OSPF協議

OSPF的基本概念
OSPF(Open Shortest Path First)是一個內部網關協議(Interior Gateway Protocol,簡稱IGP)。與RIP相對，OSPF是鏈路狀態路有協議，而RIP是距離向量路由協議。 鏈路是路由器接口的另一種說法，因此OSPF也稱爲接口狀態路由協議。OSPF通過路由器之間通告網絡接口的狀態來建立鏈路狀態數據庫，生成最短路徑樹，每個OSPF路由器使用這些最短路徑構造路由表。
鏈路狀態
鏈路狀態OSPF路由器收集其所在網絡區域上各路由器的連接狀態信息，即鏈路狀態信息（Link-State），生成鏈路狀態數據庫(Link-State Database)。路由器掌握了該區域上所有路由器的鏈路狀態信息，也就等於瞭解了整個網絡的拓撲狀況。OSPF路由器利用“最短路徑優先算法(Shortest Path First, SPF)”，獨立地計算出到達任意目的地的路由。
指派路由器（DR）和備份指派路由器（BDR）
在多路訪問網絡上可能存在多個路由器，爲了避免路由器之間建立完全相鄰關係而引起的大量開銷，OSPF要求在區域中選舉一個DR。每個路由器都與之建立完全相鄰關係。DR負責收集所有的鏈路狀態信息，併發布給其他路由器。選舉DR的同時也選舉出一個BDR，在DR失效的時候，BDR擔負起DR的職責。 點對點型網絡不需要DR，因爲只存在兩個節點，彼此間完全相鄰。 協議組成OSPF協議由Hello協議、交換協議、擴散協議組成。本文僅介紹Hello協議，其他兩個協議可參考RFC2328中的具體描述。 當路由器開啓一個端口的OSPF路由時，將會從這個端口發出一個Hello報文，以後它也將以一定的間隔週期性地發送Hello報文。OSPF路由器用Hello報文來初始化新的相鄰關係以及確認相鄰的路由器鄰居之間的通信狀態。 對廣播型網絡和非廣播型多路訪問網絡，路由器使用Hello協議選舉出一個DR。在廣播型網絡裏，Hello報文使用多播地址224.0.0.5週期性廣播，並通過這個過程自動發現路由器鄰居。在NBMA網絡中，DR負責向其他路由器逐一發送Hello報文。
虛連接
虛連接（VC:Virtual Connection）有兩種：一種稱爲永久虛連接(PVC：Permanent Virtual Connection)，指網絡兩端點間固定的連接，可以通過管理功能來修改，必須手工配置。其優點是，每次呼叫都進行虛連接配置，所以快（小於30us），僅由系統相應時間決定。缺點是，這些PVC必須手工配置，不能進行大量PVC配置。另一種爲交換虛連接(SVC：Switched Virtual Connection)，又稱動態虛連接；是一種動態的虛連接，由終端用戶或終端應用發起連接請求，系統臨時建立。連接時間由ATM網絡決定，在系統擁塞是可能失敗。但SVC比PVC具有更高的QoS適應性和帶寬利用率。二者都能進行點對點連接和點對多點連接。1、所謂虛連接是指兩個端口節點間的邏輯連接.。每個虛連接在傳輸數據之前要根據設施的容量參數（QOS）與ＡＴＭ網絡進行協調。2、低延時ATM是一種面向連接的服務網上任何2個站點在進行數據傳輸之前都必須通過“建立連接”或“設置呼叫的操作”建立起一條通貫網絡的路徑這一路徑稱爲虛連接。3、被刪除的節點叫做“虛節點”,其連接稱爲“虛連接”,3將連接這些“虛節點”的權值修正值置爲零,在訓練網絡時,這些權值不會改變。
OSPF的特殊區域
ospf的Stub區域不接受五類LSA，也就不存在四類LSA。之所以設置Stub區域，是因爲有些路由器性差，不能接受大量的LSA，爲了減少負載，過濾掉四類和五類LSA，但是過濾掉五類和四類LSA會導致一個區域無法訪問外部路由，爲了解決這一情況，ospf提出了通過abr下放一條默認路由到Stub區域這一概念，解決Stub區域不能訪問外部路由的問題。當一個區域被配置成Stub區域後，它就不接受外部五類和四類LSA，在lsdb中看不到五類和四類的LSA，在路由表中會增加一條默認路由以到達外部路由。直接進入區域，輸入 stub 即可配置成stub區域。此時可以發現lsdb中不存在五類和四類lsdb，但是多了一條默認路由的三類LSA完全stub區域：不接受三類、四類以及五類LSA，在abr上進入相應區域輸入 stub no-summary 即可，因爲三類LSA是有abr產生的，所以只要在ABR上進入配置就可以了，此時可以發現lsdb中只存在一條默認的三類LSANSSA區域：不同於Stub區域，NSSA區域雖然不接受四類和五類LSA，但是區域可引入外部路由，存在ASBR，能將外部路由發送給其他區域，其實引入的路由會以七類LSA的形式通告出去。