OSPF已成为目前广域网和企业网采用最多、应用最广泛的路由选择协议之一。本书由该协议的开发者编著，具有很高的权威性。本书从理论和实践两个角度全面深入地讲述了OSPF协议的工作原理，是一本完整而详细的OSPF协议指南。它主要包括OSPF区与虚链路、NBMA与点到多点网段、OSPF配置与管理、与其他协议的互操作、OSPF加密认证、OSPF协议扩展以及IP组播与组播路由选择协议等内容。 　　 本书适合TCP／IP网络管理员、协议设计者和网络应用程序的开发者阅读。 ### OSPF 协议剖析 #### 一、OSPF 概览 **OSPF**(Open Shortest Path First，开放最短路径优先)是目前互联网领域内应用最为广泛的一种内部网关协议(IGP)，尤其在广域网和企业网中扮演着极其重要的角色。其设计目标在于提供更高效、灵活及可扩展的路由机制，相比传统的距离矢量路由协议，如RIP，OSPF基于链路状态算法，能够更好地适应大型复杂网络环境的需求。 #### 二、OSPF 的工作原理与架构 ##### 2.1 路由器在网络中的作用 - **IP数据报转发**：路由器的核心功能之一是根据IP数据报的目的地址进行转发决策。 - **IPv6支持**：随着IPv6的普及，OSPF已经扩展支持IPv6，确保了协议的持续适用性。 ##### 2.2 互联网路由协议 - **路由表**：存储着到达不同网络的路径信息，是实现数据包转发的基础。 - **互联网路由架构**：OSPF属于内部网关协议(IGP)，与外部网关协议(EGP)如BGP一起构成了完整的互联网路由体系。 - **距离矢量算法**：早期的路由协议多采用此类算法，通过周期性地广播整个路由表来更新邻居节点的路由信息。 - **链路状态算法**：OSPF的核心算法，通过维护一个链路状态数据库，精确描述整个网络的拓扑结构，并据此计算最优路径。 #### 三、OSPF 协议的发展历程 - **功能需求**：为了满足日益增长的网络规模和复杂度，OSPF的设计着重于提高网络的可扩展性和健壮性。 - **设计决策**：包括使用链路状态算法、引入区域划分等关键技术点。 - **OSPF v1**：作为OSPF发展的初期版本，存在一定的局限性，最终未能成为标准。 - **标准化过程**：经过不断的改进和完善，OSPF最终成为了一个广泛接受的标准。 #### 四、OSPF 基础知识 - **链路状态通告(LSA)**：用于描述网络拓扑结构的基本单元，包含有关链路状态的信息。 - **样例 LSA：路由器 LSA**：提供了关于路由器连接的所有链路的状态信息。 - **链路状态数据库**：存储LSA的集合，每个路由器都维护自己的链路状态数据库。 - **OSPF 数据包通信**：用于在路由器之间交换链路状态信息和其他控制信息。 - **邻居发现与维护**：OSPF通过特定机制发现并维护邻居关系，这是实现数据同步的前提。 - **数据库同步**：确保所有路由器上的链路状态数据库一致性的关键步骤。 - **路由计算**：利用链路状态数据库中的信息，通过Dijkstra算法计算出到达每个目的网络的最短路径。 #### 五、OSPF 网络类型 - **广播子网**：如以太网，OSPF通过指定路由器(DR)和备份指定路由器(BDR)来优化邻居关系的建立和维护。 - **非广播多访问(NBMA)子网**：如帧中继，OSPF通过手动配置邻接关系来处理此类网络。 - **点到多点子网**：为简化NBMA网络配置而引入的一种特殊类型。 #### 六、OSPF 层次化路由 - **OSPF 区域**：将网络划分为多个逻辑区域，可以显著减少网络的复杂度，提高路由计算的效率。 - **外部路由信息的整合**：通过引入外部路由信息(如来自其他IGP或EGP的路由)，实现不同协议之间的互操作。 - **OSPF 区域类型**：包括普通区域、骨干区域、末梢区域等不同类型，每种类型具有不同的特点和应用场景。 #### 七、OSPF 扩展特性 - **TOS 基于路由**：允许根据服务类型(TOS)字段的不同设置不同的路由策略。 - **末梢区域(Stub Areas)**：简化了区域内路由器的LSDB，减少了LSA的数量。 - **按需电路扩展**：支持在某些类型的链路上按需发送LSA，提高了带宽利用率。 - **不完全末梢区域(NSSA)**：用于引入外部路由，同时避免在整个自治系统内泛洪这些路由信息。 - **数据库溢出支持**：当LSDB大小超过阈值时启用，防止数据库过载。 - **外部属性 LSA**：增加了对OSPF外部路由属性的支持，提高了路由选择的灵活性。 #### 八、OSPF 与 IP 组播 - **MOSPF**：多播OSPF，是对OSPF的扩展，旨在支持组播路由选择。 - **组成员关系 LSA**：用于通告组播组的成员信息，帮助构建组播树。 #### 总结 本书不仅详细介绍了OSPF协议的各个方面，还深入探讨了其实现细节和技术挑战。对于TCP/IP网络管理员、协议设计者以及网络应用程序的开发者来说，这本书提供了一本权威且实用的手册，不仅有助于理解OSPF的工作原理，还能指导实际部署和故障排查。随着互联网技术的不断发展，OSPF作为一种核心协议，在未来仍将继续发挥重要作用。

本课程由浅入深的讲解OSPF协议基本概念，OSPF路由计算过程，各种类型的LSA，以及如何合理规划设计OSPF网络。学完本课程，无论您是新手，还是资深专家，都能从中获益匪浅。

OSPF协议配置实例

华为OSPF协议配置

主要用于网络编程中对基本原理的了解，不是主要从事网络相关的工作。

宽带接入技术

OSPF协议联通各子网

OSPF通过洪泛法向全网（即整个自治系统）中的所有路由器发送信息，扩散本设备的链路状态信息，使网络中每台路由器最终都能建立一个全网链路状态数据库（LSDB），该数据库实际就是全网的拓扑结构图。         每个路由器都使用LSDB中的数据，采取最短路径算法，通过链路状态通告（LSA）描述网络拓扑，并以自己为根，依据网络拓扑生成一棵最短路径树（SPT），计算到达其他网络的最短路径，构造出自己的路由表，最终形成全网路由信息。

CCNA相关实验内容：实验13 ospf协议.rar

路由策略是提供给路由协议实现路由信息过滤的手段。路由协议在与对端路由器进行路由信息交换时，可能需要只接收或发布一部分满足给定条件的路由信息；路由协议在引入其它路由协议路由信息时，可能需要只引入一部分满足条件的路由信息，并对所引入的路由信息的某些属性进行设置以使其满足本协议的要求。路由策略用以提供路由协议实现这些功能的手段。 路由策略由一系列的规则组成，这些规则大体上分为三类，分别作用于路由发布、路由接收和路由引入过程。因为定义一条策略等同于定义一组过滤器，并在接收、发布一条路由信息或在不同协议间进行路由信息交换前应用这些过滤器，所以路由策略也常被称为路由过滤。 公共过滤器是路由策略实现的基础。用户根据需要预先定义一些匹配条件，并在制定路由协议的策略规则时加以引用，将这些匹配条件作用于不同的对象，如路由信息的目的地址、发布路由信息的路由器地址等以实现路由信息过滤。