源路由协议(源路由协议ospf)

AODV 无线自组网按需平面距离矢量路由协议（Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing，AODV）是应用于无线网状网络（也称作无线Ad hoc网路）中进行路由选择的路由协议，它能够实现单播和多播路由[1]。该协议是Ad Hoc网路中按需生成路由方式的典型协议。[编辑] 实现技术它是反应式路由协议，也就是说当向目的节点发送封包时，原节点才在网络中发起路由查找过程，找到相应的路由。相反的，很多普通的因特网路由协议都是先验式的，也就是说它们查找路由是不依赖于路径上的节点是否要发包，而是每个节点维护一张包含到达其它节点的路由信息的路由表。节点间通过周期性的交换路由信息来不断更新自身的路由表，以便能够及时的反映网络拓扑结构和变化，以维护一致的、及时的、准确的路由信息。正如协议的名字所示，无线自组网按需平面距离矢量路由协议是一种平面距离矢量路由协议。在AODV中，整个网络都是静止的除非有连接建立的需求。这就是说一个网络节点要建立连接时才广播一个连接建立的请求。其他的AODV节点转发这个请求消息，并记录源节点，和回到源节点的临时路由。当接收连接请求的节点知道到达目的节点的路由时，就把这个路由信息按照先前记录的回到源节点的临时路由发回源节点。于是源节点就开始使用这个经由其他节点并且有最短跳数的路由。 当链路断掉，路由错误就被回送给源节点，于是源节点就重新发起路由查找的过程。大多数协议的复杂性在于为了保证网络性能而减少消息数量。例如，每个路由请求都会有一个序号，节点使用这个序号以避免它们重复转发这个路由请求。路由请求有一个“生存时间”数，这将减少他们被重传的次数。还有就是如果路由请求失败，其他的路由请求将会在先前的路由请求消息超时后的两倍的“生存时间”之后，才被发送。[编辑] 相关的路由协议AODV对在这方面有多种解决方法。还有一种路由协议是动态源路由协议（DSR），这个路由协议充分最优化网络的通信量。另外就是优化的链路状态路由协议（OLSR）也是解决这方面问题。OLSR不断地收集节点之间能相互通信的数据，并对每个节点保持一个最优化的路由表。所以连接可以很快的建立。但是OLSR是一个相对比较大而且复杂，它要求大型复杂的计算机、很大的内存和计算。同时频繁进行网络其他节点的发现过程是一个巨大的负担。对于其他可选择的方法可以参照无线自组网协议列表。[编辑] 参考1.^ RFC 3561: Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing 转载自“维基百科”
无线自组网按需平面距离矢量路由协议（Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing，AODV）是应用于无线网状网络（也称作无线Ad hoc网路）中进行路由选择的路由协议，它能够实现单播和多播路由[1]。该协议是Ad Hoc网路中按需生成路由方式的典型协议。 实现技术它是反应式路由协议，也就是说当向目的节点发送封包时，原节点才在网络中发起路由查找过程，找到相应的路由。相反的，很多普通的因特网路由协议都是先验式的，也就是说它们查找路由是不依赖于路径上的节点是否要发包，而是每个节点维护一张包含到达其它节点的路由信息的路由表。节点间通过周期性的交换路由信息来不断更新自身的路由表，以便能够及时的反映网络拓扑结构和变化，以维护一致的、及时的、准确的路由信息。正如协议的名字所示，无线自组网按需平面距离矢量路由协议是一种平面距离矢量路由协议。在AODV中，整个网络都是静止的除非有连接建立的需求。这就是说一个网络节点要建立连接时才广播一个连接建立的请求。其他的AODV节点转发这个请求消息，并记录源节点，和回到源节点的临时路由。当接收连接请求的节点知道到达目的节点的路由时，就把这个路由信息按照先前记录的回到源节点的临时路由发回源节点。于是源节点就开始使用这个经由其他节点并且有最短跳数的路由。 当链路断掉，路由错误就被回送给源节点，于是源节点就重新发起路由查找的过程。大多数协议的复杂性在于为了保证网络性能而减少消息数量。例如，每个路由请求都会有一个序号，节点使用这个序号以避免它们重复转发这个路由请求。路由请求有一个“生存时间”数，这将减少他们被重传的次数。还有就是如果路由请求失败，其他的路由请求将会在先前的路由请求消息超时后的两倍的“生存时间”之后，才被发送。相关的路由协议 AODV对在这方面有多种解决方法。还有一种路由协议是动态源路由协议（DSR），这个路由协议充分最优化网络的通信量。另外就是优化的链路状态路由协议（OLSR）也是解决这方面问题。OLSR不断地收集节点之间能相互通信的数据，并对每个节点保持一个最优化的路由表。所以连接可以很快的建立。但是OLSR是一个相对比较大而且复杂，它要求大型复杂的计算机、很大的内存和计算。同时频繁进行网络其他节点的发现过程是一个巨大的负担。对于其他可选择的方法可以参照无线自组网协议列表。

[编辑本段]OSPF协议　　OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP)，用于在单一自治系统(autonomous system,AS)内决策路由。与RIP相对，OSPF是链路状态路由协议，而RIP是距离矢量路由协议。 一。OSPF起源I E T F为了满足建造越来越大基于I P网络的需要，形成了一个工作组，专门用于开发开放式的、链路状态路由协议，以便用在大型、异构的I P网络中。新的路由协议以已经取得一些成功的一系列私人的、和生产商相关的、最短路径优先( S P F )路由协议为基础， S P F在市场上广泛使用。包括O S P F在内，所有的S P F路由协议基于一个数学算法—D i j k s t r a算法。这个算法能使路由选择基于链路-状态，而不是距离向量。O S P F由I E T F在2 0世纪8 0年代末期开发，O S P F是S P F类路由协议中的开放式版本。最初的O S P F规范体现在RFC 11 3 1中。这个第1版( O S P F版本1 )很快被进行了重大改进的版本所代替，这个新版本体现在RFC 1247文档中。RFC 1247 OSPF称为O S P F版本2是为了明确指出其在稳定性和功能性方面的实质性改进。这个O S P F版本有许多更新文档，每一个更新都是对开放标准的精心改进。接下来的一些规范出现在RFC 1583、2 1 7 8和2 3 2 8中。O S P F版本2的最新版体现在RFC 2328中。最新版只会和由RFC 2138、1 5 8 3和1 2 4 7所规范的版本进行互操作。链路是路由器接口的另一种说法，因此OSPF也称为接口状态路由协议。OSPF通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库，生成最短路径树，每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表。OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System），即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。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，这一点与距离矢量路由协议不同。运行距离矢量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。二.OSPF的hello协议1.Hello协议的目的:1.用于发现邻居2.在成为邻居之前,必须对Hello包里的一些参数协商成功3.Hello包在邻居之间扮演着keepalive的角色4.允许邻居之间的双向通信5.它在NBMA(Nonbroadcast Multi-access)网络上选举DR和BDR2.Hello Packet包含以下信息:1.源路由器的RID2.源路由器的Area ID3.源路由器接口的掩码4.源路由器接口的认证类型和认证信息5.源路由器接口的Hello包发送的时间间隔6.源路由器接口的无效时间间隔7.优先级8.DR/BDR9.五个标记位(flag bit)10.源路由器的所有邻居的RID三.OSPF的网络类型OSPF定义的5种网络类型:1.点到点网络2.广播型网络3.非广播型(NBMA)网络4.点到多点网络5.虚链接(virtual link)1.1.点到点网络, 比如T1线路,是连接单独的一对路由器的网络,点到点网络上的有效邻居总是可以形成邻接关系的,在这种网络上,OSPF包的目标地址使用的是224.0.0.5,这个组播地址称为AllSPFRouters.2.1.广播型网络,比如以太网,Token Ring和FDDI,这样的网络上会选举一个DR和BDR,DR/BDR的发送的OSPF包的目标地址为224.0.0.5,运载这些OSPF包的帧的目标MAC地址为0100.5E00.0005;而除了DR/BDR以外的OSPF包的目标地址为224.0.0.6,这个地址叫AllDRouters.3.1.NBMA网络, 比如X.25,Frame Relay,和ATM,不具备广播的能力,因此邻居要人工来指定,在这样的网络上要选举DR和BDR,OSPF包采用unicast的方式4.1.点到多点网络 是NBMA网络的一个特殊配置,可以看成是点到点链路的集合. 在这样的网络上不选举DR和BDR.5.1.虚链接: OSPF包是以unicast的方式发送所有的网络也可以归纳成2种网络类型:1.传输网络(Transit Network)2.末梢网络(Stub Network )四.OSPF的DR及BDR在DR和BDR出现之前，每一台路由器和他的邻居之间成为完全网状的OSPF邻接关系，这样5台路由器之间将需要形成10个邻接关系,同时将产生25条LSA.而且在多址网络中,还存在自己发出的LSA 从邻居的邻居发回来,导致网络上产生很多LSA的拷贝,所以基于这种考虑，产生了DR和BDR.DR将完成如下工作1. 描述这个多址网络和该网络上剩下的其他相关路由器.2. 管理这个多址网络上的flooding过程.3. 同时为了冗余性，还会选取一个BDR，作为双备份之用.DR BDR选取规则： DR BDR选取是以接口状态机的方式触发的.1. 路由器的每个多路访问(multi-access)接口都有个路由器优先级(Router Priority),8位长的一个整数,范围是0到255,Cisco路由器默认的优先级是1优先级为0的话将不能选举为DR/BDR.优先级可以通过命令ip ospf priority进行修改.2. Hello包里包含了优先级的字段,还包括了可能成为DR/BDR的相关接口的IP地址.3. 当接口在多路访问网络上初次启动的时候,它把DR/BDR地址设置为0.0.0.0,同时设置等待计时器(wait timer)的值等于路由器无效间隔(Router Dead Interval).DR BDR选取过程：1. 在和邻居建立双向(2-Way)通信之后,检查邻居的Hello包中Priority,DR和BDR字段,列出所有可以参与DR/BDR选举的邻居.所有的路由器声明它们自己就是DR/BDR(Hello包中DR字段的值就是它们自己的接口地址;BDR字段的值就是它们自己的接口地址)2. 从这个有参与选举DR/BDR权的列表中,创建一组没有声明自己就是DR的路由器的子集(声明自己是DR的路由器将不会被选举为BDR)3. 如果在这个子集里,不管有没有宣称自己就是BDR,只要在Hello包中BDR字段就等于自己接口的地址,优先级最高的就被选举为BDR;如果优先级都一样,RID最高的选举为BDR4. 如果在Hello包中DR字段就等于自己接口的地址,优先级最高的就被选举为DR;如果优先级都一样,RID最高的选举为DR;如果选出的DR不能工作,那么新选举的BDR就成为DR，再重新选举一个BDR。5. 要注意的是,当网络中已经选举了DR/BDR后,又出现了1台新的优先级更高的路由器,DR/BDR是不会重新选举的6. DR/BDR选举完成后,DRother只和DR/BDR形成邻接关系.所有的路由器将组播Hello包到AllSPFRouters地址224.0.0.5以便它们能跟踪其他邻居的信息,即DR将泛洪update packet到224.0.0.5;DRother只组播update packet到AllDRouter地址224.0.0.6,只有DR/BDR监听这个地址.简洁的说：DR的筛选过程1.优先级为0的不参与选举2.优先级高的路由器为DR3.优先级相同时，以router ID 大为DR。router ID 以回环接口中最大ip为准。若无回环接口，以真实接口最大ip为准。4.缺省条件下，优先级为1五.OSPF邻居关系邻接关系建立的4个阶段:1.邻居发现阶段2.双向通信阶段：Hello报文都列出了对方的RID，则BC完成.3.数据库同步阶段：4.完全邻接阶段: full adjacency邻居关系的建立和维持都是靠Hello包完成的,在一般的网络类型中,Hello包是每经过1个HelloInterval发送一次,有1个例外:在NBMA网络中,路由器每经过一个PollInterval周期发送Hello包给状态为down的邻居(其他类型的网络是不会把Hello包发送给状态为down的路由器的).Cisco路由器上PollInterval默认60s Hello Packet以组播的方式发送给224.0.0.5，在NBMA类型，点到多点和虚链路类型网络，以单播发送给邻居路由器。邻居可以通过手工配置或者Inverse-ARP发现.OSPF路由器在完全邻接之前,所经过的几个状态:1.Down:此状态还没有与其他路由器交换信息。首先从其ospf接口向外发送hello分组，还并不知道DR(若为广播网络)和任何其他路由器。发送hello分组是，使用组播地址224.0.0.5。2.Attempt: 只适于NBMA网络,在NBMA网络中邻居是手动指定的,在该状态下,路由器将使用HelloInterval取代PollInterval来发 送Hello包.3.Init: 表明在DeadInterval里收到了Hello包,但是2-Way通信仍然没有建立起来.4.two-way: 双向会话建立,而 RID 彼此出现在对方的邻居列表中。(若为广播网络：例如：以太网。在这个时候应该选举DR,BDR。)5.ExStart: 信息交换初始状态,在这个状态下,本地路由器和邻居将建立Master/Slave关系,并确定DD Sequence Number,路由器ID大的的成为Master.6.Exchange: 信息交换状态：本地路由器和邻居交换一个或多个DBD分组（也叫DDP) 。DBD包含有关LSDB中LSA条目的摘要信息)。7.Loading: 信息加载状态：收到DBD后,使用LSACK分组确认已收到DBD.将收到的信息同LSDB中的信息进行比较。如果DBD中有更新的链路状态条目，则想对方发送一个LSR，用于请求新的LSA 。8.Full: 完全邻接状态,这种邻接出现在Router LSA和Network LSA中.六.OSPF泛洪Flooding采用2种报文LSU Type 4---链路状态更新报文LSA Type 5---链路状态确认报文(补充下){Hello Type 1 ---Hello协议报文DD(Data Description) Type 2----链路数据描述报文LSR Type 3----链路状态请求报文}在P-P网络，路由器是以组播方式将更新报文发送到组播地址224.0.0.5.在P-MP和虚链路网络，路由器以单播方式将更新报文发送至邻接邻居的接口地址.在广播型网络，DRother路由器只能和DR&BDR形成邻接关系，所以更新报文将发送到224.0.0.6，相应的DR以224.0.0.5泛洪LSA并且BDR只接收LSA，不会确认和泛洪这些更新，除非DR失效 在NBMA型网络，LSA以单播方式发送到DR BDR，并且DR以单播方式发送这些更新.LSA通过序列号,校验和,和老化时间保证LSDB中的LSA是最新的,Seq: 序列号(Seq)的范围是0x80000001到0x7fffffff.Checksum: 校验和(Checksum)计算除了Age字段以外的所有字段,每5分钟校验1次.Age: 范围是0到3600秒,16位长.当路由器发出1个LSA后,就把Age设置为0,当这个LSA经过1台路由器以后,Age就会增加1个LSA保存在LSDB中的时候,老化时间也会增加.当收到相同的LSA的多个实例的时候,将通过下面的方法来确定哪个LSA是最新的:1. 比较LSA实例的序列号,越大的越新.2. 如果序列号相同,就比较校验和,越大越新.3. 如果校验和也相同,就比较老化时间,如果只有1个LSA拥有MaxAge(3600秒)的老化时间,它就是最新的.4. 如果LSA老化时间相差15分钟以上,(叫做MaxAgeDiff),老化时间越小的越新.5. 如果上述都无法区分,则认为这2个LSA是相同的.六.OSPF区域区域长度32位，可以用10进制，也可以类似于IP地址的点分十进制分3种通信量1. Intra-Area Traffic:域内间通信量2. Inter-Area Traffic:域间通信量3. External Traffic:外部通信量路由器类型1. Internal Router:内部路由器2. ABR(Area Border Router):区域边界路由器3. Backbone Router(BR):骨干路由器4. ASBR(Autonomous System Boundary Router):自治系统边界路由器.虚链路(Virtual Link)以下2中情况需要使用到虚链路:1. 通过一个非骨干区域连接到一个骨干区域.2. 通过一个非骨干区域连接一个分段的骨干区域两边的部分区域.虚链接是一个逻辑的隧道（Tunnel）,配置虚链接的一些规则:1. 虚链接必须配置在2个ABR之间.2. 虚链接所经过的区域叫Transit Area,它必须拥有完整的路由信息.3. Transit Area不能是Stub Area.4. 尽可能的避免使用虚链接,它增加了网络的复杂程度和加大了排错的难度.OSPF区域—OSPF的精华Link-state 路由在设计时要求需要一个层次性的网络结构.OSPF网络分为以下2个级别的层次:骨干区域 (backbone or area 0)非骨干区域 (nonbackbone areas)在一个OSPF区域中只能有一个骨干区域,可以有多个非骨干区域,骨干区域的区域号为0。各非骨干区域间是不可以交换信息的，他们只有与骨干区域相连，通过骨干区域相互交换信息。非骨干区域和骨干区域之间相连的路由叫边界路由（ABRs-Area Border Routers）,只有ABRs记载了各区域的所有路由表。各非骨干区域内的非ABRs只记载了本区域内的路由表，若要与外部区域中的路由相连，只能通过本区域的ABRs，由ABRs连到骨干区域的BR，再由骨干区域的BR连到要到达的区域。骨干区域和非骨干区域的划分，大大降低了区域内工作路由的负担。七.LSA类型1.类型1:Router LSA:每个路由器都将产生Router LSA,这种LSA只在本区域内传播，描述了路由器所有的链路和接口，状态和开销.2.类型2:Network LSA:在每个多路访问网络中，DR都会产生这种Network LSA，它只在产生这条Network LSA的区域泛洪描述了所有和它相连的路由器（包括DR本身）.3.类型3:Network Summary LSA :由ABR路由器始发,用于通告该区域外部的目的地址.当其他的路由器收到来自ABR的Network Summary LSA以后,它不会运行SPF算法,它只简单的加上到达那个ABR的开销和Network Summary LSA中包含的开销,通过ABR,到达目标地址的路由和开销一起被加进路由表里,这种依赖中间路由器来确定到达目标地址的完全路由(full route)实际上是距离矢量路由协议的行为4.类型4:ASBR Summary LSA:由ABR发出，ASBR汇总LSA除了所通告的目的地是一个ASBR而不是一个网络外，其他同NetworkSummary LSA.5.类型5:AS External LSA:发自ASBR路由器,用来通告到达OSPF自主系统外部的目的地,或者OSPF自主系统那个外部的缺省路由的LSA.这种LSA将在全AS内泛洪6.类型6:Group Membership LSA7.类型7:NSSA External LSA:来自非完全Stub区域（not-so-stubby area）内ASBR路由器始发的LSA通告它只在NSSA区域内泛洪，这是与LSA-Type5的区别.8.类型8:External Attributes LSA9.类型9:Opaque LSA(link-local scope,)10.类型10:Opaque LSA(area-local scope)11.类型11:Opaque LSA(AS scope)八.OSPF末梢区域由于并不是每个路由器都需要外部网络的信息,为了减少LSA泛洪量和路由表条目,就创建了末节区域,位于Stub边界的ABR将宣告一条默认路由到所有的Stub区域内的内部路由器.Stub区域限制：a) 所有位于stub area的路由器必须保持LSDB信息同步, 并且它们会在它的Hello包中设置一个值为0的E位(E-bit),因此这些路由器是不会接收E位为1的Hello包,也就是说在stub area里没有配置成stub router的路由器将不能和其他配置成stub router的路由器建立邻接关系.b) 不能在stub area中配置虚链接(virtual link),并且虚链接不能穿越stub area.c) stub area里的路由器不可以是ASBR.d) stub area可以有多个ABR,但是由于默认路由的缘故,内部路由器无法判定哪个ABR才是到达ASBR的最佳选择.e)NSSA允许外部路由被宣告OSPF域中来,同时保留Stub Area的特征,因此NSSA里可以有ASBR,ASBR将使用type7-LSA来宣告外部路由,但经过ABR,Type7被转换为Type5.7类LSA通过OSPF报头的一个P-bit作Tag,如果NSSA里的ABR收到P位设置为1的NSSA External LSA,它将把LSA类型7转换为LSA类型5.并把它洪泛到其他区域中;如果收到的是P位设置为0的NSSAExternal LSA,它将不会转换成类型5的LSA,并且这个类型7的LSA里的目标地址也不会被宣告到NSSA的外部NSSA在IOS11.2后支持.f)totally stub area完全的stub区域，连类型3的LSA也不接收。OSPF的包类型：类型号 包 作用 可靠性1 HELLO 1、用于发现邻居2、建立邻接关系3、维持邻接关系4、确保双向通信 5、选举DR和BDR2 Database Description 数据库的描述 DBD 可靠3 Link-state Request 链路状态请求包 LSR 可靠4 Link-state Update 链路状态更新包 LSU 可靠5 Link-state Acknowledment 链路状态确认包 LSACKAS 自治系统（autonomous system）：一组相互管理下的网络，它们共享同一个路由选择方法，自治系统由地区再划分并必须由IANA分配一个单独的16位数字。地区通常连接到其他地区，使用路由器创建一个自治系统。OSPF单区域及多区域的基本配置命令配置LOOPBACK接口地址ROUTER(config)#interface loopback 0ROUTER(config)#ip address IP地址 掩码1.ospf区域的配置router ospf 100network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0router-id 192.168.2.1 手动设置router-idarea 1 default-cost 50 手动设置开销#clean ip ospf process2.配置ospf明文认证interface s0ip ospf authenticationip ospf authentication-key <密码>3.配置ospf密文认证interface s0ip ospf authenticationip ospf message-digest-key 1 md5 7 <密码>4.debug ip ospf adj 开启ospf调试show ip protocolsshow ip ospf interface s05.手动配置接口花销,带宽，优先级inter s0ip ospf cost 200bandwith 100ip ospf priority 06.虚链路的配置router ospf 100area virtual-link show ip ospf virtual-linksShow ip ospf border-routersShow ip ospf process-idShow ip ospf databaseshow ip ospf database nssa-external7.OSPF路由归纳Router ospf 1\对ASBR外部的路由进行路由归纳Summary-address 200.9.0.0 255.255.0.0Router ospf 1\执行AREA1到AREA0的路由归纳Area 1 range 192.168.16.0 255.255.252.08.配置末节区域IR area stubABR area stub9.配置完全末节区域IR area stubABR area stub no-summary10.配置NSSAASBR router ospf 100area 1 nssaABR router ospf 100 area 1 nssa default-information-orrginate
OSPF(Open Shortest Path First)是一种典型的链路状态路由协议，具有支持大型网络、路由收敛快、占用网络资源少等优点，在目前应用的路由协议中占有相当重要的地位。

为了减少在同一个ospf中lsa（链路状态通告）的重复发送，在ospf协议内通过hello机制选举产生dr和bdr，在同一个ospf区域中，每个路由器都和dr,bdr相连，这样，当区域内的某一个路由器进行更新时，发送一个lsa到dr，再从dr发送到各个路由器，包括发送lsa给dr的源路由器，这样，有效的利用了网络带宽资源。DR：指定一个路由器。BDR：是指一个备份的指定路由器。DR和BDR是由同一网段中所有的路由器根据路由器优先级、RouterID通过HELLO报文选举出来的，只有优先级大于0的路由器才具有选取资格。在一个OSPF网络中，选举一个路由器作为指定路由器DR。所有其他路由器只和它一个交换整个网络的一些路由更新信息，再由它对邻居路由器发送更新报文。这样节省网络流量。再指定一个备份指定路由器BDR，当DR出现故障时，BDR起着备份的作用，确保网络的可靠性。
在一个OSPF网络中，选举一个路由器做为指定路由器DR，所有其他路由器只和它一个交换整个网络的一些路由更新信息，再由它对邻居路由器发送更新报文。这样节省网络流量。形成稳定的区域拓扑结构数据库：OSPF路由协议通过泛洪法逐渐收敛，形成该区域拓扑结构的数据库，这时所有的路由器均保留了该数据库的一个副本。形成路由表：所有的路由器根据其区域拓扑结构数据库副本采用最短路径法计算形成各自的路由表。实现过程：1、初始化形成端口初始信息：在路由器初始化或网络结构发生变化(如链路发生变化，路由器新增或损坏)时，相关路由器会产生链路状态广播数据包LSA，该数据包里包含路由器上所有相连链路，也即为所有端口的状态信息。2、路由器间通过泛洪(Floodingl机制交换链路状态信息：各路由器一方面将其LSA数据包传送给所有与其相邻的OSPF路由器，另一方面接收其相邻的OSPF路由器传来的LSA数据包，根据其更新自己的数据库。
DR--指定路由器，BDR--备份指定路由器。在动态路由协议中，配置在同一区域内的路由器之间要互相学习链路状态信息，当所有同一区域内的设备都具有相同的数据链路信息后就可以计算出正确的路由。如果每两台设备之间互相学习，那工作量是非常大的。为了减少工作量，在这个网络上的设备中选出一个作为DR，所有其他设备都只需要和这台这设备交互信息就可以完成链路状态的学习了。DR差不多就起了代理服务器的作用。另外为了防止DR挂掉后造成过大的网络震荡，在选出DR的同时选出另一个作为备份（BDR）。当DR挂掉后BDR立即就成为DR，接替DR的工作。
为了减少在同一个ospf中lsa（链路状态通告）的重复发送，在ospf协议内通过hello机制选举产生dr和bdr，在同一个ospf区域中，每个路由器都和dr，bdr相连，这样，当区域内的某一个路由器进行更新时，发送一个lsa到dr，再从dr发送到各个路由器，包括发送lsa给dr的源路由器，这样，有效的利用了网络带宽资源。
在一个OSPF网络中，选举一个路由器做为指定路由器DR，所有其他路由器只和它一个交换整个网络的一些路由更新信息，再由它对邻居路由器发送更新报文。这样节省网络流量。 再指定一个备份指定路由器BDR，当DR出现故障时，BDR起着备份的作用，它再发挥作用，确保网络的可靠性。 这个够通俗易懂吧。

路由协议又叫RIP协议。最初是为Xerox网络系统的Xerox parc通用协议而设计的，是Internet中常用的路由协议。
近十年来，随着计算机网络规模的不断扩大，大型互联网络（如Internet）的迅猛发展，路由技术在网络技术中已逐渐成为关键部分，路由器也随之成为最重要的网络设备。用户的需求推动着路由技术的发展和路由器的普及，人们已经不满足于仅在本地网络上共享信息，而希望最大限度地利用全球各个地区、各种类型的网络资源。而在目前的情况下，任何一个有一定规模的计算机网络（如企业网、校园网、智能大厦等），无论采用的是快速以大网技术、FDDI技术，还是ATM技术，都离不开路由器，否则就无法正常运作和管理。 1 网络互连把自己的网络同其它的网络互连起来，从网络中获取更多的信息和向网络发布自己的消息，是网络互连的最主要的动力。网络的互连有多种方式，其中使用最多的是网桥互连和路由器互连。1.1 网桥互连的网络网桥工作在OSI模型中的第二层，即链路层。完成数据帧（frame）的转发，主要目的是在连接的网络间提供透明的通信。网桥的转发是依据数据帧中的源地址和目的地址来判断一个帧是否应转发和转发到哪个端口。帧中的地址称为“MAC”地址或“硬件”地址，一般就是网卡所带的地址。网桥的作用是把两个或多个网络互连起来，提供透明的通信。网络上的设备看不到网桥的存在，设备之间的通信就如同在一个网上一样方便。由于网桥是在数据帧上进行转发的，因此只能连接相同或相似的网络（相同或相似结构的数据帧），如以太网之间、以太网与令牌环（token ring）之间的互连，对于不同类型的网络（数据帧结构不同），如以太网与X.25之间，网桥就无能为力了。网桥扩大了网络的规模，提高了网络的性能，给网络应用带来了方便，在以前的网络中，网桥的应用较为广泛。但网桥互连也带来了不少问题：一个是广播风暴，网桥不阻挡网络中广播消息，当网络的规模较大时（几个网桥，多个以太网段），有可能引起广播风暴（broadcasting storm），导致整个网络全被广播信息充满，直至完全瘫痪。第二个问题是，当与外部网络互连时，网桥会把内部和外部网络合二为一，成为一个网，双方都自动向对方完全开放自己的网络资源。这种互连方式在与外部网络互连时显然是难以接受的。问题的主要根源是网桥只是最大限度地把网络沟通，而不管传送的信息是什么。1.2 路由器互连网络路由器互连与网络的协议有关，我们讨论限于TCP／IP网络的情况。路由器工作在OSI模型中的第三层，即网络层。路由器利用网络层定义的“逻辑”上的网络地址（即IP地址）来区别不同的网络，实现网络的互连和隔离，保持各个网络的独立性。路由器不转发广播消息，而把广播消息限制在各自的网络内部。发送到其他网络的数据茵先被送到路由器，再由路由器转发出去。IP路由器只转发IP分组，把其余的部分挡在网内（包括广播），从而保持各个网络具有相对的独立性，这样可以组成具有许多网络（子网）互连的大型的网络。由于是在网络层的互连，路由器可方便地连接不同类型的网络，只要网络层运行的是IP协议，通过路由器就可互连起来。网络中的设备用它们的网络地址（TCP／IP网络中为IP地址）互相通信。IP地址是与硬件地址无关的“逻辑”地址。路由器只根据IP地址来转发数据。IP地址的结构有两部分，一部分定义网络号，另一部分定义网络内的主机号。目前，在Internet网络中采用子网掩码来确定IP地址中网络地址和主机地址。子网掩码与IP地址一样也是32bit，并且两者是一一对应的，并规定，子网掩码中数字为“1”所对应的IP地址中的部分为网络号，为“0”所对应的则为主机号。网络号和主机号合起来，才构成一个完整的IP地址。同一个网络中的主机IP地址，其网络号必须是相同的，这个网络称为IP子网。通信只能在具有相同网络号的IP地址之间进行，要与其它IP子网的主机进行通信，则必须经过同一网络上的某个路由器或网关（gateway）出去。不同网络号的IP地址不能直接通信，即使它们接在一起，也不能通信。路由器有多个端口，用于连接多个IP子网。每个端口的IP地址的网络号要求与所连接的IP子网的网络号相同。不同的端口为不同的网络号，对应不同的IP子网，这样才能使各子网中的主机通过自己子网的IP地址把要求出去的IP分组送到路由器上。2 路由原理当IP子网中的一台主机发送IP分组给同一IP子网的另一台主机时，它将直接把IP分组送到网络上，对方就能收到。而要送给不同IP于网上的主机时，它要选择一个能到达目的子网上的路由器，把IP分组送给该路由器，由路由器负责把IP分组送到目的地。如果没有找到这样的路由器，主机就把IP分组送给一个称为“缺省网关（default gateway）”的路由器上。“缺省网关”是每台主机上的一个配置参数，它是接在同一个网络上的某个路由器端口的IP地址。路由器转发IP分组时，只根据IP分组目的IP地址的网络号部分，选择合适的端口，把IP分组送出去。同主机一样，路由器也要判定端口所接的是否是目的子网，如果是，就直接把分组通过端口送到网络上，否则，也要选择下一个路由器来传送分组。路由器也有它的缺省网关，用来传送不知道往哪儿送的IP分组。这样，通过路由器把知道如何传送的IP分组正确转发出去，不知道的IP分组送给“缺省网关”路由器，这样一级级地传送，IP分组最终将送到目的地，送不到目的地的IP分组则被网络丢弃了。目前TCP／IP网络，全部是通过路由器互连起来的，Internet就是成千上万个IP子网通过路由器互连起来的国际性网络。这种网络称为以路由器为基础的网络（router based network），形成了以路由器为节点的“网间网”。在“网间网”中，路由器不仅负责对IP分组的转发，还要负责与别的路由器进行联络，共同确定“网间网”的路由选择和维护路由表。路由动作包括两项基本内容：寻径和转发。寻径即判定到达目的地的最佳路径，由路由选择算法来实现。由于涉及到不同的路由选择协议和路由选择算法，要相对复杂一些。为了判定最佳路径，路由选择算法必须启动并维护包含路由信息的路由表，其中路由信息依赖于所用的路由选择算法而不尽相同。路由选择算法将收集到的不同信息填入路由表中，根据路由表可将目的网络与下一站（nexthop）的关系告诉路由器。路由器间互通信息进行路由更新，更新维护路由表使之正确反映网络的拓扑变化，并由路由器根据量度来决定最佳路径。这就是路由选择协议（routing protocol），例如路由信息协议（RIP）、开放式最短路径优先协议（OSPF）和边界网关协议（BGP）等。转发即沿寻径好的最佳路径传送信息分组。路由器首先在路由表中查找，判明是否知道如何将分组发送到下一个站点（路由器或主机），如果路由器不知道如何发送分组，通常将该分组丢弃；否则就根据路由表的相应表项将分组发送到下一个站点，如果目的网络直接与路由器相连，路由器就把分组直接送到相应的端口上。这就是路由转发协议（routed protocol）。路由转发协议和路由选择协议是相互配合又相互独立的概念，前者使用后者维护的路由表，同时后者要利用前者提供的功能来发布路由协议数据分组。下文中提到的路由协议，除非特别说明，都是指路由选择协议，这也是普遍的习惯。3 路由协议典型的路由选择方式有两种：静态路由和动态路由。静态路由是在路由器中设置的固定的路由表。除非网络管理员干预，否则静态路由不会发生变化。由于静态路由不能对网络的改变作出反映，一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中，静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时，以静态路由为准。动态路由是网络中的路由器之间相互通信，传递路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。如果路由更新信息表明发生了网络变化，路由选择软件就会重新计算路由，并发出新的路由更新信息。这些信息通过各个网络，引起各路由器重新启动其路由算法，并更新各自的路由表以动态地反映网络拓扑变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络。当然，各种动态路由协议会不同程度地占用网络带宽和CPU资源。静态路由和动态路由有各自的特点和适用范围，因此在网络中动态路由通常作为静态路由的补充。当一个分组在路由器中进行寻径时，路由器首先查找静态路由，如果查到则根据相应的静态路由转发分组；否则再查找动态路由。根据是否在一个自治域内部使用，动态路由协议分为内部网关协议（IGP）和外部网关协议（EGP）。这里的自治域指一个具有统一管理机构、统一路由策略的网络。自治域内部采用的路由选择协议称为内部网关协议，常用的有RIP、OSPF；外部网关协议主要用于多个自治域之间的路由选择，常用的是BGP和BGP-4。下面分别进行简要介绍。3.1 RIP路由协议RIP协议最初是为Xerox网络系统的Xerox parc通用协议而设计的，是Internet中常用的路由协议。RIP采用距离向量算法，即路由器根据距离选择路由，所以也称为距离向量协议。路由器收集所有可到达目的地的不同路径，并且保存有关到达每个目的地的最少站点数的路径信息，除到达目的地的最佳路径外，任何其它信息均予以丢弃。同时路由器也把所收集的路由信息用RIP协议通知相邻的其它路由器。这样，正确的路由信息逐渐扩散到了全网。RIP使用非常广泛，它简单、可靠，便于配置。但是RIP只适用于小型的同构网络，因为它允许的最大站点数为15，任何超过15个站点的目的地均被标记为不可达。而且RIP每隔30s一次的路由信息广播也是造成网络的广播风暴的重要原因之一。3.2 OSPF路由协议80年代中期，RIP已不能适应大规模异构网络的互连，0SPF随之产生。它是网间工程任务组织（1ETF）的内部网关协议工作组为IP网络而开发的一种路由协议。0SPF是一种基于链路状态的路由协议，需要每个路由器向其同一管理域的所有其它路由器发送链路状态广播信息。在OSPF的链路状态广播中包括所有接口信息、所有的量度和其它一些变量。利用0SPF的路由器首先必须收集有关的链路状态信息，并根据一定的算法计算出到每个节点的最短路径。而基于距离向量的路由协议仅向其邻接路由器发送有关路由更新信息。与RIP不同，OSPF将一个自治域再划分为区，相应地即有两种类型的路由选择方式：当源和目的地在同一区时，采用区内路由选择；当源和目的地在不同区时，则采用区间路由选择。这就大大减少了网络开销，并增加了网络的稳定性。当一个区内的路由器出了故障时并不影响自治域内其它区路由器的正常工作，这也给网络的管理、维护带来方便。3.3 BGP和BGP-4路由协议BGP是为TCP／IP互联网设计的外部网关协议，用于多个自治域之间。它既不是基于纯粹的链路状态算法，也不是基于纯粹的距离向量算法。它的主要功能是与其它自治域的BGP交换网络可达信息。各个自治域可以运行不同的内部网关协议。BGP更新信息包括网络号／自治域路径的成对信息。自治域路径包括到达某个特定网络须经过的自治域串，这些更新信息通过TCP传送出去，以保证传输的可靠性。为了满足Internet日益扩大的需要，BGP还在不断地发展。在最新的BGp4中，还可以将相似路由合并为一条路由。3.4 路由表项的优先问题 在一个路由器中，可同时配置静态路由和一种或多种动态路由。它们各自维护的路由表都提供给转发程序，但这些路由表的表项间可能会发生冲突。这种冲突可通过配置各路由表的优先级来解决。通常静态路由具有默认的最高优先级，当其它路由表表项与它矛盾时，均按静态路由转发。

路由器是一台网络设备，它有多张网卡。当一个入口的网络包送到路由器时，它会根据一个本地的转发信息库，来决定如何正确地转发流量，这个转发库就是常说的路由表。一张路由表中会有多条路由规则。每一条规则至少包含这三项信息：通过 route 命令 和 ip route 命令都可以进行查询或者配置的。例如，我们设置命令ip route add 10.176.48.0/20 via 10.173.32.1 dev eth0就说明要去 10.176.48.0/20 这个目标网络，要从 eth0 端口出去，经过 10.173.32.1。此方法的核心思想是：根据目的地址来配置路由。当然，在真实的复杂的网络环境中，除了可以根据目的 ip 地址配置路由外，可以根据多个参数来配置路由，这就成为策略路由。可以配置多个路由表，可以根据源 ip 地址、入口设备、TOS等选择路由表，然后在路由表中查找路由。这样可以使得不同来源的包走不同的路由。例如，我们设置：表示从 192.168.1.10/24 这个网段来的，使用 table 10 中的路由表，而从 192.168.2.0/24网段来的，使用 table 20 的路由表。在一条路由规则中，也可以走多条路径。例如，在下面中的路由规则中：下一跳有两个地方，分别是 100.100.100.1 和 200.200.200.1，权重比分别为 1 比 2。使用动态路由路由器，可以根据路由协议动态生成动态路由表，随着网络运行状态变化而变化。第一大类的算法称为距离矢量路由（distance vector routing）。它基于 bellman-Ford 算法。这种算法的基本思路是：每个路由器都保存一个路由表，包含多行，每行对应网络中的一个路由器，每一行包含两部分信息，一个要到目标路由器，从那条线出去，另一个是到目标路由器的距离。由此可以看出，每个路由器是知道全局信息的。那这个信息如何更新呢？每个路由器都知道自己和令居之间的距离，每过几秒，每个路由器都将自己所知的所有路由器的距离告诉令居，每个路由器也能从邻居那里得到相似的信息。每个路由器根据新收集的信息，计算和其他路由器的距离，比如自己的一个令居距离目标路由器的距离为M，而自己距离邻居是 x，则自己距离目标路由器是 x+M。第二大类算法是链路状态路由（link state routing），基于 dijkstra 算法。这种算法的基本思路是：当一个路由器启动的时候，首先是发现令居，向令居 say hello，邻居都回复。然后计算和邻居的距离，发送一个 echo，要求马上返回，除以 2 就是距离。然后将自己和邻居之间的链路状态包广播出去，发送到整个网络的每个路由器。这样每个路由器都能够收到它和邻居之间的关系的信息。因而，每个路由器都能构建一个自己本地的完整的图，然后针对这个图使用 Dijkstra 算法，找到两点之间的最短距离。此算法可以最快将损坏路由器消息广播出去。OSPF(Open shortest Path First, 开放式最短路径优先)就是这样一个基于链路状态路由协议，广泛应用在数据中心的协议。由于主要用于数据中心内部，用于路由决策，因而成为内部网关协议（interior gateway protocol，简称 IGP）。内部网关协议的重点是找到最短的路径。在一个组织内部，路径最短往往最优。当然有时候 OSPF 可以发现多个最短的路径，可以再这多个路径中进行负载均衡，这常常称为等价路由。这可以和接入层的负载均衡 LVS 结合实现高吞吐量的接入层设计。但是外网的路由协议，也即国家之间的有所不同，我们称之为外网路由协议（BorderGateway Protocol，简称 BGP）。在网络世界，国家成为自治系统（Autonomous System）。自治系统分为几种类型：BGP 又分为两类，eBGP 和 iBGP。一个用于 AS 之间，一个用于 AS 内部。