计算机网络原理 内部网关协议OSPF

开放式最短路径优先OSPF （Open Shortest Path First ）协议是另一种内部网关协议。它是为了解决RIP 的局限性而开发的非专用路由方案。最初的研发工作开始于1988年，结束于1991年。随后不断地发布对该协议的更新。

OSPF 提供了许多距离矢量协议中没有的特征。对这些特征的支持已经使OSPF 成为大型网络环境中广泛采用的路由协议。它具有以下几个特征：

● 相同代价时的负载平衡。同时使用多条路径可以更加有效地利用网络资源。 ● 网络的逻辑划分。这样做减少了不利条件下各种信息的传播。它还提供了聚集路由

声明的能力，限制了不必要的子网信息公告。

● 支持认证。OSPF 支持对任何传输路由公告的结点进行认证。这就防止了欺骗性信

息源破坏路由表。

● 更小的收敛时间。OSPF 提供了路由更改的即时传播功能。这样就加快了更新网络

拓扑结构所需的收敛速度。

● 支持CIDR 和VLSM 。这个特征允许网络管理员有效分配IP 地址资源。 OSPF 是一个链路状态协议。与其他链路状态协议一样，每个OSPF 路由器执行SPF 算法，以处理保存在链路状态数据库中的信息。这个算法产生了一支最短路径树，详细描述了达到每个目的的网络的优选路径。

OSPF 报文用IP 数据报来传输。它们不是被封装到TCP 或UDP 报文中。OSPF 报文的报头格式如图6-7所示。报文长度为24个8位组的报头。版本字段指出了协议的版本号，类型字段指示报文的类型如图6-8所示。

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图6-7 OSPF 报文报头格式 图6-8 OSPF 报文类型

源路由器IP 地址字段给出了发送地址，域标识符字段给出了32位的域标识号，鉴别类型字段说明了所使用的鉴别机制。

Hello 报文有两个功能：

● 检测链路是否可以使用。

● 在广播型与非广播型网络上选择指定路由器及后备。OSPF Hello 的报文格式如图6-9

所示。

当两个路由器已经在一条点到点链路上建立了双向连接之后，路由器通过交换OSPF 数据库描述来初始化它的网络拓扑数据库，使它们的数据库同步。OSPF 数据库描述报文格式如图6-10所示。

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图6-9 OSPF Hello 报文格式 图

6-10 OSPF 数据库描述报文格式

路由器与邻站交换了数据库描述报文之后，它可能发现自己的数据库中某部分信息已经过时。为了请求邻站提供更新信息，路由器发送链路状态请求报文。OSPF 链路状态请求报文格式如图6-11所示。

路由器使用链路状态更新报文来广播链路的状态。OSPF 链路状态更新报文格式如图6-12所示。

图6-11 OSPF 链路状态请求报文格式

图6-12 OSPF 链路状态更新报文格式

OSPF 链路状态通知报文格式如图6-13所示。各字段的赋值与数据库描述报文相同。

图6-13 OSPF 链路状态通知报文格式