OSPF(Open Shortest Path First開放式最短路徑優先)是一個內部閘道器協議(Interior Gateway Protocol,簡稱IGP),用於在單一自治系統(autonomous system,AS)內決策路由。是對鏈路狀態路由協議的一種實現,隸屬內部閘道器協議(IGP),故運作於自治系統內部。著名的迪克斯加演算法(Dijkstra)被用來計算最短路徑樹。OSPF分為OSPFv2和OSPFv3兩個版本,其中OSPFv2用在IPv4網路,OSPFv3用在IPv6網路。OSPFv2是由RFC 2328定義的,OSPFv3是由RFC 5340定義的。與RIP相比,OSPF是鏈路狀態協議,而RIP是距離向量協議。
鏈路狀態路由協議(也可以說OSPF)工作原理:
每臺路由器通過使用Hello報文與它的鄰居之間建立鄰接關係
每臺路由器向每個鄰居傳送鏈路狀態通告(LSA),有時叫鏈路狀態報文(LSP). 每個鄰居在收到LSP之後要依次向它的鄰居轉發這些LSP(泛洪)
每臺路由器要在資料庫中儲存一份它所收到的LSA的備份,所有路由器的資料庫應該相同
依照拓撲資料庫每臺路由器使用Dijkstra演算法(SPF演算法)計算出到每個網路的最短路徑,並將結果輸出到路由選擇表中
OSPF的簡化原理:發Hello報文——建立鄰接關係——形成鏈路狀態資料庫——SPF演算法——形成路由表。
OSPF的特徵:
1.快速適應網路變化
2.在網路發生變化時,傳送觸發更新
3.以較低的頻率(每30分鐘)傳送定期更新,這被稱為鏈路狀態重新整理
4.支援不連續子網和CIDR
5.支援手動路由彙總
6.收斂時間短
7.採用Cost作為度量值
8.使用區域概念,這可有效的減少協議對路由器的CPU和記憶體的佔用.
9.有路由驗證功能,支援等價負載均衡
執行OSPF的路由器需要一個能夠唯一標示自己的Router ID
OSPF劃分了5大區域,分別為普通區域(骨幹區域、標準區域)、STUB區域、Totally STUB區域、NSSA區域、Totally NSSA區域。在劃分了區域的同時,增加了一些路由器型別:區域內路由器(Internal Router)、區域邊界路由器ABR(Area Border Router)、骨幹路由器(Backbone Router)、自治系統邊界路由器ASBR(AS Boundary Router)。通過區域和路由器型別的劃分,將一個大的AS劃分多個小的區域,這樣更便於靈活的操作和管理。
RIP存在的缺點:
1、RIP是基於UDP協議,使用的埠號為520。無確認機制,無鄰居概念。
2、收斂慢:RIP存在3大定時器:更新定時器30s、老化定時器180s、垃圾收集定時器120s,路由表每隔30s更新一次,一條路由失效到消失時間消耗總共為300s。
3、路由環路:跳數少,收斂慢(非直連鏈路失效等待週期久),易出環路。RIP的防環機制:1、水平分割;2、毒性逆轉;3、觸發更新。