ospf协议的工作过程Word格式.docx
《ospf协议的工作过程Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ospf协议的工作过程Word格式.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
nbma（none-broadcastmulti-access）类型的网络中选举指定路由器dR（designatedRouter）和备份指定路由器bdR（backupdesignatedRouter）。
2.dd报文:
两台路由器进行lsdb数据库同步时,用dd报文来描述自己的lsdb。
dd报文的内容包括lsdb中每一条lsa的头部（lsa的头部可以唯一标识一条lsa）。
lsa头部只占一条lsa的整个数据量的一小部分,所以,这样就可以减少路由器之间的协议报文流量。
3.lsR报文:
两台路由器互相交换过dd报文之后,知道对端的路由器有哪些lsa是本地lsdb所缺少的,这时需要发送lsR报文向对方请求缺少的lsa,lsR只包含了所需要的lsa的摘要信息。
4.lsu报文:
用来向对端路由器发送所需要的lsa。
5.lsack报文:
用来对接收到的lsu报文进行确认。
邻居状态机
邻居和邻接关系建立的过程如下:
1.down:
这是邻居的初始状态,表示没有从邻居收到任何信息。
2.attempt:
此状态只在nbma网络上存在,表示没有收到邻居的任何信息,但是已经周期性的向邻居发送报文,发送间隔为hellointerval（一般是10s）。
如果Routerdeadinterval（一般为hellointerval的四倍）间隔内未收到邻居的hello报文,则转为down状态。
3.init:
在此状态下,路由器已经从邻居收到了hello报文,但是自己不在所收到的hello报文的邻居列表中,尚未不邻居建立双向通信关系。
4.2-way:
在此状态下,双向通信已经建立,但是没有不邻居建立邻接关系。
这是建立邻接关系以前的最高级状态。
5.exstart:
这是形成邻接关系的第一个步骤,邻居状态变成此状态以后,路由器开始向邻居发送dd报文。
主从关系是在此状态下形成的,初始dd序列号也是在此状态下决定的。
在此状态下収送的dd报文不包含链路状态描述。
6.exchange:
此状态下路由器相互发送包含链路状态信息摘要的dd报文,描述本地lsdb的内容。
7.loading:
相互发送lsR报文请求lsa,发送lsu报文通告lsa。
8.Full:
路由器的lsdb已经同步。
Routerid、邻居和邻接
篇二：
Rip和ospF协议工作原理分析
题目：
Rip和ospF协议工作原理分析
摘要：
本文主要分析了内部网关协议中的路由信息协议（Rip）和开放式最短路径优先协议（ospF）这两种网络协议的工作原理，并从各个方面分析了这两种路由选择协议的区别，总结出了其分别适用的网络。
英文摘要:
thispapermainlyanalyzestheinternalgatewayintheagreementofroutinginformationprotocol（Rip）andopenshortestpathfirstagreement（ospF）thetwonetworkprotocolprincipleofwork,andfromallaspectsareanalyzedthetwotypesofroutingprotocoldistinction,summarizesitsrespectivelyapplicablenetwork.
intodayscomputernetworkwhenthetwosetsofthedirectconnectiontocomputerafterseveralnetworkcommunication,usuallyneedtorouter.theroutertoprovideawaytoopenupthroughanetworkconnectionofthepath.sohowisthepathsetupRoutingprotocolisthetask,theyestablishedforrouterwiththroughthemeshnetworkthebestpathneedeachotherofroutinginformationsharing.Routinginformationprotocol（Rip）andopenshortestpathfirstagreement（ospF）asbasedontcp/ipcomputernetworkoftheextensiveapplicationofinternalgatewayagreement,thefurtherunderstandingoftheworkingprincipleofthecomputernetworkhasapositiverole.
关键词：
路由信息协议；
开放式最短路径优先协议；
自治系统引言
在如今的计算机网络中，当两台非直接连接的计算机需要经过几个网络通信时，通常就需要路由器。
路由器提供一种方法来开辟通过一个网状联结的路径。
那么路径是怎么建立的呢？
路由选择协议的任务是，为路由器提供他们建立通过网状网络最佳路径所需要的相互共享的路由信息。
路由信息协议（Rip）和开放
式最短路径优先协议（ospF）作为基于tc（ospf协议的工作过程）p/ip的计算机网络中广泛应用的内部网关协议，深入理解其工作原理对研究计算机网络有着很好的促进作用。
目录
1.路由信息协议........................................................................................................2
1.1路由信息协议简介......................................................................................2
1.2路由信息协议的工作原理..........................................................................2
1.3Rip协议的特点..........................................................................................3
1.4路由信息协议的局限..................................................................................4
2.开放式最短路径优先协议......................................................................................4
2.1开放式最短路径优先协议简介...................................................................4
2.2开放式最短路径优先协议的工作原理.......................................................5
2.3ospF的五中分组类型...............................................................................6
2.4ospF协议的特点.......................................................................................7
2.5开放式最短路径优先协议的局限..............................................................8
3.ospF数据包格式.................................................................................................8
4．Rip协议和ospF协议的比较.............................................................................9
5．结论.......................................................................................................................10
1.路由信息协议
1.1路由信息协议简介
路由信息协议（Routinginformationprotocol）是内部网关协议igp中最先得到广泛应用的协议。
这个网络协议最初由加利弗尼亚大学的berkeley所提出，其目的在于通过物理层网络的广播信号实现路由信息的交换，从而提供本地网络的路由信息。
Rip是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议，是因特网的标准协议，其最大的优点就是简单。
1.2路由信息协议的工作原理
路由信息协议功能的实现是基于距离矢量的运算法则，这种运算法则在早期的网络运算中就被采用。
简单来说，距离矢量的运算引入跳数值作为一个路由量度。
每当路径中通过一个路由，路径中的跳数值就会加1。
这就意味着跳数值越大，路径中经过的路由器就有多，路径也就越长。
而路由信息协议就是通过路由间的信息交换，找到两个目的路由之间跳数值最小的路径。
具体来说，在起始阶段，每个路由器只含有相邻路由的信息，相邻的路由器之间会发送路由信息协议请求包以得到路由信息。
以此方式，路由器得到了其所知的所有路由器的网络信息。
之后，每个路由器都会检查，比较这些信息，并且把到达每一个不同路由器的路由量度———跳数值最小的路径信息储存在路由表中。
最终，所有的路由器与其他路由器之间路径的量度值都会是最小的，即路径最短。
为了避免在起始路由器和目的路由器之间的路径中出现回路，路由信息协议设定了每条路径中跳数的极限值。
在路由信息协议中，每条路经中跳数的最大值设定为15。
当跳数的值达到16时，路径将被认定为无限远，同时目的路由器也将被认定为无法达到。
跳数极限值的引入避免了路径中出现无限循环的回路，但同时，这也限制了路由信息协议所能支持的网络的大小。
一般情况下，路由信息协议中的路由器以30s为一个周期，每经过一个周期或者当网络的拓扑结构发生改变时，路由器会发送路由更新信息。
当其他路由器受到了路由更新信息时，路由器会检测信息中的改变，并且更新自身的路由数据库。
在路由器更新其路由数据库的工程中，路由器只会保存到达目的路由器的最佳路径，即路径中跳数值最小的路径，以此来完成路由信息的更新。
当一个路由器完成了路由信息的更新后，他将会把更新后的路由信息以广播的形式发送给相邻路由器，以此类推以完成整个网络中所有路由器中路由信息的更新。
需要注意的是，Rip不能再两个网络之间同时使用多条路由。
Rip选择一条最少路由器的路由器的路由（即最短路由），哪怕还存在另一条高速（低时延）但路由器较多的路由。
同时，为了规范路由器的性能，在路由器资讯协议中还定义了路由更新计时器，路由超时计时器，以及路由更新计时器。
1.3Rip协议的特点
由Rip协议的工作原理可以得到，其有如下3个特点：
（1）仅和相邻路由器交换信息。
如果两个路由器之间的通信不需要经过另一个路由器，那么这两个路由器就是相邻的。
Rip协议规定，不相邻的路由器不交换信息。
（2）路由器交换的信息时当前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表。
也就是说，交换的信息时：
“我到本自治系统中所有网络的最短距离，以及到每
个网络应经过的下一跳路由”。
（3）按固定的时间间隔交换路由信息，然后路由器根据收到的路由信息跟新路由表。
当网络拓扑发生变化时，路由器也及时向相邻路由器通告拓扑变化后的路由信息。
1.4路由信息协议的局限
虽然路由器资讯协议是具有简单，直接等特点。
但是，由于本身的不足，路由器资讯协议在使用中也受到一些限制：
（1）由于跳数极限值的限制，路由器资讯协议不适用于大型网络。
如果网络过大，跳数值将超过其极限，路径即被认定无效，从而使得网络无法正常工作。
（2）由于任意一个网络设备都可以发送陆游更新信息，路由器资讯协议的可靠性和安全性无法得到保证。
（3）路由器资讯协议所使用的均算法则是距离矢量运算，这仅仅考虑了路径中跳数值的大小。
然而在实际应用中，网络时延以及网络的可靠性将成为影响网络传输质量的重要指标。
因此跳数值无法正确反映出网络的真实情况，从而使得路由器在路径选择上出现差错。
（4）路由信息的更新时间过长，同时由于在更新时路由器发送全部的路由表信息占用了更多的网络资源，因此路由器资讯协议对于网络带宽要求更高，增加网络开销。
2.开放式最短路径优先协议
2.1开放式最短路径优先协议简介
开放式最短路径优先（opensourcepathFirst）协议，也是一种内部网关协议。
它是为克服Rip的缺点在1989年开发出来的。
开放式最短路径优先协议主要用于在自主系统中的路由器之间传输路由信息。
相较于路由信息协议，开放式最短路径优先协议适用网络的规模更大，范围更广。
此外，开放式最短路径优先协议也摆脱了距离矢量的运算法则，而是基于另外一种运算，由dijkstra提出的最短路径算法。
同时，该协议也能够支持分层网络，这使得开放式最短路径优先协议的应用更加具有灵活性，广泛性。
ospF的第二个版本ospF2已成为因特网标准
协议。
这里需要注意的是，ospF只是一个协议的名字，它并不表示其他的路由选择协议不是“最短路径优先”。
实际上，所有的在自治系统内部使用的路由选择协议都是要寻找一条最短的路径。
2.2开放式最短路径优先协议的工作原理
开放式最短路径协议是一种内向型自治系统的路由协议，但是，该协议同样能够完成在不同自治系统内收发信息的功能。
为了便于管理，开放式最短路径优先协议将一个自治系统划分为多个区域。
在自治系统所划分出的各个区域中，区域0作为开放式最短路径优先协议工作下的骨干网，该区域负责在不同的区域之间传输路由信息。
而在不同区域交接出的路由器也被称作区域边界路由器（areaboarderRouters），如果两个区域边界路由器彼此不相邻，虚链路可以假设这两个路由器共享同一个非主干区域，从而使这两个路由器看起来是相连的。
此外，对于这些话分出的区域来说，各个区域自身的网络拓扑结构是相互不可见的，这样就使得路由信息在网络中的传播大大减少，从而提高了网络性能。
在开放式最短路径优先协议中引入了链路状态的概念。
所谓链路状态，其包含了链路中附属端口以及量度信息。
链路状态公告（link-stateadvertise-ments）在更新路由器的网络拓扑结构信息库时被广泛应用。
路由器中的网络拓扑结构数据库就是对于同一区域中所有路由器所发布的链路状态公告的收集，整理，从而形成以整个网络的拓扑结构图。
链路状态公告将会在自治系统的所有区域中传播，而同一区域中的全部路由器所广播的链路状态公告是相同的。
但是，对于区域边界路由器来说，这些路由器则负责为不同的区域维持其相应的拓扑结构数据库。
开放式最短路径协议定义了两种路由通路，分别为区域内路由通路和区域间路由通路。
如果起始点和目的终点在同一区域中，数据分组将会直接从起始点传到目的终点，这叫做区域内路由通路。
同理，当起始点和目的终点不在同一区域中的信息传输，叫做区域间陆游通路。
而区域间路由通路则要更加复杂。
由于起始点和目的终点不在同一区域中，数据分组将首先会从起始点传到其所在区域的区域边界路由器。
之后，通过骨干区域中的陆游数据库，数据分组将会被传输送到目的终点所在区域的区域边界路由器上，进而通过该路由器最终传输到目的终点。
在开放式最短路径优先协议工作的起始阶段，路由器将会向所有端口发送问候信息分组。
问候信
篇三：
ospF协议详解（最终版）
ospF协议总结（完整版）
ospF的五个包:
1．hello：
9项内容，4个必要
2．dbd：
数据库描述数据包（主要描述始发路由器数据库中的一些或者全部lsa信息），主要包括接口的mtu，主从位ms，数据库描述序列号等）；
3．lsR：
链路状态请求数据包（查看收到的lsa是否在自己的数据库，或是更新的lsa，如果是将向邻居发送请求）；
4．lsu：
链路状态更新数据包（用于lsa的泛洪扩散和发送lsa去响应链路状态请求数据包）；
5．lsack：
链路状态确认数据包（用来进行lsa可靠的泛洪扩散，即对可靠包的确认）。
hello包作用：
1．发现邻居;
2．建立邻居关系;
3．维持邻居关系;
4．选举dR，bdR
5．确保双向通信。
2．邻居关系为Full状态；
而邻接关系是处于two-way状态。
hello时间间隔:
在点对点网络与广播网络中为10秒；
在nbma网络与点对多点网络中为30秒。
注：
保持时间为hello时间4倍
虚电路传送的lsa为dna，时间抑制，永不老化.
ospF的组播地址:
dR将使用组播地址224.0.0.5泛洪扩散更新的数据包到dRothers
dRothers使用组播地址224.0.0.6发送更新数据包
组播的mac地址分别为：
0100.5e00.0005，0100.5e00.0006
ospF的包头格式:
|版本|类型|长度|路由器id|区域id|验证和|验证类型|验证|数据||1byte|1|2|4|4|2|2|8|variance|
ospF支持的验证类型:
ospF支持明文和md5认证，用sniffer抓包看到明文验证的代码是“1”，md5验证的代码是“2”。
ospF支持的网络类型:
1．广播
2．非广播
3．点对点（若mtu不匹配将停留在ex-staRt状态）
4．点对多点
5．虚电路（虚电路的网络类型是点对点）
虚链路必须配置在abR上，
虚链路的配置使用的命令是areatransit-area-idvirtual-linkrouter-id
虚链路的metric等同于所经过的全部链路开销之和
dR/bdR选举：
1．优先级（0~255;
0代表不参加选举;
默认为1）；
2．比较Router-id。
次者为bdR。
在point-to-point,point-to-multipoint（广播与非广播）这三种网络类型不选取dR与bdR;
broadcast,nbma选取dR与bdR。
先启动ospF进程的路由器会等待一段时间，这个时间内你没有启动其它路由的ospF进程的话，第一台路由就认为自己是dR，之后再加进来的也不能在选举了，这个等待时间叫做waittimer计时器，cisco规定的waittimer是40秒。
这个时间内你启动的路由是参与选举的，所以真实工作环境中，40秒你大概只启动了两台，dR会再前两台启动的路由中产生，工作一段时间以后，活的最久的路由最有可能成为dR
ospFoverFRame-Relay的配置：
（1）nbma:
在hub上指定邻居；
spoke上设置优先级为0。
（2）p-to-p:
接口下配置命令ipospfnetworkpoint-to-point。
（3）p-to-multp：
接口下配置命令ipospfnetworkpoint-to-multipoint。
按需电路配置:
接口下配置命令ipospfdemand-cricuit。
孤立区域问题解决:
1．虚电路（虚电路穿过的区域一定是标准区域，标准区域一定是全路由的）
2．隧道
3．多进程重分发
如果中间间隔区域为stub区域,则只能用隧道解决.
ospF分区域的原因:
1．lsa数据过大，造成带宽负载过大。
2．计算全网拓扑，对cup要求过高。
3．数据库过大，对内存要求过高。
ospF的区域类型:
骨干:
lsa:
12345
标准:
stub:
lsa123
nssa:
lsa12377（default）
aRea1nssadeFaultinFoRmation-oRiginate
（abR上产生默认路由lsa7）
total-stub:
12一条默认3
total-nssa:
127一条默认3
lsa的类型：
类型1:
路由器链路信息
内容包括:
路由器链路Router-id;
接口地址;
接口网络;
接口花费
可使用showospfdatabaserouter命令查看。
类型2:
网络链路信息
由dR通告，如果是点对点的网络类型，没有lsa2
类型3、4：
汇总链路（都是abR通告）
3号通告ospf区域间信息
4号通告asbr的router-id信息（通告nssa区域的abr）
类型5：
通告外部路由
类型7：
nssa区域外部路由
ospF邻居建立过程:
a-------------------------b
down
initb收到a发来hello进入init状态
twowayhello4个“*”匹配，选举dRbdR；
a在hello中发现自己的Router-id;
exstart交换dbd;
确立主从关系
升级会员 