OSPF協(xié)議概述

1、OSPF 內(nèi)容概要1概述OSPF是一個(gè)內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，用于在單一自治系統(tǒng)內(nèi)決策路由。它是基于鏈路狀態(tài)的路 由協(xié)議， 鏈路狀態(tài)是指路由器接口或鏈路的參數(shù)。 這些參數(shù)是接口的物理?xiàng)l件： 包括接口是Up還是Down接口的IP地址、分配給接口的子網(wǎng)掩碼、接口所連的網(wǎng)絡(luò)，以及使用路由器的網(wǎng)絡(luò)連接的相關(guān)費(fèi)用。OSPF與其他路由器交換交換信息，但所交換的不是路由，而是鏈 路狀態(tài)。OSPF路由器不是告知其他路由器可以到達(dá)哪些網(wǎng)絡(luò)及距離是多少，而是告知它的 網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)， 這些接口所連的網(wǎng)絡(luò)及使用這些接口的費(fèi)用。 各個(gè)路由器都有其自身的鏈路 狀態(tài)，稱為本地鏈路狀態(tài)，這些本地鏈路狀態(tài)在 OSPF路由域內(nèi)傳播，直到所

2、有的OSPF路由器都有完整而等同的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)為止。 一旦每個(gè)路由器都接收到所有的鏈路狀態(tài)， 每個(gè)路由器可以構(gòu)造一棵樹(shù)，以它自己為根，而分支表示到AS 中所有網(wǎng)絡(luò)的最短的或費(fèi)用最低的路由。這樣可以O(shè)S PF對(duì)于規(guī)模巨大的網(wǎng)絡(luò)，通常將網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)OS PF區(qū)域，并只要求路由器與同一 區(qū)域的路由器交換鏈路狀態(tài)， 而在區(qū)域邊界路由器上交換區(qū)域內(nèi)的匯總鏈路狀態(tài)， 減少傳播的信息量， 且使最短路徑計(jì)算強(qiáng)度減少。 在區(qū)域劃分時(shí)， 必須要有一個(gè)骨干區(qū)域 （即 區(qū)域 0），其它非 0 或非骨干區(qū)域與骨干區(qū)域必須要有物理或者邏輯連接。當(dāng)有物理連接時(shí)， 必須有一個(gè)路由器， 它的一個(gè)接口在骨干區(qū)， 而另一個(gè)接口

3、在非骨干區(qū)。 當(dāng)非骨干區(qū)不可能 與物理連接到骨干區(qū)時(shí)， 必須定義一個(gè)邏輯的或虛擬鏈路， 虛擬鏈路由兩個(gè)端點(diǎn)和一個(gè)傳輸區(qū)來(lái)定義， 其中一個(gè)端點(diǎn)是路由器接口， 是骨干區(qū)域的一部分， 另一端點(diǎn)也是一個(gè)路由器接口，但在與骨干區(qū)沒(méi)有物理連接的非骨干區(qū)域中。傳輸區(qū)是一個(gè)區(qū)域， 介于骨干區(qū)域與非骨干區(qū)域之間。2術(shù)語(yǔ)在OSP沖，經(jīng)常要使用以下術(shù)語(yǔ):Router ID （路由器ID）:用于標(biāo)識(shí)每個(gè)路由器的 32位數(shù)。通常，將最高的IP地址分配給路由器ID。如果在路由器上使用了回送接口，則路由器ID是回送接口的最高IP地址,不管物理接口的 IP 地址。Interface （ 接口）： 路由器和具有唯一 IP 地址

4、和子網(wǎng)掩碼的網(wǎng)絡(luò)之間的連接。Neighbor Router （相鄰路由器） ： 帶有到公共網(wǎng)絡(luò)的接口的路由器。Broadcast NetWork （廣播網(wǎng)絡(luò)） ： 支持廣播的網(wǎng)絡(luò)。 Ethernet是一個(gè)廣播網(wǎng)絡(luò)。NonBroadcast NetWork （廣播網(wǎng)絡(luò)） ：支持多于兩個(gè)連接路由器，但沒(méi)有廣播能力的網(wǎng)絡(luò)，如幀中繼和等網(wǎng)絡(luò)。在非廣播網(wǎng)絡(luò)中，有非廣播多點(diǎn)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)NBM（A 在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，但不能通過(guò)廣播訪問(wèn)到）和點(diǎn)到多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。Desig nated Routeer （指定路由器 DR）:在廣播和NBMA網(wǎng)絡(luò)中，指定路由器用于向公共網(wǎng)絡(luò)傳播鏈路狀態(tài)信息。Backup Designated

5、 Routeer （后援指定路由器 DR）：在DR故障時(shí)，接替 DR的路由器。Area Border Router（區(qū)域邊界路由器 ABR :連接多個(gè)OSPF區(qū)域的路由器。Autonomous System Border Router（自治系統(tǒng)邊界路由器 ASBR）： 一個(gè) OSPF路由器,但它連接到另一個(gè) AS或者在同一個(gè) AS的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中，但運(yùn)行不同于OSPF勺IGP。Adjacency （緊鄰）：緊鄰可以在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的兩個(gè)路由器之間形成,也可在廣播或 NBMA網(wǎng)絡(luò)的DR和非指定路由器之間形成，還可以在BDR和非指定路由器之間形成。OSPF路由狀態(tài)信息只能通過(guò)緊鄰被傳送和接收。Floodi

6、ng （洪泛）：在OSPF區(qū)域內(nèi)，擴(kuò)散某一鏈路狀態(tài)，以分布和同步路由器之間的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。Link-State Advertisement（鏈路狀態(tài)宣告LSA）:描述路由器的本地鏈路狀態(tài)，通過(guò)該通告向整個(gè) OSPF區(qū)域擴(kuò)散。External Routing （外部路由） ： 從另一個(gè) AS 或另一個(gè)路由協(xié)議得知的路由可以作為外部路由放到 OS PF中。有兩種類型的外部路由，類型1的外部路由具有的費(fèi)用包含OSPF的費(fèi)用，力讓從ASBR到網(wǎng)絡(luò)的費(fèi)用。類型2的外部路由具有的費(fèi)用僅是 ASBF到網(wǎng)絡(luò)的費(fèi)用,而內(nèi)部的OS PF費(fèi)用可以忽略不計(jì)。Intraarea Routing（區(qū)域內(nèi)路由）：在相同O

7、SPF區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)之間的路由，這些路由僅依據(jù)從區(qū)域內(nèi)所接收的信息。In terarea Rout ing（區(qū)域間路由）：在兩個(gè)不同的 OSPF區(qū)域之間的路由。區(qū)域間的路徑由三部分組成：從區(qū)域到源區(qū)域的ABR的區(qū)域內(nèi)路徑，從源 ABR到目標(biāo)ABR的骨干路徑,最后是從目標(biāo)ABR到目標(biāo)區(qū)域的路徑。Route Summarization （路由匯總） ：要通告的路由可能有一個(gè)區(qū)域內(nèi)的路由、來(lái)自另個(gè)AS的路由，以及從另一個(gè)路由協(xié)議得知的路由，所有這些路由可以由 OSPF匯總成一個(gè)路 由宣告。匯總僅可以在 ABR或ASBR上發(fā)生。Stub Area （存根區(qū)）：只有一個(gè)出口路徑的區(qū)域。3.協(xié)議包格式OSPF

8、包共有5種包類型，任意一種包都需要加上OSPF的報(bào)文頭，最后封裝在 IP中傳送，一個(gè)OSPF包的最大長(zhǎng)度為1500字節(jié)。其結(jié)構(gòu)如下:OSPF協(xié)議一共使用5種類型的路由協(xié)議包:包類型作用1:呼叫發(fā)現(xiàn)和維護(hù)鄰居2:數(shù)據(jù)庫(kù)描述緊鄰間同步數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容3:鏈路狀態(tài)請(qǐng)求要求從鄰居獲取 LSA4:鏈路狀態(tài)更新向鄰居通告LSA5:鏈路狀態(tài)確認(rèn)對(duì)所通告的LSA給出確認(rèn)消息無(wú)論何種類型的OSPF包都有以下一個(gè)公共的報(bào)文頭:版本號(hào)包類型包長(zhǎng)度校驗(yàn)和路由器ID區(qū)域ID認(rèn)證類型身份驗(yàn)證身份驗(yàn)證版本號(hào):目前版本號(hào)為2。不同版本號(hào)不能會(huì)話。包類型:包類型的標(biāo)志，為 5種包類型中的某種。包長(zhǎng)度:以字節(jié)計(jì)算，包括 OSPF包加上

9、首部頭的長(zhǎng)度。路由器ID:產(chǎn)生OSPF專輸包的路由器的標(biāo)識(shí)，一般就是路由器的最高IP地址。區(qū)域ID:分配給路由器傳輸接口的區(qū)域的32位指示器。如果包經(jīng)過(guò)虛擬鏈路來(lái)發(fā)送，那么區(qū)域ID為骨干區(qū)域ID (ID = 0 ),因?yàn)樘摂M鏈路是骨干區(qū)域的一部分。校驗(yàn)和:整個(gè)OSPF報(bào)文包括OSPF頭的校驗(yàn)和，使用補(bǔ)運(yùn)算進(jìn)行計(jì)算。認(rèn)證類型(AuType):身份驗(yàn)證的方法，其后64位域包含使用的證明類型所要求的數(shù)據(jù)。AuType = 0表示無(wú)認(rèn)證，AuType = 1表示簡(jiǎn)單的口令認(rèn)證，AuType = 2表示MD5安全認(rèn)證。Hello包格式Hello呼叫報(bào)文用于發(fā)現(xiàn)路由器所連網(wǎng)絡(luò)上的鄰居。通過(guò)周期性地發(fā)出呼叫

10、包，呼叫協(xié)議可用于確定鄰居路由器接口是否仍然處于活動(dòng)狀態(tài)。在廣播網(wǎng)絡(luò)和NBMA網(wǎng)絡(luò)，呼叫協(xié)議可以用于選取指定路由器。呼叫包被發(fā)送到Multicast多播地址AllSPFRouters。在播發(fā)期間，有些協(xié)議包也將發(fā)送到該地址。指定或后援指定路由器發(fā)送并接收到Multicast多播地址是 AIIDRRouters。Hellol nterval選項(xiàng)路由器優(yōu)先級(jí)RouterDeadl nterval指定路由器后援指定路由器鄰居路由器鄰居路由器由RouterDeadInterval指定的時(shí)間內(nèi)未能從某個(gè)鄰居接收到Hello呼叫包，那網(wǎng)絡(luò)掩碼：發(fā)送呼叫報(bào)文的接口的子網(wǎng)掩碼。如果這一掩碼和呼叫報(bào)文接收接口的

11、子網(wǎng)掩碼不匹配，則該呼叫報(bào)文不能被接收。這樣可以確保共享同一網(wǎng)絡(luò)的路由器才能 成為鄰居關(guān)系。HelloInterval:在接口上發(fā)送呼叫報(bào)文的時(shí)間間隔，以秒為單位。如果兩路由器不具有相同的呼叫周期，則不能成為鄰居關(guān)系。選項(xiàng)：包含5個(gè)分配位，在RFC2178中對(duì)E位已經(jīng)做了說(shuō)明，它確定如何傳播外部鏈路狀態(tài)宣告。在存根區(qū)，Hello報(bào)文要將該位設(shè)置為0,不能接收設(shè)置為1的Hello報(bào)文。使鄰居具有兼容性。因兼容性問(wèn)題，路由器可以放棄鄰居關(guān)系。路由器優(yōu)先級(jí)：該選項(xiàng)影響指定路由器 DR的選取。值0表示該路由器不能被選為 DR如果是其它值，則具有最高優(yōu)先級(jí)的路由器將成為DR缺省值為1,如果所有路由所設(shè)置

12、的 RouterDeadlnterval值不相同，則丟棄該報(bào)文，確保兩鄰居路由器具有相同的參數(shù)。指定路由器(后援指定路由器)：廣播網(wǎng)絡(luò)或NBMA網(wǎng)絡(luò)上 DRBDR接口的IP地址。在DR(BDR)的選舉過(guò)程中，這個(gè)值可能是關(guān)于 DR(BDR的起源路由器的設(shè)想， 而不是最終的DR(BDR。如果因?yàn)镈R(BDR沒(méi)有選舉出來(lái)或者因?yàn)槭菍?duì)等網(wǎng)絡(luò),不存在DR( BDR該值應(yīng)該取值為。鄰居路由器：路由器在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)上所擁有的鄰居路由器的列表，用路由器ID表示。如果在器都使用該缺省值年，則具有最高IP地址的路由器將被選為DRRouterDeadInterval :該參數(shù)(以秒為單位)用于確定鄰居是否還處于活動(dòng)狀

13、態(tài)。如果在由那么,RouterDead In terval指定的秒數(shù)內(nèi)沒(méi)有從已建立的鄰居處收到呼叫報(bào)文,鄰居被宣布為故障狀態(tài)。如果Hello報(bào)文中的RouterDeadInterval與接收端口么，這個(gè)鄰居應(yīng)該從此列表中除去。數(shù)據(jù)庫(kù)描述包數(shù)據(jù)庫(kù)描述包(Database Descriptionpacket , DD)是2型OSPF包。在形成緊鄰過(guò)程中的路由器之間交換數(shù)據(jù)庫(kù)描述包，且由它來(lái)描述鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，達(dá)到鄰居路由器間鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的完全同步。 根據(jù)接口數(shù)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)， 可能需要不止一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)描述包，來(lái)傳輸整個(gè)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。 在交換過(guò)程中，所涉及到的路由器要建立主從關(guān)系。主路由器發(fā)送本路 由器

14、的數(shù)據(jù)庫(kù)描述包，而從路由器通過(guò)使用主路由器發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)庫(kù)描述序列號(hào)認(rèn)可所接收到的數(shù)據(jù)庫(kù)描述包，并將本路由器的LSA頭部列表發(fā)送給主路由器，從而在主從路由器間判斷鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)是否完全匹配，若有不匹配的LSA頭部，則應(yīng)發(fā)送鏈路狀態(tài)請(qǐng)求報(bào)文，并以更新報(bào)文格式給予響應(yīng)，獲得最新LSA的全部信息。數(shù)據(jù)庫(kù)描述包要封裝在類型為2的OSPF報(bào)文頭后面，其具體格式如下:接口 MTU指示通過(guò)該接口可發(fā)送的最大IP包長(zhǎng)度。當(dāng)通過(guò)虛擬鏈路發(fā)送時(shí)，這個(gè)域設(shè)置為0。選項(xiàng):顯示路由器的能力，使路由器不向沒(méi)有能力的鄰居發(fā)送LSAs。I 位:是Init位，要發(fā)送數(shù)據(jù)庫(kù)序列中的第一個(gè)包，應(yīng)設(shè)置為1。隨后的包要設(shè)置為M 位:若設(shè)

15、置為1,則表示序列中還有更多的數(shù)據(jù)庫(kù)描述包將要發(fā)送出去。若置為0,則表示數(shù)據(jù)庫(kù)描述包已發(fā)送完畢。MS位:主從位，在數(shù)據(jù)庫(kù)描述包交換期間，1表示路由器是主路由器，而 0表示路由器是從路由器。數(shù)據(jù)庫(kù)描述序列號(hào)：用于數(shù)據(jù)庫(kù)的同步處理， 確保所有的數(shù)據(jù)庫(kù)描述包全部被接收到。主路由器在發(fā)送第一個(gè)數(shù)據(jù)描述包時(shí)，應(yīng)將數(shù)據(jù)庫(kù)描述序列號(hào)設(shè)置為一個(gè)獨(dú)特的初始值,隨后序列號(hào)逐漸遞增。LSA首部：這是一個(gè)LSA首部列表，由本路由器的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的LSAs的頭部組成這個(gè)LSA首部列表。這些頭部有足夠的信息來(lái)描述LSA和LSA的實(shí)例。3.3鏈路狀態(tài)請(qǐng)求包鏈路狀態(tài)請(qǐng)求包是 3型OSPF包。當(dāng)兩個(gè)路由器交換數(shù)據(jù)描述包的過(guò)程

16、完成后，路由器可檢測(cè)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)部分是否有不一致或過(guò)時(shí)的LSA。此時(shí)，路由器可向鄰居請(qǐng)求新一些的數(shù)據(jù)庫(kù)描述包，以達(dá)到 LSAs的完全同步。其格式為:LS類型：鏈路狀態(tài)類型， 有路由器LSA網(wǎng)絡(luò)LSA、匯總LSA、匯總LSA(ASBR) AS-externalLSA等5種類型的LSA,分別取值15。鏈路狀態(tài)ID:取值取決于LS類型，具體的取值見(jiàn) LSA首部定義。宣告路由器：產(chǎn)生LSA的路由器ID。3.4鏈路狀態(tài)更新包鏈路狀態(tài)更新包是 4型的OSP電，用于實(shí)現(xiàn)LSA的洪泛，也用于對(duì)鏈路狀態(tài)請(qǐng)求包的響應(yīng)。每個(gè)鏈路狀態(tài)更新包包含一個(gè)或多個(gè)LSA，而所發(fā)送的每個(gè)更新包要通過(guò)鏈路狀態(tài)認(rèn)可包來(lái)確認(rèn)認(rèn)可，未

17、收到確認(rèn)包，應(yīng)對(duì)所發(fā)送的LSA定時(shí)重發(fā)，以確保洪泛過(guò)程的可靠性。具體格式如下:LSA的個(gè)數(shù)：定義整個(gè)更新包中包含多少個(gè)LSA,直到OSP電總長(zhǎng)度達(dá)到1500字節(jié)。LSAs：由一系列LSA組成一個(gè)列表。3.5鏈路狀態(tài)確認(rèn)包鏈路狀態(tài)確認(rèn)包是 5型OSPF包，該包可以確保 LSA洪泛的可靠性。路由器從緊鄰接收LSA的確認(rèn)是通過(guò)鏈路狀態(tài)確認(rèn)到LSA后，必須要用鏈路狀態(tài)確認(rèn)包給予明確的確認(rèn)應(yīng)答。包中的LSA首部實(shí)現(xiàn)的。一個(gè)確認(rèn)包可以同時(shí)對(duì)多個(gè)LSA進(jìn)行確認(rèn)。這些包發(fā)送到以下三個(gè) 地址之一：多點(diǎn)傳送地址AIIDRouters、多點(diǎn)傳送地址AllDSPFRouters、單點(diǎn)傳送地址。具 體格式如下:LSAs

18、的首部：由一系列LSA的首部組成一個(gè)列表。4.鏈路狀態(tài)LSA格式路由器可生成的鏈路狀態(tài)信息有以下 5 種類型:類型1:路由器LSA確定路由器的互連方式。由每個(gè)路由器產(chǎn)生，用來(lái)描述路由器的鏈路或接口的狀態(tài)及費(fèi)用。該LSA只能在本區(qū)域內(nèi)洪泛;類型2:網(wǎng)絡(luò)LSA確定網(wǎng)絡(luò)的互連方式。由 DR產(chǎn)生，用于描述DR所連的多點(diǎn)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)和所連的路由器（包括 DR自己），也在本區(qū)域內(nèi)洪泛;類型3： ABR匯總LSA用于傳輸已經(jīng)被集成為單一網(wǎng)絡(luò)信息的網(wǎng)絡(luò)。ABR路由器產(chǎn)生，將某區(qū)域上的匯總目的地址通告給另一個(gè)區(qū)域。事實(shí)上，ABR通過(guò)這些LSAs將自己所能到達(dá)的目的地 （要匯總）通告給所連區(qū)域的各個(gè)區(qū)域內(nèi)路由器 In

19、ternalRouters ； ABR也要將所連區(qū)域的目的地通告給骨干區(qū)域。當(dāng)ABR產(chǎn)生匯總LSA時(shí),同時(shí)要通告從 ABR自己到目的地的費(fèi)用，當(dāng)ABR到目的地有多條路由時(shí)，應(yīng)取費(fèi)用最低的路由。同樣，當(dāng) ABR收到從另一 ABR發(fā)來(lái)的同一條匯總 LSA時(shí)，也要取費(fèi)用低的LSA,將其通告給非骨干區(qū)；當(dāng)路由器從ABR收到一條匯總LSA時(shí)，用簡(jiǎn)單的距離一一矢量法而不用SPF來(lái)計(jì)算本路由器到目的地的費(fèi)用和路由：總費(fèi)用包括本路由器到 ABR的費(fèi)用和LSA中所指明的費(fèi)用。在 ABR上，將某區(qū)域的有關(guān)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)通告給骨干區(qū)時(shí)，要對(duì)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行路由聚合，將一系列子網(wǎng)聚合成一個(gè)超網(wǎng)后，通告給骨干網(wǎng)絡(luò)。聚合時(shí)，其超網(wǎng)

20、的費(fèi)用為子網(wǎng)中的最大費(fèi)用。類型4: ASBR匯總LSA,用于傳輸已經(jīng)被集成為單一網(wǎng)絡(luò)信息的網(wǎng)絡(luò)。也由ABR產(chǎn)生,與類型為3的匯總LSA相似，但本LSA是ABR將ASBR路由器主機(jī)為目的地的一個(gè)鏈路信息，描述本 ABR到達(dá)ASBR的費(fèi)用;類型 5:外部路由信息 AS-external-LSA ，由其它協(xié)議傳入的外部路由信息。由 ASBR產(chǎn)生，將外部系統(tǒng)的路由信息在本系統(tǒng)的所有OS PF域內(nèi)洪泛;每個(gè)LSA包都有一個(gè)由20個(gè)字節(jié)組成的首部，該首部用于封裝LSA包。一般許多 LSA在一個(gè)OSPF報(bào)文中被路由器交換，而LSA首部的功能唯一地標(biāo)識(shí)每個(gè)LSA包。同時(shí)LSA首部還用于數(shù)據(jù)描述 OSPF報(bào)文和

21、鏈路狀態(tài)確認(rèn) OSPF報(bào)文中。其格式如下:鏈路狀態(tài)時(shí)間選項(xiàng)鏈路狀態(tài)類型鏈路狀態(tài)ID宣告路由器ID鏈路狀態(tài)序列號(hào)長(zhǎng)度和校驗(yàn)在該首部中，選項(xiàng)、鏈路狀態(tài)類型、鏈路狀態(tài)ID、宣告路由器ID等字段描述LSA包的特征，而鏈路狀態(tài)時(shí)間、鏈路狀態(tài)序列號(hào)確定該LSA是否是最新的。鏈路狀態(tài)時(shí)間：生成LSA的路由器將LS時(shí)域初始化為0,在洪泛過(guò)程中，每經(jīng)過(guò)一個(gè)路由器，要按InfTransDelay的量增加，這個(gè)量表示傳輸LSA到下一個(gè)跳躍所需要的時(shí)間。當(dāng)該時(shí)間達(dá)到所設(shè)定的MaxAge參數(shù)時(shí)，要撤消該 LSA。選項(xiàng)：指示路由器的能力。目前使用的唯一一位是E位（外部指示），對(duì)存根區(qū)域，它是0，對(duì)所有其它所有區(qū)域，它是鏈

22、路狀態(tài)類型： 描述LSA包的類型，取值為15。鏈路狀態(tài)ID:取決于LSA包類型，具體取值如下:LS類型鏈路狀態(tài)ID值1生成LSA的路由器ID2這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的DR的IP接口地址3ABR要通告的某區(qū)域內(nèi)某一目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的IP地址4ABR要通告的某一 ASBR勺路由器ID5ASBF要通告的某一外部自治系統(tǒng)某一目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的IP地址宣告路由器ID:產(chǎn)生LSA的路由器ID。鏈路狀態(tài)序列號(hào)： 用于識(shí)別LSA包是否是一個(gè)最新包。路由器每生成一個(gè)新的LSA 時(shí),該序列號(hào)加1。和校驗(yàn)：檢測(cè)LSA包的正確性。長(zhǎng)度：LSA包括其首部的長(zhǎng)度。LSA 頭中的鏈路類型、 鏈路狀態(tài)ID和宣告路由器ID是一個(gè)LSA的唯一標(biāo)志。一個(gè)LSA

23、將有多個(gè)實(shí)例，不同的實(shí)例通過(guò)LS的序列號(hào)、LS的校驗(yàn)和及LS的Age字段來(lái)描述。因此,必須要決定其實(shí)例是否是最近的，這要通過(guò)檢查L(zhǎng)S的序列號(hào)、LS的校驗(yàn)和及LS的Age字段內(nèi)容。路由器鏈路狀態(tài)宣告鏈路狀態(tài)類型為1的LSA包是一種路由器鏈路狀態(tài)宣告包，其鏈路狀態(tài)ID就是路由器的OSPFID。路由器為每個(gè)有活動(dòng) OSPF接口的區(qū)域生成一個(gè)路由器LSA。包含在路由器 LSA中的信息是路由器接口在該區(qū)域的狀態(tài)和費(fèi)用,該LSA僅在本區(qū)域內(nèi)傳播。進(jìn)入一個(gè)區(qū)域的所有路由器接口必須在一個(gè)路由器LSA中說(shuō)明。在路由器LSA中，將通告路由器的各條鏈路或接口的狀態(tài)和費(fèi)用。鏈路狀態(tài)ID就是產(chǎn)生該LSA的路由器ID。路

24、由器LSA的具體格式如下:鏈路狀態(tài)時(shí)間選項(xiàng)鏈路狀態(tài)類型=1鏈路狀態(tài)ID宣告路由器ID鏈路狀態(tài)序列號(hào)長(zhǎng)度和校驗(yàn)鏈路個(gè)數(shù)鏈路ID鏈路數(shù)據(jù)鏈路類型#TOS費(fèi)用度量TOS度量值TOS0鏈路ID鏈路數(shù)據(jù)鏈路類型#TOS費(fèi)用度量TOSTOS度量值VEB用于確定路由器可能有的鏈路的類型。V位顯示路由器是虛擬鏈路的端點(diǎn)。如果路由器是ASBR那么將設(shè)置 E位；如果路由器是 ABR那么將設(shè)置 B位。ID、鏈路數(shù)據(jù)、鏈路類型、鏈路個(gè)數(shù)：可以同時(shí)攜帶若干個(gè)鏈路信息。每個(gè)鏈路包括鏈路#TOS費(fèi)用度量、TOS TOS度量值等信息，用于描述路由器某接口的鏈路信息。鏈路類型：有4種鏈路類型。鏈路類型將決定其它字段的取值。類型

25、1:對(duì)等連接到另一個(gè)路由器類型2:到多點(diǎn)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的傳輸網(wǎng)的連接類型3 :到存根網(wǎng)的連接，某主機(jī)地址也可認(rèn)為是一個(gè)特殊的存根網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)號(hào)即為主機(jī)地址，掩碼為。類型4 :虛擬連接ID 一般等于鄰居路由器 LSA鏈路ID:鏈路ID描述路由器接口或鏈路所連接的對(duì)象。鏈路頭中的鏈路狀態(tài)ID。取值及含義要取決于具體的鏈路類型。對(duì)鏈路類型為鄰居路由器的ID。對(duì)鏈路類型為DR接口的IP地址。對(duì)鏈路類型為IP網(wǎng)絡(luò)/子網(wǎng)號(hào)。對(duì)鏈路類型為鄰居路由器的ID。鏈路數(shù)據(jù)：鏈路數(shù)據(jù)也將取決于具體的鏈路類型。如果路由器與存根網(wǎng)絡(luò)相連,那么取值為這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的IP地址掩碼。對(duì)其他類型的鏈路，則是路由器分配給該鏈路接口的IP地址。鏈

26、路數(shù)據(jù)在生成IP路由表產(chǎn)生下一跳時(shí)要用。#TOS鏈路服務(wù)類型號(hào)。在 2328中，該TOS已不再使用。費(fèi)用度量：鏈路的費(fèi)用度量。TOS和TOS度量：IP的服務(wù)類型與服務(wù)度量值。4.2網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)宣告鏈路狀態(tài)類型為 2的LSA包是網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)宣告， 該LSA由DR產(chǎn)生和創(chuàng)建。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)LSA將通告該路由器上某一多點(diǎn)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)和所連接的路由器信息，該LSA也只能在本區(qū)域內(nèi)擴(kuò)散。鏈路狀態(tài)ID標(biāo)識(shí)DR到這個(gè)區(qū)域或網(wǎng)絡(luò)的接口IP地址，費(fèi)用度量不再需要，因?yàn)槁酚善髦苯舆B接到網(wǎng)絡(luò)上，費(fèi)用必為0。具體格式如下:鏈路狀態(tài)時(shí)間選項(xiàng)鏈路狀態(tài)類型=2鏈路狀態(tài)ID宣告路由器ID鏈路狀態(tài)序列號(hào)長(zhǎng)度和校驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)掩碼連接的路由器ID

27、網(wǎng)絡(luò)掩碼：標(biāo)識(shí)該多點(diǎn)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)掩碼。連接的路由器：標(biāo)識(shí)連接到該網(wǎng)絡(luò)并且與 DR成緊鄰關(guān)系的路由器 ID，包括DR本身路由器ID。所連緊鄰路由器的數(shù)目可由LSA頭中的長(zhǎng)度決定。4.3網(wǎng)絡(luò)和ASBRT總鏈路狀態(tài)通告鏈路狀態(tài)類型為3或4的LSA是網(wǎng)絡(luò)和ASBR匚總鏈路狀態(tài)宣告，兩者都由區(qū)域邊界路由器ABR生成，實(shí)現(xiàn)區(qū)域間目標(biāo)鏈路的描述，它只能在同一個(gè)區(qū)域內(nèi)洪泛。3型匯總LSA有IP地址目標(biāo)，鏈路狀態(tài)ID就是目標(biāo)IP網(wǎng)絡(luò)號(hào)，以描述ABR到該目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的費(fèi)用，供其它區(qū)域的路由器計(jì)算到該匯總網(wǎng)絡(luò)的費(fèi)用（總費(fèi)用應(yīng)為：本路由器ABR匯總的網(wǎng)絡(luò)地址）。4型匯總LSA以一個(gè)自治系統(tǒng)邊界路由器ASBF為其目標(biāo)，而

28、鏈路狀態(tài) ID就是該ASBR的OSPF路由器ID，以描述ABR到ASBF之間的費(fèi)用，它主要用于計(jì)算最佳的外部路由（某外部路由，對(duì)任一路由器來(lái)說(shuō)，其總費(fèi)用為本路由器ABRASBR外部路由費(fèi)用的和）。鏈路狀態(tài)ID是這兩種類型LSA包之間的唯一區(qū)別。3型LSA還用于說(shuō)明進(jìn)入存 根區(qū)域的默認(rèn)路由，此時(shí)鏈路狀態(tài)ID和網(wǎng)絡(luò)掩碼應(yīng)設(shè)置為， 表示整個(gè)存根區(qū)可以通過(guò)該 ABR到達(dá)外部任意路由。對(duì)于3型LSA,網(wǎng)絡(luò)掩碼就是目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的 IP地址掩碼，而對(duì)4型LSA, 應(yīng)該設(shè)置為0。費(fèi)用度量值和路由器 LSA相同，是ABR到該目標(biāo)的費(fèi)用。TOS和 TOS度量是IP的服務(wù)類型和度量值。LSA的具體格式如下:鏈路狀態(tài)時(shí)間

29、選項(xiàng)鏈路狀態(tài)類型=3或4鏈路狀態(tài)ID宣告路由器ID鏈路狀態(tài)序列號(hào)和校驗(yàn)1長(zhǎng)度網(wǎng)絡(luò)掩碼0費(fèi)用度量值TOSTOS度量值外部鏈路狀態(tài)AS-external LSA通告5型LSA是AS-external LSA由ASBF產(chǎn)生，它被用于說(shuō)明自治系統(tǒng)以外的網(wǎng)絡(luò)或路由, 在整個(gè)自治系統(tǒng)（非存根區(qū)除外）內(nèi)不加改變地洪泛，與路由器的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)相獨(dú)立地保存。鏈路狀態(tài)ID域?yàn)槟繕?biāo)網(wǎng)絡(luò)的IP網(wǎng)絡(luò)號(hào)，網(wǎng)絡(luò)掩碼為目的網(wǎng)絡(luò)的掩碼。在As-externalLSA中可以通告一條缺省路由，這時(shí)，鏈路狀態(tài)ID為，網(wǎng)絡(luò)掩碼也為。E位用于指示外部路由是1型（E = 0 ）還是2型（E = 1） ，1型外部路由的度量值與內(nèi)部OSPF

30、路由域的度量具有相同的度量單位，2型外部路由的度量值大于內(nèi)部OSPF路由域的度量。轉(zhuǎn)發(fā)地址是指到達(dá)該外部目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的下一跳地址，一般是ASBR路由器，此時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)地址為，表示將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給產(chǎn)生該LSA的ASBR但如果運(yùn)行 BGP協(xié)議得到外部路由的 ASBR與另一自治系統(tǒng)的 ASBRASBR這個(gè)中間的網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)多點(diǎn)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，則轉(zhuǎn)發(fā)地址應(yīng)設(shè)置為該網(wǎng)絡(luò)地址，這樣可省略間一跳。在該LSA中，由產(chǎn)生該LSA的ASBR路由器負(fù)責(zé)對(duì)該外部路由做上標(biāo)志tag，以便在ASBR間傳送另外的附加信息。具體格式如下:鏈路狀態(tài)時(shí)間選項(xiàng)鏈路狀態(tài)類型=5鏈路狀態(tài)ID宣告路由器ID鏈路狀態(tài)序列號(hào)長(zhǎng)度和校驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)掩碼0000000費(fèi)用度

31、量值轉(zhuǎn)發(fā)地址外部路由標(biāo)志TOSTOS 度量值轉(zhuǎn)發(fā)地址外部路由標(biāo)志5. 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)路由器有活動(dòng)接口的所有區(qū)域，路由器將維護(hù)每個(gè)區(qū)域各自的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)。在一個(gè) 區(qū)域有接口的每個(gè)路由器， 都有一個(gè)該區(qū)域同等的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。 對(duì)每個(gè)區(qū)域的最短路徑 樹(shù)的計(jì)算，分別由每個(gè)路由器以自己為樹(shù)根進(jìn)行。一個(gè)區(qū)域的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中的路由器LSA網(wǎng)絡(luò)LSA及LSA 和網(wǎng)絡(luò) LSA 僅通過(guò)該區(qū)域傳播。這個(gè)區(qū)域的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)由路由器 3型、4型匯總LSA(匯總LSA包含在區(qū)域數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中)組成。如果這個(gè)區(qū)域不是存根區(qū), 數(shù)據(jù)庫(kù)還將包括外部路由信息 AS-external LSA 。在數(shù)據(jù)庫(kù)的查找過(guò)程中，是通過(guò)鏈路

32、類 型、鏈路狀態(tài)ID和宣告路由器ID這3個(gè)特征值來(lái)查找的。 當(dāng)在傳播過(guò)程中， 路由器接收到 一個(gè)LSA時(shí)，或路由器初始化LSA時(shí)，路由器將LSA增加到數(shù)據(jù)庫(kù)中。當(dāng)路由器接收到一個(gè) 較新的LSA時(shí)，路由器生成一個(gè)新 LSA時(shí)，或者LSA過(guò)于陳舊時(shí)，路由器將把LSA從數(shù)據(jù)庫(kù)中刪除。從路由器的數(shù)據(jù)庫(kù)中刪除任何LSA也將從每個(gè)鄰居的再傳輸列表中刪除。每個(gè)區(qū)域都有一份相同的 LSA由LSA可以計(jì)算每個(gè)路由器將首創(chuàng)一個(gè)路由器LSA。如果路由器是DR則路由器將為它是 DR的網(wǎng)絡(luò)生成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)LSA。ABR路由器將為區(qū)域間路由生成匯總LSA而ASBR路由器將為外部路由生成 AS-external LSA 。以下

33、 10 個(gè)事件將觸發(fā)產(chǎn)生新的LSA：1)當(dāng)路由器首創(chuàng)的 LSA的時(shí)限域到達(dá)值 LSRefreshTime ；2)路由器接口的狀態(tài)發(fā)生改變。路由器ID是分配給路由器的最高IP地址，或分配給路由器的最高回送 IP 地址。如果具有最高 IP 地址的接口失敗，那么路由器 ID 必須改變。3)網(wǎng)絡(luò)的DR變化。4)鄰居路由器變化為完全狀態(tài)或不完全狀態(tài)。5)區(qū)域內(nèi)路由被增加、刪除或修改。6)區(qū)域間路由被增加、刪除或修改。7)路由器使一個(gè)接口在某區(qū)域內(nèi)成為活動(dòng)的。8)路由器的虛擬鏈路變化。9)外部路由變化。10) ASBR的路由器不再是 ASBR路由器將接收到的LSA保存在鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中成為L(zhǎng)SAs，由LS

34、As計(jì)算本路由器到各 目的地的最短路徑。每條 LSA都有壽命Age,當(dāng)達(dá)到MaxAge時(shí)，將從數(shù)據(jù)庫(kù)中清除。因此,產(chǎn)生LSA的路由器每隔LSRefreshTime要對(duì)該LSA重新產(chǎn)生一個(gè)實(shí)例，并重新進(jìn)行洪泛。為提高效率，某條 LSA 在刷新時(shí)并不立即洪泛，而是等待一個(gè)同步時(shí)間，將需要重新洪泛的LSA并洪泛。6指定路由器的選取在廣播型網(wǎng)絡(luò)上，需要選取 DR和 BDR DR具有如下兩個(gè)職責(zé):1）代表該廣播網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)上的其余路由器，由其發(fā)布該網(wǎng)絡(luò)LSA；2）管理該網(wǎng)絡(luò)上的擴(kuò)散過(guò)程， 網(wǎng)絡(luò)上的所有路由器只有和DR之間有緊鄰關(guān)系，在這種緊鄰關(guān)系上實(shí)現(xiàn)LSA的洪泛，各路由器之間不能直接交互LSA；DR的選

35、取是被接口的狀態(tài)機(jī)所驅(qū)動(dòng)（在接口狀態(tài)遷移圖中描述）。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)路由器接口被激活后，要檢查該接口網(wǎng)絡(luò)是否已經(jīng)存在DR如果已經(jīng)存在 DR則不管本路由器的優(yōu)先權(quán)有多大，也要接受原先所確定的DR這樣可以避免太多的變化，若還不存在DR則如果本路由器在該網(wǎng)絡(luò)具有最高優(yōu)先權(quán)的話，它將成為DR。DR被選取后，該網(wǎng)絡(luò)可抽象為以DR為中心的一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，只有在DR和其他路由器之間建立緊鄰關(guān)系， 發(fā)送LSA報(bào)文。必須要注意，一個(gè)路由器在某一網(wǎng)絡(luò)接口上是DR但在另一網(wǎng)絡(luò)接口上可能不是DR因此，DR是一個(gè)接口特性，并不是一個(gè)完整路由器。為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，除 DR外,還要選取一個(gè) BDR并在BDR與其他路

36、由器之間也要建立緊鄰關(guān)系，一旦 DR失效，BDR立即替代DR描述本網(wǎng)絡(luò)及所有路由器的鏈路狀態(tài)。起始時(shí)，DR和BDR均設(shè)置為，表示 DR和BDF沒(méi)有被選取。路由器將在與自己具有雙向鄰居關(guān)系的鄰居列表（要將本路由器看成是鄰居列表中的一個(gè)鄰居路由器，作為DR、BDR的侯選者） 中，檢查由 Hello 報(bào)文所宣告的各鄰居路由器的優(yōu)先級(jí)、DR BDR來(lái)選取新的 DR和BDR在選取過(guò)程中，要排除任何優(yōu)先級(jí)為0的鄰居路由器，說(shuō)明這樣的路由器不符合成為DR或 BDR的條件。然后，從符合條件的鄰居路由器（具有非0優(yōu)先級(jí)、和本路由器具有雙向鄰居關(guān)系）中運(yùn)行如下算法：1）記錄當(dāng)前的DR和BDR以在算法中進(jìn)行比較;2

37、）計(jì)算選取新的 BDR；只有那些沒(méi)有被Hello報(bào)文宣告為DR的路由器才有可能成為BDR如果有一個(gè)或多個(gè)路由器被Hello報(bào)文宣告為BDR但又不是DR則從這些被宣告為BDR的路由器中選擇具有最高優(yōu)先級(jí)的路由器作為BDR在選取過(guò)程中，如果有相等優(yōu)先級(jí)的路由器，那么，從中選擇一個(gè)具有最大路由器ID 的路由器作為 BDR。如果沒(méi)有一個(gè)路由器被宣告為BDR則從所有的鄰居路由器中（被宣告為DR的路由器仍然除外）選擇具有最高優(yōu)先級(jí)的路由器作為BDR，在選取過(guò)程中，如果有相等優(yōu)先級(jí)的路由器，那么，也要從中選擇一個(gè)具有最大路由器ID 的路由器作為 BDR。3）計(jì)算新的 DR；如果有一個(gè)或多個(gè)路由器被 Hell

38、o 報(bào)文宣告為 DR，則選擇其中具有最高優(yōu)先級(jí)的路由器作為DR如果優(yōu)先級(jí)相等，則選擇具有最大路由器ID 的路由器將作為 DR。如果沒(méi)有一個(gè)路由器被宣告為 DR則將新選出來(lái)的BDR作為DR4）如果某個(gè)路由器新變成DR或BDR或者某路由器不再成為DR或BDR則要重復(fù)步驟2和步驟3，然后再到步驟 5。例如某路由器成為 DR后,在重復(fù)步驟 2 時(shí)，它就不能作為BDR這樣可以保證某路由器不被同時(shí)選為DR和BDR。5）按照計(jì)算結(jié)果，本路由器有可能成為DR或 BDR若這樣,它將承擔(dān)相應(yīng)的職責(zé)，并設(shè)置相應(yīng)的接口狀態(tài)。如果本路由器成為DR則接口狀態(tài)為 DR如本路由器成為BDR則接口狀態(tài)為 BDR對(duì)其它情況,則接

39、口狀態(tài)為DROther。6）如果是NBMA網(wǎng)絡(luò)，并且本路由器成為DR或 BDR則必須開(kāi)始發(fā)送 Hello報(bào)文給不符合成為DR條件的鄰居路由器。7）如果以上計(jì)算導(dǎo)致 DR或 BDR發(fā)生改變，則這個(gè)接口上的緊鄰關(guān)系也需要加以更改。一些緊鄰關(guān)系需要形成， 另一些緊鄰關(guān)系需要解除。 為此，為所有鄰居狀態(tài)在2-Way以上的鄰居產(chǎn)生一個(gè) AdjOk 事件，這樣，可以觸發(fā)對(duì)緊鄰關(guān)系合法性的檢查。DR、BDR的選取之所以這么復(fù)雜，主要是為在DR失效時(shí)，BDR可以平滑的變?yōu)镈R。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，當(dāng)OSPF路由器成為活動(dòng)態(tài)并發(fā)現(xiàn)其鄰居后，需要檢查活動(dòng)的DR和BDR 女口BDR，果存在DR或 BDR則接受他們。如果沒(méi)有B

40、DR則需要選取具有最高優(yōu)先權(quán)的路由器為如果優(yōu)先權(quán)相同，則選取具有最高路由器ID的路由器為BDR如果沒(méi)有DR則將BDR選為DR并重選BDR值得注意的是， 優(yōu)先權(quán)影響DR和BDR的選取，但不能控制已經(jīng)活動(dòng)的 DRDR或 BDRBDR也就是說(shuō)在DR BDR選舉出來(lái)后，具有更高優(yōu)先權(quán)的鄰居路由器不能再成為 最初的DR BDR始終將有效。一旦DRBDF選舉出來(lái)，DR和其他路由器DROthers將建立緊鄰關(guān)系。但各路由器的Hello 報(bào)文仍然采用多播地址 AllSPFRouters （）發(fā)送，以跟蹤?quán)従雨P(guān)系。其他路由器 DROthers 發(fā)送更新報(bào)文時(shí)應(yīng)以多播地址 AIIDRRouters發(fā)送，只有DR和

41、BDF監(jiān)聽(tīng)并接收該地址的報(bào)文,都能接收到，而不是向每個(gè)緊鄰單獨(dú)發(fā)送更新報(bào)文，這樣可以提高效率。接口OSPF 接口數(shù)據(jù)LSA通OSPF協(xié)議主要關(guān)心鏈路和鏈路狀態(tài)。在發(fā)送Hello報(bào)文、形成緊鄰關(guān)系、發(fā)送告之前，必須要了解本身的接口狀態(tài)及參數(shù)。OSPF路由器用自身的接口數(shù)據(jù)來(lái)構(gòu)造Hello報(bào)文，通過(guò)發(fā)送 Hello 報(bào)文，將本接口的信息發(fā)送給鄰居。的接口狀態(tài)主要包括以下參數(shù)：IP Address and Mask ：接口的 IP 地址及掩碼，從該接口上發(fā)送OSPF報(bào)文時(shí)應(yīng)將它作為IP 的源地址。Area ID :接口及所連網(wǎng)絡(luò)所屬的OS PF區(qū)域ID。從該接口發(fā)送 OS PF報(bào)文的區(qū)域ID。Rou

42、ter ID :作為宣告OSPF報(bào)文的路由器ID。Network Type: 接口所連網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)類型，有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、廣播、NBMA點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、虛擬鏈路等網(wǎng)絡(luò)。Cost:從本接口發(fā)送報(bào)文的費(fèi)用，影響LSA中的metric。InfTransDelay : LSA通告離開(kāi)該接口的延時(shí)時(shí)間，每個(gè)LSA離開(kāi)該接口時(shí)，要在其壽命域加上該時(shí)間。State : 接口所處的狀態(tài)，是有限狀態(tài)機(jī)中的某一狀態(tài)。Router Priority : 路由器在該接口上的優(yōu)先級(jí)。在多點(diǎn)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)上將影響到DR BDR的選取。Designated Router :在多點(diǎn)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)上，需要選取一個(gè)DR來(lái)描述該網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)。一個(gè)DR需要用其路

43、由器ID和該路由器在該接口的IP地址表示。DR和該網(wǎng)絡(luò)上的其它路由器構(gòu)成緊鄰關(guān)系，DR用網(wǎng)絡(luò)LSA來(lái)通告該網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，在網(wǎng)絡(luò)LSA中將標(biāo)識(shí)該DR的接口 IP 地址作為鏈路狀態(tài) ID。Backup Designated Router :在多點(diǎn)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)上，需要選取一個(gè)BDR作為備用 DR來(lái)描述該網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)。一個(gè)BDR需要用其路由器ID和該路由器在該接口的IP地址表示。BDR與該網(wǎng)絡(luò)上的其他路由器構(gòu)成緊鄰關(guān)系。HelloInterval ：在該接口上發(fā)送 Hello 報(bào)文的時(shí)間間隔。RouterDeadInterval ：在該時(shí)間間隔內(nèi)應(yīng)該從該接口接收到由鄰居發(fā)來(lái)的Hello 報(bào)文，若在此時(shí)間內(nèi)，未

44、從鄰居收到 Hello 報(bào)文，則可認(rèn)為鄰居已處于非活動(dòng)狀態(tài)。Wait Timer :在選取DR BDR之前，等待鄰居在 Hello報(bào)文中宣告 DR BDR勺時(shí)間間隔。RxmtInterval ： 在發(fā)送數(shù)據(jù)描述包和鏈路狀態(tài)請(qǐng)求包時(shí)未能收到OS PF確認(rèn)包，需要重新發(fā)送這些OS PF報(bào)文的時(shí)間間隔。Hello Timer ：設(shè)置 HelloInterval 的一個(gè)定時(shí)器，當(dāng)時(shí)間到達(dá)時(shí)，應(yīng)在該接口上發(fā)送一個(gè)Hello 報(bào)文。neighboring Routers： 有效鄰居路由器列表，由Hello 報(bào)文產(chǎn)生該鄰居列表。緊鄰關(guān)系要從該鄰居列表中產(chǎn)生。AuType: 安全鑒權(quán)類型。Authentica

45、tion Key ： 安全鑒權(quán)值。7.2 OSPF接口狀態(tài)機(jī)OSPF 接口在完全有效之前，將經(jīng)歷一系列狀態(tài)，包括Down、 Point-to-Point、 Waiting 、DR、 Backup 、 Drother 、 LoopBack 等 7 種狀態(tài)。Down是接口的初始狀態(tài)。此時(shí)接口不能使用，所有的接口參數(shù)被設(shè)置為初始值,在接口上既不能發(fā)送也不能接收各種協(xié)議包。Point-to-Point ：該接口狀態(tài)僅適用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、 一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)和虛擬鏈路的網(wǎng)絡(luò)類型。 當(dāng)接口狀態(tài)遷移到該狀態(tài)時(shí)，該接口已完全有效，可以間隔發(fā)送Hello 報(bào)文，并和另一端的鄰居開(kāi)始試圖建立緊鄰關(guān)系。Waiting :該接口狀

46、態(tài)僅適用于廣播網(wǎng)絡(luò)和NBMA網(wǎng)絡(luò)類型。在該狀態(tài)下,路由器將通過(guò) Hello報(bào)文選取DR BDR為此，當(dāng)接口遷移到該狀態(tài)時(shí)，將發(fā)送和接收Hello 報(bào)文，設(shè)置等待時(shí)間。只有在該狀態(tài)下路由器試圖識(shí)別DR和 BDR這樣可以避免DR BDR的太多變化。DR僅適用于廣播和 NBMA網(wǎng)絡(luò)，在該狀態(tài)下，本路由器在該接口及所連網(wǎng)絡(luò)上是DR試圖和該接口網(wǎng)絡(luò)上的其他路由器建立緊鄰關(guān)系。將由本路由器產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)LSA,該網(wǎng)絡(luò)LSA包括網(wǎng)絡(luò)所連的所有路由器（包括DR自己）。BDR，Backup:僅適用于廣播和 NBMA網(wǎng)絡(luò)，在該狀態(tài)下，路由器在該接口及所連網(wǎng)絡(luò)上是在DR失效時(shí)，它將提升為 DR它也試圖和該接口網(wǎng)絡(luò)上的其他

47、路由器建立緊鄰關(guān)系。它在洪泛過(guò)程中與 DR的作用過(guò)程有所不同。DRother:僅適用于廣播和 NBMA網(wǎng)絡(luò)，在該狀態(tài)下，路由器在該接口及所連網(wǎng)絡(luò)上既不是DR也不是BDR它將和DR BDF形成緊鄰關(guān)系，并且跟蹤網(wǎng)絡(luò)上的鄰居關(guān)系。Loopback :在該狀態(tài)下，接口被軟件或硬件環(huán)回。在該接口上不能發(fā)送報(bào)文，但在路由器LSA中仍然能通告接口的IP地址，使測(cè)試包能夠發(fā)現(xiàn)其接口地址。F圖揭示了在外部事件作用下OSPF接口狀態(tài)的遷移過(guò)程:在狀態(tài)遷移過(guò)程中，需要有以下事件來(lái)觸發(fā)各狀態(tài)的遷移:IE1(InterfaceUp):底層協(xié)議指示網(wǎng)絡(luò)接口可以使用，對(duì)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、虛擬鏈路等網(wǎng)絡(luò)類型，進(jìn)入 P o

48、i nt-to-Point狀態(tài)，對(duì)廣播網(wǎng)絡(luò)、NBMA網(wǎng)絡(luò)等多點(diǎn)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)類型,進(jìn)入Waiting狀態(tài)。IE2(IntefaceDwon):底層協(xié)議指示網(wǎng)絡(luò)接口不能使用，進(jìn)入Down狀態(tài)。Loop back 狀態(tài)。Dow n狀態(tài)。IE3(LoopInd):網(wǎng)絡(luò)管理員或底層協(xié)議指示網(wǎng)絡(luò)接口被環(huán)回，進(jìn)入IE4(UnLoopind):網(wǎng)絡(luò)管理員或底層協(xié)議指示網(wǎng)絡(luò)接口環(huán)回被撤消，進(jìn)入IE5( BackupSeen)：檢測(cè)到或未檢測(cè)到 BDR的存在。從鄰居收到一個(gè)Hello報(bào)文后，若本路由器和鄰居已具有雙向通信能力， 即在Hello報(bào)文中能看到自己，則可以用兩種方法判斷是否是BackupSeen： a)從鄰

49、居收到一個(gè) Hello報(bào)文，在報(bào)文中該鄰居被宣告為BDRb)從鄰居收到一個(gè) Hello報(bào)文，在報(bào)文中該鄰居被宣告為DR并指示無(wú)BDR存在。若符合其中某一條件，則進(jìn)入 DR BDR選取狀態(tài)。IE6(WaitTimer):等待DR BDR寸間到，進(jìn)入 DR BDR選取狀態(tài)。IE7 :本路由器被選擇為該接口網(wǎng)絡(luò)的DR進(jìn)入DR狀態(tài)。IE8 :本路由器被選擇為該接口網(wǎng)絡(luò)的BDR進(jìn)入BDR犬態(tài)。IE9 :本路由器既沒(méi)有被選擇為該接口網(wǎng)絡(luò)的DR也沒(méi)有成為BDR進(jìn)入DRother狀態(tài)。IE10(NeighborChange) ：在該網(wǎng)絡(luò)接口上，有效的雙向鄰居關(guān)系發(fā)生變化，將重新進(jìn)行DR、BDR勺選取:1 )和

50、一個(gè)新鄰居建立了雙向通信，也就是說(shuō)產(chǎn)生了一個(gè)新鄰居，其鄰居狀態(tài)遷移到2-Way狀態(tài)以上；2 )和一個(gè)鄰居勺雙向通信已失效，也就是說(shuō)鄰居狀態(tài)遷移到Init 以下?tīng)顟B(tài)；3 )從一個(gè)雙向鄰居收到一個(gè)Hello報(bào)文，并指示自己成為新的DR或 BDR4 )從DR路由器收到一個(gè) Hello報(bào)文，并指示它不再是 DR5 )從BDR路由器收到一個(gè) Hello報(bào)文，并指示它不再是 BDR6)從一個(gè)雙向鄰居處收到一個(gè)Hello 報(bào)文，其優(yōu)先級(jí)發(fā)生變化；7 ) RouterDeadInterval時(shí)間已到，但不能從DR或 BDR或兩者的路由器收到Hello報(bào)文。當(dāng)接口狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，有可能需要產(chǎn)生新勺路由器LSA

51、(見(jiàn) RFC2178 Section ),也有可能需要對(duì)鄰居狀態(tài)作出行動(dòng)( Section )，改變鄰居狀態(tài)。8. OSPF鄰居在OSPF的接口上，需要確定其鄰居。確定鄰居的目的是要和鄰居建立一種緊鄰關(guān)系,最終在緊鄰間傳送路由信息。建立緊鄰關(guān)系，需要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟:1)發(fā)現(xiàn)鄰居；2)雙向通信。在 Hello 報(bào)文中，兩鄰居都能在鄰居列表中發(fā)現(xiàn)對(duì)方的路由器ID。3)數(shù)據(jù)庫(kù)同步。鄰居間相互交換數(shù)據(jù)庫(kù)描述、鏈路狀態(tài)請(qǐng)求、鏈路狀態(tài)更新報(bào)文，以確保Master ，另一鄰居為兩鄰居具有相同的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。為達(dá)到該目的，一個(gè)鄰居為Slave ，由 Master 控制數(shù)據(jù)庫(kù)描述的交換。4)構(gòu)成緊鄰關(guān)系。鄰

52、居關(guān)系的建立和維持要通過(guò)相互交換 Hello 報(bào)文來(lái)實(shí)現(xiàn)。在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或廣播型網(wǎng)絡(luò)上，Hello報(bào)文是發(fā)向多播地址AllSPFRouters，在NBMA點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、虛擬鏈路等網(wǎng)絡(luò)上，Hello 報(bào)文是發(fā)向一個(gè)具體的目標(biāo)地址，是單播方式。81 鄰居數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)從本路由器接口上接收到 Hello 報(bào)文后，要將報(bào)文中所攜帶的有關(guān)鄰居路由器的信息保 存下來(lái)，形成鄰居數(shù)據(jù)庫(kù)。具體包括以下內(nèi)容：Neighbor ID ：鄰居路由器 ID 。Neighbor IP Address :連接在該網(wǎng)絡(luò)上的鄰居接口的IP地址，在接收到 Hello報(bào)文時(shí)獲取得到。當(dāng)OSPF報(bào)文單播給鄰居時(shí)，該地址即是目的地址。Area ID :鄰居接口所在的區(qū)域ID，若要構(gòu)成鄰居，區(qū)域ID必須相同。Interfaee ：指示鄰居被本路由器的哪個(gè)接口相連。Neighbor Priority ：鄰居的優(yōu)先級(jí)，由 Hello 報(bào)文攜帶。報(bào)文的時(shí)間定時(shí)器。State ： 鄰居在有限狀態(tài)機(jī)中處于什么狀態(tài)。Ina