OSPF(Open Shortest Path First)是IETF的IGP工作組為IP網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的路由協(xié)議,這個(gè)工作組是在1988年開(kāi)始為internet設計以SPF算法為基礎的IGP時(shí)形成的。
同IGRP一樣,OSPF也是在20實(shí)際80年代中期創(chuàng )造的,開(kāi)始的原因也是因為RIP已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足日益增長(cháng)的大型服務(wù)和不同種類(lèi)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )的需求。
OSPF有2個(gè)主要特征
首先這個(gè)協(xié)議是開(kāi)放的,這就意味著(zhù)它的細節被放在在一個(gè)公開(kāi)的領(lǐng)域中——RFC1247。
其次OSPF是基于SPF算法的。
OSPF是鏈路狀態(tài)路由協(xié)議,通過(guò)向同一個(gè)區域內的其他OSPF路由器發(fā)送鏈路狀態(tài)通告-LSA來(lái)完成數據庫的同步。
LSA的內容包括本路由器的直連接口,鏈路消耗值以及其他變量。
OSPF路由器積累這些鏈路狀態(tài)信息,并使用SPF算法來(lái)計算到達每一個(gè)節點(diǎn)的最短路徑。
這就與距離矢量路由協(xié)議(RIP、IGRP)不同了,運行距離矢量路由協(xié)議的路由器會(huì )定期的以本地的整個(gè)或部分路由表為路由更新發(fā)送給鄰居。
OSPF是第一個(gè)對網(wǎng)絡(luò )結構使用分層概念的路由協(xié)議,當然這個(gè)結構的最外層還是自治域系統(AS),這個(gè)自治域系統就是在一個(gè)使用相同的路由策略并屬于同一個(gè)管理域的網(wǎng)絡(luò )的集合。
OSPF是運行在自治域系統內部的路由協(xié)議,當然它也可以從其他的自治域系統收到路由,并把本自治域系統內部的路由發(fā)給其他域。
而在運行OSPF的自治域系統內,又被劃分為多個(gè)區域(Area),具有多個(gè)接口的路由器可以屬于多個(gè)區域,這些路由器就是區域邊界路由器(Area Border Router),邊界路由器對每個(gè)區域都保存著(zhù)單獨的拓撲數據庫。
拓撲數據庫實(shí)際上是對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )中路由器之間相互關(guān)系的整體描述,它的內容就是從同一區域內的其他路由器收到的LSA的集合。
由于同一區域內的路由器共享相同的內容,他們對于這個(gè)區域的具有相同的拓撲數據庫。
一個(gè)區域的拓撲對于本區域外的實(shí)體比如OSPF路由器,是不可見(jiàn)的。
這就造成了各個(gè)區域保持自己的拓撲數據庫,區域之間是相互分隔的。
當然,區域分隔并不意味著(zhù)路由也是分隔的,相反,它只是最大限度的減少了區域間的路由流量。
因此,根據源與目的是否屬于同一區域,可以把OSPF路由分為2類(lèi):
•區域內路由-源和目的屬于同一區域
•區域間路由-源和目的屬于不同區域
OSPF的區域0是一個(gè)特殊的區域,也被稱(chēng)為骨干區域(backbone)。
它的作用是在其他非backbone區域之間轉發(fā)路由,因為OSPF的非backbone區域之間是不能之間交換路由信息的。
OSPF使用區域的概念把OSPF的自治域劃分為多個(gè)子域,區域實(shí)際上是一組邏輯上的路由器以及與路由器相關(guān)的鏈路。
一個(gè)區域內的路由器不會(huì )得到本區域外的任何詳細信息。
因此,一個(gè)區域內的所有路由器必須共享一致的數據庫,但不是整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的。這就很大程度的減少了數據庫的大小對存儲器的需求。
此外,越小的數據庫,就意味著(zhù)越少的LSA需要處理,也就減少了CPU的負載。
又因為數據庫只需要在本區域內保持一致,那么LSA的洪泛也就被控制在一個(gè)區域內。這也就是OSPF使用區域概念的好處。
根據區域的概念,OSPF的流量也被分為3種:
l 區域內(intra)-這些流量在同一個(gè)區域內的路由器間傳送。
l 區域間(inter)-這些流量在屬于不同區域的路由器間傳送。
l 外部(external)-這些流量在屬于不同OSPF自治域系統的路由器間傳送。
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