链路状态路由协议 OSPF (四)

简介: 本章将会继续学习链路状态路由协议OSPF ,理解OSPF领接关系的建立。

一.OSPF领接关系的建立

1.OSPF领接关系的建立概述


广播网络中,两台路由器运行OSPF路由协议(实际可能有多台路由器,这里以两台路由器为例)


当它们同时启动时将开始建立领接关系的过程,此过程将经历七种状态,下面将会详细介绍。


(1)OSPF启动的第一个阶段是使用hello报文建立双向通信的过程。


     第一个阶段  1, Down 状态, 相邻路由器发送hello 包之前

                         2, init状态    初始状态   发送hello 包的过程

                         3, 2way 状态     hello 包发送之后 这个过程开始选举DR BDR

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(2)OSPF启动的第二个阶段是建立完全领接关系


   第二个阶段     4,exstart 准启动状态   选举完DR BDR 准备发送链路状态描述包之前

                       5,exchange 交换状态   发送链路状态描述和详细状态信息的过程

                       6,loading  加载状态    根据链路装信息 汇总为完整链路状态信息的过程

                       7,full 状态   获得完整的链路状态信息的时刻

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2.OSPF的网络类型


根据路由器所连接的捂脸的物理网络不同,OSPF将网络划分为以下四种类型。


   点到点网络(Point-to-Point)

   广播多路访问网络(Broadcast MultiAccess,BMA)

   非广播多路访问网络(None Broadcast MultiAccess,NBMA)

   点到多点网络(Point-to-Multipoint)


点到点的网络


点到点网络连接单独的一对路由器。在点到点网络上的有效邻居总是可以形成领接关系,不需要DR和BDR。在这个网络上的OSPF报文的目的地址也总是224.0.0.5。点到点网络一般采用ppp协议,HDLC协议等。


广播多路访问网络


广播多路访问网络,如以太网和光纤分布式数字网等,他们可以连接多于两台的设备。而且由于他们是广播型,因此连接在这种网络上的所有设备都可以接收到传送的报文。在广播型网络上的OSPF路由器会选举DR和BDR。OSPF报文采用组播方式发送。


非广播多路访问网络


非广播多路访问网络,如X.25和帧中继等,可以连接两台以上的路由器,但是他们没有广播数据包的能力。在非广播多路访问网络上的OSPF路由器需要手工配置邻居,选举DR和BDR,并且所有的OSPF报文都是单播的。


点到多点网络


点到多点网络是非广播多路访问网络的一个特殊配置,可以看作一群点到点链路的集合。在这些网络上的OSPF路由器不需要选举DR和BDR,OSPF报文是组播的。



3.OSPF的应用环境

(1)使用OSPF的原因


OSPF与RIP相比虽然有点很明显,但是一般情况下,并不是所有的网络都需要使用。SPF,一些简单的,路由器配置较低的环境,仍然需要使用静态路由。当考虑以下几个方便的因素时,一般需要使用,SPF来搭建。


   网络的规模。当网络中的路由器在十台以上或大中型规模的网络。

   网络的拓扑结构。网络的拓扑结构为网状,并且任意两台路由器之间都有互通的需求。

   其他特殊需求。要求路由变化时能够快速收敛,路由协议自身的网络开销尽量降低。

   路由器自身的要求,运行OSPF协议时对路由器CPU的处理能力及内存的大小都有一定的要求,性能很低的路由器不推荐使用OSPF协议。


(2)OSPF的特点


   可适应大规模网络

   路由变化收敛速度快

   无路由环

   支持变长子网掩码VLSM

   支持区域划分

   支持以组播地址发送协议报


(3)OSPF与RIP的比较

①网络结构


   RIP的拓扑简单,适用于中小型网络,没有区域,边界等概念。RIP的原始版本不支持可变长子网掩码(RIPv2支持)

   OSPF适用于较大规模的网络。它把AS分成若干个区域,通过对系统内外路由的不同处理,对区域内和区域间路由的不同处理,减少网络数据量的传输。OSPF支持可变长子网掩码。

②协议运行


   运行RIP时,首先向邻居发送请求报文,其他运行RIP的路由器收到请求报文后,马上把自己的路由表发送过去;在没有收到请求报文时,定期(30s)广播自己的路由表。

   运行OSPF时,用Hello报文同邻居建立连接,然后迅速建立邻接关系,只在建立了邻接关系的路由器中发送路由信息;以后靠定期发送Hello报文来维持连接,相对RIP的路由表报文来说这个Hello报文要小得多,网络拥塞也就少了。


③使用情况


   一般来说,OSPF占用的实际链路带宽比RIP少,因为它的路由表是有选择的广播(只在建立邻接的路由器间),而RIP是邻居之间的广播。OSPF使用CPU的时间比RIP少,因为OSPF达到平衡后的主要工作是发送Hell。报文,而RIP发送的是路由表(Hello报文比路由表小得多)。OSPF使用的内存比RIP大,因为OSPF有一个相对大的路由表。OSPF使用了邻接关系,其收敛速度快。


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