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動(dòng)態(tài)路由協(xié)議OSPF原理和特性( 四 )

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由此可見，OSPF協(xié)議采用增量傳輸?shù)姆椒▉?lái)使鄰接路由器保持一致的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)(LSDB) 。
小結(jié)
綜上所述，我們可以歸納出在OSPF協(xié)議中使用到的五種協(xié)議報(bào)文，并簡(jiǎn)單介紹了它們的作用，我們作個(gè)簡(jiǎn)單的小結(jié)：
◆ Hello報(bào)文，通過(guò)周期性地發(fā)送來(lái)發(fā)現(xiàn)和維護(hù)鄰接關(guān)系；
◆ DD(鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)描述)報(bào)文，描述本地路由器保存的LSDB(鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù))；
◆ LSR(LS Request)報(bào)文，向鄰居請(qǐng)求本地沒(méi)有的LSA；
◆ LSU(LS Update)報(bào)文，向鄰居發(fā)送其請(qǐng)求或更新的LSA；

◆ LSAck(LS ACK)報(bào)文，收到鄰居發(fā)送的LSA后發(fā)送的確認(rèn)報(bào)文 。
OSPF協(xié)議采用的非凡機(jī)制
指定路由器和備份指定路由器
在OSPF協(xié)議中，路由器通過(guò)發(fā)送Hello報(bào)文來(lái)確定鄰接關(guān)系，每一臺(tái)路由器都會(huì)與其他路由器建立鄰接關(guān)系，這就要求路由器之間兩兩建立鄰接關(guān)系，每臺(tái)路由器都必須與其他路由器建立鄰接關(guān)系，以達(dá)到同步鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的目的，在網(wǎng)絡(luò)中就會(huì)建立起n×(n-1)/2條鄰接關(guān)系(n為網(wǎng)絡(luò)中OSPF路由器的數(shù)量)，這樣，在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)同步時(shí)需要占用一定的帶寬 。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，OSPF采用了一個(gè)非凡的機(jī)制：選舉一臺(tái)指定路由器(DR)，使網(wǎng)絡(luò)中的其他路由器都和它建立鄰接關(guān)系，而其他路由器彼此之間不用保持鄰接 。路由器間鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的同步，都通過(guò)與指定路由器交互信息完成 。這樣，在網(wǎng)絡(luò)中僅需建立n-1條鄰接關(guān)系 。備份指定路由器(BDR)是指定路由器在網(wǎng)絡(luò)中的備份路由器，它會(huì)在指定路由器關(guān)機(jī)或產(chǎn)生問(wèn)題后自動(dòng)接替它的工作 。這時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的其他路由器就會(huì)和備份指定路由器交互信息來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的同步 。
要被選舉為指定路由器，該路由器應(yīng)符合以下要求：
◆ 該路由器是本網(wǎng)段內(nèi)的OSPF路由器；
◆ 該OSPF路由器在本網(wǎng)段內(nèi)的優(yōu)先級(jí)(Priority)>0；
◆ 該OSPF路由器的優(yōu)先級(jí)最大，假如所有路由器的優(yōu)先級(jí)相等，路由器號(hào)(Router ID)最大的路由器(每臺(tái)路由器的Router ID是唯一的)被選舉為指定路由器 。
滿足以上條件的路由器被選舉為指定路由器，而第二個(gè)滿足條件的路由器則當(dāng)選為備份指定路由器 。
指定路由器和備份指定路由器的選舉，是由路由器通過(guò)發(fā)送Hello數(shù)據(jù)報(bào)文來(lái)完成的 。
OSPF協(xié)議中的區(qū)域劃分
OSPF協(xié)議在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的使用中，鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)比較龐大，它占用了很大的存儲(chǔ)空間 。在執(zhí)行最小生成數(shù)算法時(shí)，要耗費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間和很大的CPU資源，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓母怕室泊蟠笤黾?。這些因素的存在，不僅耗費(fèi)了路由器大量的存儲(chǔ)空間，加重了路由器CPU的負(fù)擔(dān)，而且，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)會(huì)因?yàn)橥負(fù)浣Y(jié)構(gòu)的經(jīng)常變化，長(zhǎng)期處于“動(dòng)蕩”的不可用的狀態(tài) 。
OSPF協(xié)議之所以能夠支持大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行區(qū)域劃分是一個(gè)重要的原因 。
OSPF協(xié)議答應(yīng)網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)人員根據(jù)需要把路由器放在不同的區(qū)域(Area)中，兩個(gè)不同的區(qū)域通過(guò)區(qū)域邊界路由器(ABR)相連 。在區(qū)域內(nèi)部的路由信息同步，采取的方法與上文提到的方法相同 。在兩個(gè)不同區(qū)域之間的路由信息傳遞，由區(qū)域邊界路由器(ABR)完成 。它把相連兩個(gè)區(qū)域內(nèi)生成的路由，以類型3的LSA向?qū)Ψ絽^(qū)域發(fā)送 。此時(shí)，一個(gè)區(qū)域內(nèi)的OSPF路由器只保留本區(qū)域內(nèi)的鏈路狀態(tài)信息，沒(méi)有其他區(qū)域的鏈路狀態(tài)信息 。這樣，在兩個(gè)區(qū)域之間減小了鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，降低了生成數(shù)算法的計(jì)算量 。同時(shí)，當(dāng)一個(gè)區(qū)域中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，其他區(qū)域中的路由器不需要重新進(jìn)行計(jì)算 。OSPF協(xié)議中的區(qū)域劃分機(jī)制，有效地解決了OSPF在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用時(shí)產(chǎn)生的問(wèn)題 。
OSPF協(xié)議使用區(qū)域號(hào)(Area ID)來(lái)區(qū)分不同的區(qū)域，其中，區(qū)域0為骨干區(qū)域(根區(qū)域) 。因?yàn)樵趨^(qū)域間不再進(jìn)行鏈路狀態(tài)信息的交互(實(shí)際上，在區(qū)域間傳遞路由信息采用了可能導(dǎo)致路由自環(huán)的遞歸算法)，OSPF協(xié)議依靠維護(hù)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)路由自環(huán)的能力，在區(qū)域間無(wú)法實(shí)現(xiàn) 。所以，路由自環(huán)可能會(huì)發(fā)生在OSPF的區(qū)域之間 。解決這一問(wèn)題的辦法是，使所有其他的區(qū)域都連接在骨干區(qū)域(Area 0)四周，即所有非骨干區(qū)域都與骨干區(qū)域鄰接 。對(duì)于一些無(wú)法與骨干區(qū)域鄰接的區(qū)域，在它們與骨干區(qū)域之間建立虛連接 。

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