帶你瞭解動態路由協議OSPF基礎

OSPF IETF(Internet Engineering Task Force，網際網路工程任務組)組織開發的一個基於鏈路狀態的內部閘道器協議。目前針對 IPv4 協議使用的是OSPF Version 2。

OSPF(Open Shortest Path First，開放最短路徑優先)是 IETF(Internet Engineering Task Force，網際網路工程任務組)組織開發的一個基於鏈路狀態的內部閘道器協議。目前針對 IPv4 協議使用的是OSPF Version 2。

OSPF 具有如下特點：
(1)適應範圍廣：支援各種規模的網路，最多可支援幾百臺路由器。
(2)快速收斂：在網路的拓撲結構發生變化後立即傳送更新報文，使這一變化在自治系統中同步。
(3)無自環：由於 OSPF 根據收集到的鏈路狀態用最短路徑樹演算法計算路由，從演算法本身保證了不會生成自環路由。
(4)區域劃分：允許自治系統的網路被劃分成區域來管理。路由器鏈路狀態資料庫的減小降低了記憶體的消耗和 CPU 的負擔;區域間傳送路由資訊的減少降低了網路頻寬的佔用。
(5)等價路由：支援到同一目的地址的多條等價路由。
(6)路由分級：使用 4 類不同的路由，按優先順序來說分別是：區域內路由、區域間路由、第一類外部路由、第二類外部路由。
(7)支援驗證：支援基於區域和介面的報文驗證，以保證報文互動和路由計算的安全性。
(8)組播傳送：在某些型別的鏈路上以組播地址傳送協議報文，減少對其他裝置的干擾。

OSPF 協議報文直接封裝為 IP 報文，協議號為 89。
OSPF 有五種型別的協議報文：
(1)Hello 報文：週期性傳送，用來發現和維持 OSPF 鄰居關係，以及進行 DR(DesignatedRouter，指定路由器)/BDR(Backup Designated Router，備份指定路由器)的選舉。
(2)DD(Database Description，資料庫描述)報文：描述了本地 LSDB(Link State DataBase，鏈路狀態資料庫)中每一條 LSA(Link State Advertisement，鏈路狀態通告)的摘要資訊，用於兩臺路由器進行資料庫同步。
(3)LSR(Link State Request，鏈路狀態請求)報文：向對方請求所需的 LSA。兩臺路由器互相交換 DD 報文之後，得知對端的路由器有哪些 LSA 是本地的 LSDB 所缺少的，這時需要傳送LSR 報文向對方請求所需的 LSA。
(4)LSU(Link State Update，鏈路狀態更新)報文：向對方傳送其所需要的 LSA。
(5)LSAck(Link State Acknowledgment，鏈路狀態確認)報文：用來對收到的 LSA 進行確認。

OSPF 中對鏈路狀態資訊的描述都是封裝在 LSA 中釋出出去，常用的 LSA 有以下幾種型別：
(1)Router LSA(Type-1)：由每個路由器產生，描述路由器的鏈路狀態和開銷，在其始發的區域內傳播。
(2)Network LSA(Type-2)：由 DR 產生，描述本網段所有路由器的鏈路狀態，在其始發的區域內傳播。
(3)Network Summary LSA(Type-3)：由 ABR(Area Border Router，區域邊界路由器)產生，描述區域內某個網段的路由，並通告給其他區域。
(4)ASBR Summary LSA(Type-4)：由 ABR 產生，描述到 ASBR(Autonomous SystemBoundary Router，自治系統邊界路由器)的路由，通告給相關區域。
(5)AS External LSA(Type-5)：由 ASBR 產生，描述到 AS(Autonomous System，自治系統)外部的路由，通告到所有的區域(除了 Stub 區域和 NSSA 區域)。
(6)NSSA External LSA(Type-7)：由 NSSA(Not-So-Stubby Area)區域內的 ASBR 產生，描述到 AS 外部的路由，僅在 NSSA 區域內傳播。
(7)Opaque LSA：用於 OSPF 的擴充套件通用機制，目前有 Type-9、Type-10 和 Type-11 三種。其中，Type-9 LSA 僅在本地鏈路範圍進行泛洪，用於支援 GR(Graceful Restart，平滑重啟)的 Grace LSA 就是 Type-9 的一種型別;Type-10 LSA 僅在區域範圍進行泛洪，用於支援MPLS TE 的 LSA 就是 Type-10 的一種型別;Type-11 LSA 可以在一個自治系統範圍進行泛洪。

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