【云计算 IT 基础知识】5.3.7 OSPF

muzilan 2016-07-15 07:58:14

加精

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嘎嘎嘎，毕业季真是忙的不可开交啊，各种要办的手续，各种离别，各种收拾行李，各种天涯海角，各种奔波（一天去了三个城市

，各种暴雨（所以火车堵了，飞机各种晚点，飞了也各种无法降落，一路颠簸，好吧，我第一次晕机了。。。）），前段时间更的很慢，之后慢慢补上。。。还有好多呢，真是任重道远

，加油

5 网络.
5.1 概述
5.2 链路层
5.2.1 VLAN
5.2.2 STP
5.2.3 Smart Link
5.3 网络层.
5.3.1 ARP
5.3.2 IP
5.3.3 IPv4
5.3.4 IPv6
5.3.5 ICMP
5.3.6 VRRP
5.3.7 OSPF
5.3.8 BGP
5.3.9 NAT
5.4 传输层.
5.4.1 TCP
5.4.2 UDP
5.5 应用层.
5.5.1 DHCP
5.5.2 DNS
5.5.3 SNMP
5.5.4 HTTP
5.5.5 SOAP
5.5.6 Telnet
5.5.7 FTP
5.5.8 NTP
5.6 相关硬件
5.6.1 LAN switch
5.6.2 路由器
5.6.3 网桥
5.6.4 负载均衡器
6 存储.
6.1 概述.
6.2 存储技术
6.2.1 DAS
6.2.2 NAS
6.2.3 SAN
6.2.4 差异比较
6.3 存储方式
6.3.1 对象存储
6.3.2 块存储
6.3.3 文件存储
6.3.4 差异比较
6.4 存储接口
6.4.1 SCSI
6.4.2 iSCSI
6.4.3 SAS
6.4.4 SATA
6.4.5 FC
6.4.6 FCoE
6.5 可靠性技术
6.5.1 RAID
6.5.2 备份
6.5.3 快照
6.5.4 镜像
6.5.5 群集并发存取
6.6 相关硬件
6.6.1 磁盘阵列
6.6.2 存储服务器
6.6.3 FC 交换机
7 安全.
7.1 概述
7.2 物理安全
7.3 基础设施安全
7.4 网络安全
7.4.1 网络安全威胁
7.4.2 防火墙
7.4.3 ACL
7.4.4 IDS
7.4.5 IPS
7.4.6 VPN
7.4.7 SSL
7.4.8 SSL VPN
7.4.9 SSH
7.4.10 HTTPS
7.4.11 CHAP
7.4.12 数字签名
7.5 数据安全
7.6 虚拟化安全
7.7 管理安全
8 操作系统
8.1 概述.
8.1.1 操作系统的概念
8.1.2 操作系统的类型
8.1.3 操作系统的结构
8.1.4 操作系统与用户接口
8.1.5 操作系统的硬件环境
8.2 通用概念
8.2.1 Socket
8.2.2 DLL
8.2.3 进程
8.2.4 线程
8.2.5 插件
8.2.6 控件
8.3 Windows.
8.3.1 Windows 概述
8.3.2 常用命令和快捷键
8.3.3 常用概念
8.4 Linux/UNIX
8.4.1 UNIX 概述
8.4.2 Linux 概述
8.4.3 常用命令
8.4.4 常用概念
9 数据库.
9.1 概述
9.2 SQL Server
9.3 MySQL
9.4 PostgreSQL
9.5 DB2
9.6 HBase
10 终端
10.1 终端介绍

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5.3.7 OSPF

概念

开放最短路由优先OSPF(Open Shortest Path First)是一种基于链路状态的AS (Autonomous System)内部路由协议。在IP网络上,它通过收集和传递AS的链路状态来动态地发现并传播路由。OSPF属于IGP(Interior Gateway Protocol)。目前IPv4协议使用的OSPF版 2在RFC2328中定义。

AS是为了便于网络的管理,人为地将Internet划分成的若干区域。每一个AS由一组在统一的机构管理下的路由器组成,AS对外呈现统一的路由机制,并被看成独立的网络组成单元。

特点

在OSPF出现前,网络上广泛使用RIP(Routing Information Protocol)作为内部网关协议。由于RIP是基于距离矢量算法的路由协议,存在着收敛慢、路由环路、可扩展性差等问题,所以逐渐被OSPF取代。

OSPF具有如下特点:
l 适应范围广
支持各种规模的网络,最多可支持几百台路由器。

l收敛快速
当网络的拓扑结构发生变化时,立即发送更新报文,使这一变化在AS中同步。

l无自环
通过收集到的链路状态用最小生成树算法计算路由,从算法身保证了不会生成自环路由。

l支持区域划分
允许AS的网络被划分成区域来管理,区域间传送的路由信息被进一步抽象,从而减少了占用网络的带宽。

l支持等值路由
支持到同一目的地址的最多三条等值路由。

l支持验证
支持基于接口的报文验证以保证路由计算的安全性。

l支持以组播地址发送协议报文
OSPF报文封装在IP报文内,可以采用单播或组播的形式发送。提供路由分级管理使用4类不同的路由,按从高到低的优先顺序排列如下:
1. 区域内路由描述AS内区域内的网络结构。
2. 区域间路由描述AS内区域间的网络结构。
3. 第一类外部路由
对应于OSPF从其他IGP所引入的路由信息,这些路由的开销和OSPF自身路由的开销具有可比性。
4. 第二类外部路由
对应于OSPF从EGP(Exterior Gateway Protocol)所引入的路由信息,这些路由的开销远大于OSPF自身路由的开销,因而在计算时只考虑外部开销。

原理

路由计算过程

采用OSPF协议时,每个路由器主动测试与其邻站相连链路的状态,并将这些信息发送给它的其他邻站,而邻站将这些信息在AS中传播出去。每个路由器接收这些链路状态信息,并建立起完整的路由表。每个路由器再根据SPF(Shortest Path First)计算出到网络中各个节点的路由表。

通过OSPF协议计算路由的过程如图5-21所示。

通过OSPF协议计算路由的过程如下:
1. 路由器A、B、C、D组成网络。连线旁边的数字表示路径开销。假定两台路由器相互之间发送报文所需花费是相同的。
2. 每台路由器都得到相同的LSDB(Link State DataBase)。LSDB是对整个网络的拓扑结构的描述。
a. 每台路由器都根据自己周围的网络拓扑结构生成一条LSA(Link State Advertisement)。
b. 每台路由器都将LSA发送给网络中其他所有的路由器。
c. 每台路由器都收到了其他路由器的LSA,所有的LSA放在一起称作LSDB。
3. 各路由器都将LSDB转换成一张带权有向图,这张图是对整个网络拓扑结构的真实反映。各路由器得到的是一张完全相同的图。
4. 每台路由器在图中以自己为根节点,使用SPF算法计算出一棵最小生成树,由这棵树得到了到网络中各个节点的路由表。
区域划分 OSPF允许AS的网络被划分成区域来管理,区域间传送的路由信息被进一步抽象,从而
减少了占用网络的带宽。区域划分如图5-22所示。

AS 1内运行OSPF协议。AS 1被划分为三个不同的区域(Area 0、Area 1、Area 2)。其中Area 0称作“骨干区域”。

说明
如果AS被划分成一个以上的区域,则必须有一个区域是骨干区域,并且保证其他区域与骨干区域直接相连或逻辑上相连,且骨干区域自身也必须是连通的。

报文格式

OSPF的报文格式如图5-23所示。