Question

ospf协议原理及其特点

Answer 1

1、  OSPF协议的特点
OSPF全称为开放最短路径优先。“开放”表明它是一个公开的协议，由标准协议组织制定，各厂商都可以得到协议的细节。“最短路径优先”是该协议在进行路由计算时执行的算法。OSPF是目前内部网关协议中使用最为广泛、性能最优的一个协议，它具有以下特点：
◆ 可适应大规模的网络；
◆ 路由变化收敛速度快；
◆ 无路由自环；
◆ 支持变长子网掩码（VLSM）；
◆ 支持等值路由；
◆ 支持区域划分；
◆ 提供路由分级管理；
◆ 支持验证；
◆ 支持以组播地址发送协议报文。
采用OSPF协议的自治系统，经过合理的规划可支持超过1000台路由器，这一性能是距离向量协议如RIP等无法比拟的。距离向量路由协议采用周期性地发送整张路由表来使网络中路由器的路由信息保持一致，这个机制浪费了网络带宽并引发了一系列的问题，下面对此将作简单的介绍。为了完善这些协议，只能采取若干措施，在自环发生前，降低其发生的概率，在自环发生后，减小其影响范围和时间。
在IP（IPV4）地址日益匮乏的今天，能否支持变长子网掩码（VLSM）来节省IP地址资源，对一个路由协议来说是非常重要的，OSPF能够满足这一要求。在采用OSPF协议的网络中，如果通过OSPF计算出到同一目的地有两条以上代价（Metric）相等的路由，该协议可以将这些等值路由同时添加到路由表中。从衡量路由协议性能的角度，我们可以看出，OSPF协议确实是一个比较先进的动态路由协议，这也是它得到广泛采用的主要原因。
2、  OSPF协议的工作原理
上文提到，OSPF协议是一种链路状态协议，那么OSPF是如何来描述链路连接状况呢？
抽象模型Model 1表示路由器的一个以太网接口不连接其他路由器，只连接了一个以太网段。此时，对于运行 OSPF的路由器R1，只能识别本身，无法识别该网段上的设备（主机等）；抽象模型Model 2表示路由器R1通过点对点链路（如PPP、HDLC等）连接一台路由器R2；抽象模型Model 3表示路由器R1通过点对多点（如Frame Relay、X.25等）链路连接多台路由器R3、R4等，此时路由器R5、R6之间不进行互联；抽象模型Model 4表示路由器R1通过点对多点（如Frame Relay、X.25等）链路连接多台路由器R5、R6等，此时路由器R5、R6之间互联。以上抽象模型着重于各类链路层协议的特点，而不涉及具体的链路层协议细节。该模型基本表达了当前网络链路的连接种类。
在OSPF协议中，分别对以上四种链路状态类型作了描述：
对于抽象模型Model 1（以太网链路），使用Link ID（连接的网段）、Data（掩码）、Type（类型）和Metric（代价）来描述。此时的Link ID即为路由器R1接口所在网段，Data为所用掩码，Type为3（Stubnet），Metric为代价值。
对于抽象模型Model 2（点对点链路），先使用Link ID（连接的网段）、Data（掩码）、Type（类型）和Metric（代价）来描述接口路由，以上各参数与Model 1相似。接下来描述对端路由器R2，四个参数名不变，但其含义有所不同。此时Link ID为路由器R2的Router ID，Data为路由器R2的接口地址，Type为1（Router），Metric仍为代价值。
对于抽象模型Model 3（点对多点链路，不全连通），先使用Link ID（连接的网段）、Data（掩码）、Type（类型）和Metric（代价）来描述接口路由，以上各参数与Model 1相似。接下来分别描述对端路由器R3、R4的方法，与在Model 2中描述R2类似。
对于抽象模型Model 4（点对多点链路，全连通），先使用Link ID（网段中DR的接口地址）、Data（本接口的地址）、Type（类型）和Metric（代价）来描述接口路由。此时Type值为2（Transnet），然后是本网段中DR（指定路由器）描述的连接通告。

Answer 2

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。是对链路状态路由协议的一种实现，隶属内部网关协议（IGP），故运作于自治系统内部。著名的迪克斯彻（Dijkstra）算法被用来计算最短路径树。OSPF支持负载均衡和基于服务类型的选路，也支持多种路由形式，如特定主机路由和子网路由等