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動態(tài)路由協(xié)議OSPF原理和特性( 二 )

云知道


OSPF采用一些技術(shù)手段(如SPF算法、鄰接關(guān)系等)避免了路由自環(huán)的產(chǎn)生 。在網(wǎng)絡(luò)中，路由自環(huán)的產(chǎn)生將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的極大耗費(fèi)，甚至使網(wǎng)絡(luò)不可用 。OSPF協(xié)議從根本(算法本身)上避免了自環(huán)的產(chǎn)生 。采用距離向量協(xié)議的RIP等協(xié)議，路由自環(huán)是不可避免的 。為了完善這些協(xié)議，只能采取若干措施，在自環(huán)發(fā)生前，降低其發(fā)生的概率，在自環(huán)發(fā)生后，減小其影響范圍和時間 。
在IP(IPV4)地址日益匱乏的今天，能否支持變長子網(wǎng)掩碼(VLSM)來節(jié)省IP地址資源，對一個路由協(xié)議來說是非常重要的，OSPF能夠滿足這一要求 。
在采用OSPF協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中，假如通過OSPF計算出到同一目的地有兩條以上代價(Metric)相等的路由，該協(xié)議可以將這些等值路由同時添加到路由表中 。這樣，在進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)時可以實現(xiàn)負(fù)載分擔(dān)或負(fù)載均衡 。
在支持區(qū)域劃分和路由分級治理上，OSPF協(xié)議能夠適合在大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)中使用 。
在協(xié)議本身的安全性上，OSPF使用驗證，在鄰接路由器間進(jìn)行路由信息通告時可以指定密碼，從而確定鄰接路由器的合法性 。
與廣播方式相比，用組播地址來發(fā)送協(xié)議報文可以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬資源 。
從衡量路由協(xié)議性能的角度，我們可以看出，OSPF協(xié)議確實是一個比較先進(jìn)的動態(tài)路由協(xié)議，這也是它得到廣泛采用的主要原因 。
OSPF協(xié)議的工作原理
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
上文提到，OSPF協(xié)議是一種鏈路狀態(tài)協(xié)議，那么OSPF是如何來描述鏈路連接狀況呢？
抽象模型Model 1表示路由器的一個以太網(wǎng)接口不連接其他路由器，只連接了一個以太網(wǎng)段 。此時，對于運(yùn)行 OSPF的路由器R1，只能識別本身，無法識別該網(wǎng)段上的設(shè)備(主機(jī)等)；抽象模型Model 2表示路由器R1通過點(diǎn)對點(diǎn)鏈路(如PPP、HDLC等)連接一臺路由器R2；抽象模型Model 3表示路由器R1通過點(diǎn)對多點(diǎn)(如Frame Relay、X.25等)鏈路連接多臺路由器R3、R4等，此時路由器R5、R6之間不進(jìn)行互聯(lián)；抽象模型Model 4表示路由器R1通過點(diǎn)對多點(diǎn)(如Frame Relay、X.25等)鏈路連接多臺路由器R5、R6等，此時路由器R5、R6之間互聯(lián) 。以上抽象模型著重于各類鏈路層協(xié)議的特點(diǎn)，而不涉及具體的鏈路層協(xié)議細(xì)節(jié) 。該模型基本表達(dá)了當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)鏈路的連接種類 。

在OSPF協(xié)議中，分別對以上四種鏈路狀態(tài)類型作了描述：
對于抽象模型Model 1(以太網(wǎng)鏈路)，使用Link ID(連接的網(wǎng)段)、Data(掩碼)、Type(類型)和Metric(代價)來描述 。此時的Link ID即為路由器R1接口所在網(wǎng)段，Data為所用掩碼，Type為3(Stubnet)，Metric為代價值 。
對于抽象模型Model 2(點(diǎn)對點(diǎn)鏈路)，先使用Link ID(連接的網(wǎng)段)、Data(掩碼)、Type(類型)和Metric(代價)來描述接口路由，以上各參數(shù)與Model 1相似 。接下來描述對端路由器R2，四個參數(shù)名不變，但其含義有所不同 。此時Link ID為路由器R2的Router ID，Data為路由器R2的接口地址，Type為1(Router)，Metric仍為代價值 。
對于抽象模型Model 3(點(diǎn)對多點(diǎn)鏈路，不全連通)，先使用Link ID(連接的網(wǎng)段)、Data(掩碼)、Type(類型)和Metric(代價)來描述接口路由，以上各參數(shù)與Model 1相似 。接下來分別描述對端路由器R3、R4的方法，與在Model 2中描述R2類似 。
對于抽象模型Model 4(點(diǎn)對多點(diǎn)鏈路，全連通)，先使用Link ID(網(wǎng)段中DR的接口地址)、Data(本接口的地址)、Type(類型)和Metric(代價)來描述接口路由 。此時Type值為2(Transnet)，然后是本網(wǎng)段中DR(指定路由器)描述的連接通告 。
路由器在通報其獲知的鏈路狀態(tài)(即上面所述的參數(shù))前，加上LSA頭(Link State Advertisement Head)，從而生成LSA(鏈路狀態(tài)廣播) 。到此，路由器通過LSA完成周邊網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)描述，并發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中的其他路由器 。

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