link state update)链路状态更新5、LSAck (Link state ack)当收到一个LSU，路由器发送LSAck确认（这也体现了OSPF是一个可靠协议，每一个数据包都被确认）三、OSPF的状态机1、Down: OSPF初始状态，还没有开始交换信息。2、Init: 初始化交换信息，表示自己已经收到了邻居的Hello报文，但是报文中没有列出本路由的Route ID（通常Router-ID是由路由器上激活状态的最大IP地址，一般配置的时候我们也会在路由器上做loopback地址用来当Router-ID），也就是说对方还没有收到本路由发出的Hello报文3、Two-Way:双方都收到了对方发送的Hello报文，建立了邻居关系。在多路访问的网络中，两个接口状态是DROther的路由器之间将停留在此状态，其他情况将继续转入高级状态。在此状态下的路由器是不能同步路由信息的，想同步路由器信息，必须建立邻接关系。（这里的关键点就是MA网络中，存在不同的身份，下面第四部分会仔细讲）4、Exstart:准备开始交换阶段，在这个阶段双方通过Hello报文决定主从关系，最高Router-ID的路由器将成为主路由，最先发起交换。主从关系确立后进入下一阶段。5、Exchange:开始交换阶段，路由器将本地的路由状态数据库(Link state database)用数据库描述(Database Description)报文来描述，然后发给邻路由。如果这个阶段中的路由收到不在其数据库中的有关链路的信息，那么在下一个阶段中将请求对方发送该路由条目的完整信息。6、Loading:在这个阶段，路由器通过发送链路状态请求(Link-state Request)，来向邻居请求一些路由条目的详细信息。邻居会使用链路状态更新包Link-state Update来回复请求，收到邻居的Link-state Update后，再发送LSAck(Link-state-ack)来进行数据包的确认（这个也是OSPF协议是可靠协议的体现）。7、FULL:完全邻接状态，Loading结束后，路由器之间就变成了"Full adjacency"四、OSPF的基础知识考点1、问：多路广播网络中(MA网络)，路由器的几种身份答：三种身份，DR/BDR/DROther2、问：DR/BDR通过什么选举答：同一网段中所有的路由器根据路由器优先级、Router ID在HELLO报文发送阶段选举出来的，只有优先级大于0的路由器才具有选取资格3、问：多路广播网络中(MA网络)的邻接关系答：所有DROther之间是Two-way状态，所有DROther与BR/BDR之间是Full状态，DR/BDR之间是Full状态4、问：DR/BDR通信地址答：MA网络中224.0.0.6是DR和BDR之间通信的组播地址 非DR和BDR使用224.0.0.55、问：Router-ID（RID）怎么选举答：RID是一个用来标识路由器的IP地址，可以在OSPF路由进程中手工指定（一般指定为loopback地址）；如果没有指定，路由器默认选择回环接口中最高的IP作为RID；如果没有回环地址，路由器使用所有激活的物理接口中最高的IP作为RID。6、问：OSPF中hello包的间隔时间答：OSPF在MA网络中hello默认 10s dead time默认40s 在非广播多路访问(NBMA)中 Hello 30sdead time 120s 都是1:4的关系7、问：OPSF邻居建立不起来的原因是什么答:①邻接接口的MTU不一样②都是非0区域③hello deadtime设置不一致④接口掩码不一致8、问：邻居建立卡在Exchage/Exstart状态是为什么答：一定是端口MTU设置出了问题以上就是大脸鹏为大家总结的OSPF基础知识点以及面试常见考点，喜欢的朋友欢迎点赞转发~后续我会为大家带来OSPF不同区域的划分以及ASBR等知识~欢迎关注我，我将为各位提供最详细最接地气的实在网络知识。专栏互联网大厂CCIE教网络作者：网络小专家大脸鹏59币20人已购查看334阅读搜索bgp入门基础知识ospf基础知识入门sdn从入门到精通pmp必背100个知识bgp入门基础知识大全 ospf思维导图