1、 目錄 TOC o 1-3 1.路由協(xié)議 PAGEREF _Toc446345002 h 31.1.靜態(tài)的與動態(tài)的內(nèi)部路由 PAGEREF _Toc446345003 h 31.2.選路信息協(xié)議（RIP） PAGEREF _Toc446345004 h 51.2.1.慢收斂問題的解決 PAGEREF _Toc446345005 h 71.2.2.RIP報文格式 PAGEREF _Toc446345006 h 81.2.3.RIP編址約定 PAGEREF _Toc446345007 h 91.2.4.RIP報文的發(fā)送 PAGEREF _Toc446345008 h 101.3.OSPF PAGE

2、REF _Toc446345009 h 101.3.1.概述 PAGEREF _Toc446345010 h 101.3.2.數(shù)據(jù)包格式 PAGEREF _Toc446345011 h 101.3.3.OSPF差不多算法 PAGEREF _Toc446345012 h 111.3.4.OSPF路由協(xié)議的差不多特征 PAGEREF _Toc446345013 h 121.3.5.區(qū)域及域間路由 PAGEREF _Toc446345014 h 131.3.6.OSPF協(xié)議路由器及鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)包分類 PAGEREF _Toc446345015 h 161.3.7.OSPF協(xié)議工作過程 PAGEREF

3、 _Toc446345016 h 181.3.8.OSPF路由協(xié)議驗證 PAGEREF _Toc446345017 h 211.3.9.小結(jié) PAGEREF _Toc446345018 h 211.4.HELLO協(xié)議 PAGEREF _Toc446345019 h 221.5.將RIP，HELLO和EGP組合起來 PAGEREF _Toc446345020 h 231.6.邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議第4版（BGP4） PAGEREF _Toc446345021 h 241.7.EGP PAGEREF _Toc446345022 h 271.7.1.給體系結(jié)構(gòu)模型增加復(fù)雜性 PAGEREF _Toc44634

4、5023 h 271.7.2.一個其本思想：額外跳 PAGEREF _Toc446345024 h 281.7.3.自治系統(tǒng)的概念 PAGEREF _Toc446345025 h 301.7.4.外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（EGP） PAGEREF _Toc446345026 h 311.7.5.EGP報文首部 PAGEREF _Toc446345027 h 321.7.6.EGP鄰站獵取報文 PAGEREF _Toc446345028 h 331.7.7.EGP鄰站可達性報文 PAGEREF _Toc446345029 h 341.7.8.EGP輪詢請求報文 PAGEREF _Toc446345030 h

5、 341.7.9.EGP選路更新報文 PAGEREF _Toc446345031 h 351.7.10.從接收者的角度來度量 PAGEREF _Toc446345032 h 371.7.11.EGP的要緊限制 PAGEREF _Toc446345033 h 382.CISCO 路由器產(chǎn)品介紹 PAGEREF _Toc446345034 h 402.1.Cisco 2500 PAGEREF _Toc446345035 h 402.2.Cisco 4500-M PAGEREF _Toc446345036 h 402.3.Cisco 7200 PAGEREF _Toc446345037 h 412.

6、4.Cisco 7513/7507 PAGEREF _Toc446345038 h 433.路由器的差不多配置 PAGEREF _Toc446345039 h 43參數(shù)設(shè)置 PAGEREF _Toc446345040 h 43網(wǎng)絡(luò)號 PAGEREF _Toc446345041 h 43IP類設(shè)置 PAGEREF _Toc446345042 h 44菜單設(shè)置 PAGEREF _Toc446345043 h 44歡迎文本 PAGEREF _Toc446345044 h 44異步線的設(shè)置 PAGEREF _Toc446345045 h 44總結(jié) PAGEREF _Toc446345046 h 45附

7、錄一 路由器常用命令 PAGEREF _Toc446345047 h 454.差不多維護 PAGEREF _Toc446345048 h 52兩種狀態(tài) PAGEREF _Toc446345049 h 52關(guān)心 PAGEREF _Toc446345050 h 52命令簡寫 PAGEREF _Toc446345051 h 52跟蹤錯誤 PAGEREF _Toc446345052 h 53進入設(shè)置狀態(tài) PAGEREF _Toc446345053 h 53存儲退出 PAGEREF _Toc446345054 h 53刪除設(shè)置 PAGEREF _Toc446345055 h 53一些常用命令 PAGER

8、EF _Toc446345056 h 53修改地址 PAGEREF _Toc446345057 h 53修改enable secrect password PAGEREF _Toc446345058 h 55附錄二 常見網(wǎng)絡(luò)故障分析及排除 PAGEREF _Toc446345059 h 551 路由器常用測試命令 PAGEREF _Toc446345060 h 552 路由器傳輸故障排除方法 PAGEREF _Toc446345061 h 553網(wǎng)絡(luò)常見問題 PAGEREF _Toc446345062 h 57路由協(xié)議靜態(tài)的與動態(tài)的內(nèi)部路由在一個自治系統(tǒng)內(nèi)的兩個路由器彼此互為內(nèi)部路由器。例如，

9、因為核心構(gòu)成了一個自治系統(tǒng)，兩個Internet核心路由器互為內(nèi)部路由器。在大學校園里的兩個路由器也互為內(nèi)部路由器，因為在校園里的所有機器都屬于同一個自治系統(tǒng)。自治系統(tǒng)中的路由器如何獲得關(guān)于本系統(tǒng)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)的信息呢？在小型的、緩慢變化著的互連網(wǎng)絡(luò)中，治理者能夠使用手工方式進行路由的建立與修改。治理者保留一張關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的表格，并在有新的網(wǎng)絡(luò)加入到該自治系統(tǒng)或從該自治系統(tǒng)刪除一個網(wǎng)絡(luò)時，更新該表格。例如圖1.1中顯示的小公司的互連網(wǎng)絡(luò)。為如此的互連網(wǎng)絡(luò)選路耗費就微不足道，因為任何兩點之間僅有一條路由。治理者可用人工的方式來配置所有的主機和路由器的路由。互連網(wǎng)絡(luò)更改狀態(tài)（如新增一個網(wǎng)絡(luò)）時，治理者重新

10、配置所有機器上的路由。 網(wǎng)絡(luò)5 網(wǎng)絡(luò)5 網(wǎng)絡(luò)4 網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)2網(wǎng)絡(luò)3R21R34圖1.1 在一個網(wǎng)點中包括了5個以太網(wǎng)和4個路由器的小型互連網(wǎng)絡(luò)。在那個互連網(wǎng)絡(luò)中任意兩臺主機之間僅有一個路由人工的系統(tǒng)明顯存在缺點，它不能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的迅速增長或迅速變化。在大型的、迅速變化的環(huán)境中，如Internet 網(wǎng)，人對情況變化的反應(yīng)速度太慢，來不及處理問題；必須使用自動機制。采納自動機制還有利于提高可靠性，并對某些路由可變的小型互連網(wǎng)絡(luò)中的故障采取反應(yīng)措施。為了驗證這一點，我們假設(shè)在圖1.1中增加一個路由器，使之變?yōu)閳D1.2 所示的結(jié)構(gòu)。 網(wǎng)絡(luò)5 網(wǎng)絡(luò)5 網(wǎng)絡(luò)4 網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)2網(wǎng)絡(luò)3R2R51R34圖1.2 增

11、加了路由器R5后使得網(wǎng)絡(luò)2和3之間多了一條備用路徑當原有路由出故障時，選路軟件能夠迅速切換到備用路由關(guān)于擁有多個物理路徑的互連網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，治理者通常選擇其中一條作為差不多路徑。假如該差不多路徑上的路由器出故障，就必須改動路由使得通信流量通過備用路由器來傳輸。人工改變路由的方式耗時長而且容易帶來錯誤。因此，即便是小型互連網(wǎng)中，也應(yīng)使用處動機制來迅速而可靠地改變路由。為了自動地保存準確的網(wǎng)絡(luò)可達信息，內(nèi)部路由器之間要進行通信，即路由器與可到達的另一個路由器要交換網(wǎng)絡(luò)可到達性數(shù)據(jù)或網(wǎng)絡(luò)選路信息。把整個自治系統(tǒng)的可到達信息匯合起來之后，系統(tǒng)中某個路由器就使用EGP把它們通告給另一個自治系統(tǒng)。內(nèi)部路由

12、器通信與外部路由器通信的不同之處確實是：EGP提供了為外部路由器通信廣泛使用的標準，而內(nèi)部路由器通信卻沒有一個單獨的標準。造成這種情況的緣故之一，確實是自治系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)和具體技術(shù)的多樣性。另一個緣故是結(jié)構(gòu)簡單與功能強大之間的折衷，即易于安裝和配置的協(xié)議往往不能提供強大的功能。因此，流行的適用于內(nèi)部路由器通信的協(xié)議有專門多種，但多數(shù)自治系統(tǒng)只選擇其中一個在內(nèi)部的來傳播選路信息。由于沒有單獨的標準，我們使用內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP(Interior Gateway Protocol)作為統(tǒng)稱來描述所有的用于內(nèi)部路由器之間交換的網(wǎng)絡(luò)可達信息及選路信息的算法。例如Butterfly核心路由器構(gòu)成了一個特定

13、的自治系統(tǒng)，它使用SPREAD作為其內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP。有些自治系統(tǒng)使用EGP來作IGP，只是這對那些由具有廣播功能的局域網(wǎng)組成的小型自治系統(tǒng)沒有多少意義。圖1.3是自治系統(tǒng)使用某種IGP在內(nèi)部路由器之間傳播可到達信息的示意圖。在那個圖中，IGP1和IGP2分不表示自治系統(tǒng)1和2所使用的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議。從圖中能夠得到那個重要的概念： EGP EGP IGP1R1 IGP1 IGP2R2 IGP2圖1.3 兩個自治系統(tǒng)各自在其內(nèi)部使用不同的IGP，然而其外部路由器使用EGP與另一個系統(tǒng)通信的示意圖一個單個的路由器能夠同時使用兩種選路協(xié)議，一個用于到自治系統(tǒng)之外的通信，另一個用于自治系統(tǒng)內(nèi)部的通信。

14、具體地講，運行EGP通告可達性的路由器，通常還需要運行一種IGP，以便獲得其自治系統(tǒng)內(nèi)部的信息。選路信息協(xié)議（RIP）使用最廣泛的一種IGP是選路信息協(xié)議RIP（Routing Information Protocol），RIP的另一個名字是routed（路由守護神），來自一個實現(xiàn)它的程序。那個程序最初由加利福尼亞大學伯克利分校設(shè)計，用于給他們在局域網(wǎng)上的機器提供一致的選路和可達信息。它依靠物理網(wǎng)絡(luò)的廣播功能來迅速交換選路信息。它并不是被設(shè)計來用于大型廣域網(wǎng)的（盡管現(xiàn)在的確這么用）。在旋樂（Xerox）公司的Palo Alto研究中心PARC早期所作的關(guān)于網(wǎng)絡(luò)互連的研究的基礎(chǔ)上，routed實

15、現(xiàn)了起源于Xerox NS RIP的一個新協(xié)議，它更為通用化，能夠適應(yīng)多種網(wǎng)絡(luò)。盡管在其前輩上做了一些小改動，RIP作為IGP流行起來并非技術(shù)上有過人之處，而是由于伯克利分校把路由守護神軟件附加在流行的4BSD UNIX系統(tǒng)上一起分發(fā)，從而使得許多TCP/IP網(wǎng)點全然沒考慮其技術(shù)上的優(yōu)劣就采納routed并開始使用RIP。一旦安裝并使用了那個軟件，它就成為本地選路的基礎(chǔ)，研究人員也開始在大型網(wǎng)絡(luò)上使用它。關(guān)于RIP的最令人吃驚的事可能確實是它在還沒有正式標準之前就差不多廣泛流行了。大多數(shù)的實現(xiàn)都脫胎于伯克利分校的程序，然而由于編程人員對未形成文檔的微妙細節(jié)理解不同而造成了它們之間互操作性限制。

16、協(xié)議出現(xiàn)新版本后，出現(xiàn)了更多的問題。在1988年6月形成了一個RFC標準，這才使軟件商解決了互操作性問題。RIP協(xié)議的基礎(chǔ)確實是基于本地網(wǎng)的矢量距離選路算法的直接而簡單的實現(xiàn)。它把參加通信的機器分為主機的（active）和被動的（passive或silent）。主動路由器向其他路由器通告其路由，而被動路由器接收通告并在此基礎(chǔ)上更新其路由，它們自己并不通告路由。只有路由器能以主動方式使用RIP，而主機只能使用被動方式。以主動方式運行RIP的路由器每隔30秒廣播一次報文，該報文包含了路由器當前的選路數(shù)據(jù)庫中的信息。每個報文由序偶構(gòu)成，每個序偶由一個IP網(wǎng)絡(luò)地址和一個代表到達該網(wǎng)絡(luò)的距離的整數(shù)構(gòu)成。

17、RIP使用跳數(shù)度量（hop count metric）來衡量到達目的站的距離。在RIP度量標準中，路由器到它直接相連的網(wǎng)絡(luò)的跳數(shù)被定義為1，到通過另一個路由器可達的網(wǎng)絡(luò)的距離為2跳，其余依此類推。因此從給定源站到目的站的一條路徑的跳數(shù)（number of hops或hop count）對應(yīng)于數(shù)據(jù)報沿該路傳輸時所通過的路由器數(shù)。顯然，使用跳數(shù)作為衡量最短路徑并不一定會得到最佳結(jié)果。例如，一條通過三個以太網(wǎng)的跳數(shù)為3的路徑，可能比通過兩條低速串行線的跳數(shù)為2的路徑要快得多。為了補償傳輸技術(shù)上的差距，許多RIP軟件在通告低速網(wǎng)絡(luò)路由時人為地增加了跳數(shù)。運行RIP的主動機器和被動機器都要監(jiān)聽所有的廣播

18、報文，并依照前面所講的矢量距離算法來更新其選路表。例如圖1.2中的互連網(wǎng)絡(luò)中，路由器R1在網(wǎng)絡(luò)2上廣播的選路信息報文中包含了序偶（1,1），即它能夠以費用值1到達網(wǎng)絡(luò)1。路由器R2和R5收到那個廣播報文之后，建立一個通過R1到達網(wǎng)絡(luò)1的路由（費用為2）。然后，路由器R2和R5在網(wǎng)絡(luò)3上廣播它們的RIP報文時就會包含序偶（1,2）。最終，所有的路由器和主機都會建立到網(wǎng)絡(luò)1的路由。RIP規(guī)定了少量的規(guī)則來改進其性能和可靠性。例如，當路由器收到另一個路由器傳來的路由時，它將保留該路由直到收到更好的路由。在我們所舉的例子中，假如路由器R2和R5都以費用2來廣播到網(wǎng)絡(luò)1的路由，那么R3的R4就會將路由設(shè)

19、置為通過先廣播的那個路由器到達網(wǎng)絡(luò)1。即：為了防止路由在兩個或多個費用相等的路徑之間振蕩不定，RIP規(guī)定在得到費用更小的路由之前保留原有路由不變。假如第一個廣播路由的路由器出故障（如崩潰）會有什么后果？RIP規(guī)定所有收聽者必須對通過RIP獲得的路由設(shè)置定時器。當路由器在選路表中安置新路由時，它也為之設(shè)定了定時器。當該路由器又收到關(guān)于該路由的另一個廣播報文后，定時器也要重新設(shè)置。假如通過180秒后還沒有下一次通告該路由，它就變?yōu)闊o效路由。RIP必須處理下層算法的三類錯誤。第一，由于算法不能明確地檢測出選路的回路，RIP要么假定參與者是可信賴的，要么采取一定的預(yù)防措施。第二，RIP必須對可能的距離

20、使用一個較小的最大值來防止出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象（RIP使用的值是16）。因而關(guān)于那些實際跳數(shù)值在16左右的互連網(wǎng)絡(luò)，治理者要么把它劃分為若干部分，要么采納其他的協(xié)議。第三，選路更新報文在網(wǎng)絡(luò)之間的傳輸速度專門慢，RIP所使用的矢量距離算法會產(chǎn)生慢收斂（slow convergence）或無限計數(shù)（count to infinity）問題從而引發(fā)不一致性。選擇一個小的無限大值（16），能夠限制慢收斂問題，但不能完全解決客觀存在。選路表的不一致問題并非僅在RIP中出現(xiàn)。它是出現(xiàn)在任何矢量距離協(xié)議中的一個全然性的問題，在此協(xié)議中，更新報文僅僅包含由目的網(wǎng)絡(luò)及到達該網(wǎng)絡(luò)的距離構(gòu)成的序偶。為了理解那個問題我

21、們考慮圖1.4中路由集合。圖中描述了在圖1.2中到達網(wǎng)絡(luò)1的路由。11(b)(a)圖1.4 慢收斂問題。(a)中的三個路由器各有到網(wǎng)絡(luò)1的路由。(b)中，到網(wǎng)絡(luò)1的路由差不多消逝了，然而R2對它的路由通告引起了選路的環(huán)路正如圖1.4（a）所顯示的那樣，R1直接與網(wǎng)絡(luò)1相連，因此在它的選路表中有一條到該網(wǎng)絡(luò)的距離為1的路由；在周期性的路由廣播中包括了那個路由。R2從R1處得知了那個路由，并在自己的選路表中建立了相應(yīng)的路由產(chǎn)工將之以距離值2廣播出去。最后R3從R2處得知該路由并以距離值3廣播。現(xiàn)在假設(shè)R1到網(wǎng)絡(luò)1的連接失效了。那么R1立即更新它的選路表把該路由的距離置為16（無窮大）。在下一次廣播

22、時，R1應(yīng)該通告這一信息。然而，除非協(xié)議包含了額外的機制預(yù)防此類情況，可能有其他的路由器在R1廣播之前就廣播了其路由。可能假設(shè)一個專門的情況，即R2正好在R1與網(wǎng)絡(luò)1連接失效后通告其路由。因此，R1就會收到R2的報文，并對此使用通常的矢量距離算法：它注意到R2有到達網(wǎng)絡(luò)1的費用更低的路由，計算出現(xiàn)在到達網(wǎng)絡(luò)1需要3跳（R2通告的到網(wǎng)絡(luò)1費用是2跳，再加上到R2的1跳）。然后在選路表中裝入新的通過R2到達網(wǎng)絡(luò)1的路由。圖1.4描述了那個結(jié)果。如此的話，R1和R2中的任一個收到去網(wǎng)絡(luò)1的數(shù)據(jù)報之后，就會把該報文在兩者之間來回傳輸直到壽命計時器超時溢出。這兩個路由器隨后廣播的RIP不能迅速解決那個問

23、題。在下一輪交換選路信息的過程中，R1通告它的選路表中的各個項目。而R2得知R1到網(wǎng)絡(luò)1的距離是3之后，計算出該路由新長度4。到第三輪的時候，R1收到從R2傳來的路由距離增加的信息，把自己的選路表中該路由的距離增到5。如此循環(huán)往復(fù)，直至距離值到達RIP的極限。慢收斂問題的解決對圖1.4的例子，能夠使用分割范圍更新（split horizon update）技術(shù)來解決慢收斂問題。在使用分割范圍技術(shù)時，路由器記錄下收到各路由的接口，而當這路由器通告路由時，就可不能把該路由再通過那個接口送回去。在該例中，路由器R2可不能把它到網(wǎng)絡(luò)1的距離為2的路由再通告給R1，因此一旦R1與網(wǎng)絡(luò)1的連接失效，它就可

24、不能再通告該路由。通過幾輪選路更新之后，所有的機器都會明白網(wǎng)絡(luò)1是不可達的。然而分割范圍更新技術(shù)不能解決所有的拓撲結(jié)構(gòu)中的問題 。考慮慢收斂問題的另一個方法是使用信息流的概念。假如路由器通告了到某網(wǎng)絡(luò)的短路由，所有接收路由器迅速地作出安裝該路由的反應(yīng)。當路由器停止通告某路由，協(xié)議在推斷該路由不可達之前，要依據(jù)超時機制來工作。當超時出現(xiàn)時，路由器查找替代路由并開始傳播此信息。不幸的是，路由器并不明白那個替代路由是否要依靠于剛剛消逝的路由。因此，通常不應(yīng)迅速地傳播否定的信息。有一條警句或謂一語破的：好消息傳播得快，壞消息傳播得慢。解決慢收斂問題的另一個技術(shù)使用了抑制（hold down）法。抑制法

25、迫使參與協(xié)議工作的路由器，在收到關(guān)于某網(wǎng)絡(luò)不可達的信息后的一段固定時刻內(nèi)，忽略任何關(guān)于該網(wǎng)絡(luò)的路由信息。這段抑制時刻的典型長度是60秒。該技術(shù)的思路是等待足夠的時刻以便確信所有的機器都收到壞消息，同時可不能錯誤地同意內(nèi)容過時的報文。需要指出的是，所有參與RIP的機器都要遵循抑制策略，否則仍然會發(fā)生選路回路現(xiàn)象。抑制技術(shù)的缺點是：假如出現(xiàn)了選路回路，那么在抑制期間內(nèi)這些選路回路仍然會維持下去。更嚴峻的是，在抑制期間所有不正確的路由也保留下來了，即使是有替代路由的存在。解決慢收斂問題的最后一種技術(shù)確實是毒性逆轉(zhuǎn)（poison reverse）。當一條連接消逝后，路由器在若干個更新周期內(nèi)都有保留該路

26、由，然而在廣播路由時則規(guī)定該路由的費用為無限長。為提高毒性逆轉(zhuǎn)法的效率，它應(yīng)該與觸發(fā)更新（triggered updates）技術(shù)結(jié)合。觸發(fā)更新技術(shù)使得新信息，路由器減少了因為想信好消息而容易出錯的時刻。不幸的是，盡管觸發(fā)更新技術(shù)、毒性逆轉(zhuǎn)技術(shù)、抑制技術(shù)和分割范圍技術(shù)能夠解決一些問題，但它們又帶來了一些新的問題。例如，在許多路由器共享一個公共網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)中采納觸發(fā)更新技術(shù)的情況下，一個廣播就能改變這些路由器的選路表，引發(fā)一輪新的廣播。假如第二輪廣播改變了路由表，它又會引起更多的廣播。這就產(chǎn)生了廣播雪崩。使用廣播技術(shù)（這有可能產(chǎn)生選路回路）和使用抑制技術(shù)防止慢收斂問題，可使得RIP在廣域網(wǎng)上的工作

27、效率極低。廣播要耗費大量寶貴的帶寬。即便不出現(xiàn)廣播雪崩現(xiàn)象，所有機器周期性地進行廣播也意味著網(wǎng)絡(luò)流量隨著路由器數(shù)目的增加而增加。而可能出現(xiàn)的選路回路在線路容量有限的情況下可能確實是致命的問題。當兜圈子的分組使得線路的容量飽和后，路由器要交換一些選路報文來打破這種回路，就變得專門困難甚至是不可能的。同樣，在廣域網(wǎng)中，抑制期間可能太長，使得高層協(xié)議使用的定時器超時從而中斷連接。盡管有這些熟知的問題，但依舊有許多的組織在廣域網(wǎng)上使用RIP作為IGP。RIP報文格式RIP報文大致可分為兩類：選路信息報文和對信息的請求報文。它們都使用同樣的格式，由固定的首部和后面可選的網(wǎng)絡(luò)和距離序偶列表組成。圖1.5給

28、出的報文的格式：在那個圖中，命令（COMMAND）字段按照下表的規(guī)定對應(yīng)了各種操作：08 1624 31命令(1-5)版本(1)必為零網(wǎng)1的協(xié)議族必為零網(wǎng)1的IP地址必為零必為零至網(wǎng)1的距離網(wǎng)2的協(xié)議族必為零網(wǎng)2的IP地址必為零必為零至網(wǎng)2的距離圖1.5 RIP報文的格式。在32比特的首部之后，報文包含了一系列的序偶，每個序偶由一個網(wǎng)絡(luò)IP地址和一個到達該網(wǎng)絡(luò)的整數(shù)距離值構(gòu)成命令含 義請求部分的或全部的選路信息響應(yīng)，包含發(fā)送方選路表內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)距離序偶啟動跟蹤模式（已過時）關(guān)閉跟蹤模式（已過時）保留由Sun Microsystem公司內(nèi)部使用路由器或主機通過發(fā)送請求命令向另一個路由器請求（requ

29、est）選路信息。路由器使用響應(yīng)（response）命令回答。然而在大多數(shù)情況下，路由器不經(jīng)請求就周期性發(fā)送響應(yīng)報文。版本（VERSION）字段包含了協(xié)議的版本號（目前的值是1），接收方檢測該字段以便對報文作出正確的解釋。RIP編址約定RIP的普遍適用性也體現(xiàn)在它傳送網(wǎng)絡(luò)地址的方式上。它的地址格式不局限于供TCP/IP用戶使用，還能適應(yīng)其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議族的規(guī)定。圖1.5中顯示出RIP通告中的每個網(wǎng)絡(luò)地址能夠長達14個八位組。因此，IP地址僅需4個八位組，RIP定義余下的八位組必須為零。網(wǎng)絡(luò)i族（FAMILY OF NET i）字段指出了解釋它后面出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)地址時應(yīng)遵循的協(xié)議族。RIP對各類地址族的

30、賦值遵循了4BSD UNIX操作系統(tǒng)的規(guī)定（IP地址類型的賦值是2）。除了正常的IP地址之外，RIP規(guī)定地址作為默認路由。RIP對通告的每個路由，包括默認路由，都附加了距離度量標準。因此能夠讓兩個路由器以不同的度量標準來通告默認路由（如到互連網(wǎng)絡(luò)的其余部分的路由），選擇其中的一條作為差不多路徑，另一條作為備用。在RIP報文每個項目的最后一個字段是到網(wǎng)絡(luò)i的距離（DISTANCE TO NET i）字段，其內(nèi)容是到達指定網(wǎng)絡(luò)的整數(shù)型距離值。距離值是以跳數(shù)作為度量單位的，然而它的取值范圍限制在1到16，16代表無限遠（也確實是講該路由不存在）。RIP報文的發(fā)送RIP報文中并沒包含顯式的長度字段。相

31、反，RIP假設(shè)底層投遞系統(tǒng)能夠告訴接收方收到的報文長度。特不是，在TCP/IP系統(tǒng)中，RIP報文依靠于UDP來告訴接收方報文的長度。RIP工作在UDP上的端口是520，盡管RIP能夠以不同的UDP端口來發(fā)送請求報文，然而在接收端的UDP端口通常差不多上520，同時這也是RIP產(chǎn)生廣播報文的源端口。使用RIP作為內(nèi)部路由器協(xié)議限制選路的度量必須基于跳數(shù)。但跳數(shù)通常僅僅提供對網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)能力和容量的粗略估量，而并不能產(chǎn)生最佳路由。此外，基于最小跳數(shù)來計算路由會有嚴峻的缺點，即它會使選路相對固定不變，因為路由不能對網(wǎng)絡(luò)負荷的變化作出反應(yīng)。OSPF隨著Internet技術(shù)在全球范圍的飛速進展，OSPF已成

32、為目前Internet廣域網(wǎng)和Intranet企業(yè)網(wǎng)采納最多、應(yīng)用最廣泛的路由協(xié)議之一。OSPF（Open Shortest Path First）路由協(xié)議是由IETF（Internet Engineering Task Force）IGP工作小組提出的，是一種基于SPF算法的路由協(xié)議，目前使用的OSPF協(xié)議是其第二版，定義于RFC1247和RFC1583。概述OSPF路由協(xié)議是一種典型的鏈路狀態(tài)（Link-state）的路由協(xié)議，一般用于同一個路由域內(nèi)。在那個地點，路由域是指一個自治系統(tǒng)（Autonomous System），即AS，它是指一組通過統(tǒng)一的路由政策或路由協(xié)議互相交換路由信息的網(wǎng)

33、絡(luò)。在那個AS中，所有的OSPF路由器都維護一個相同的描述那個AS結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫中存放的是路由域中相應(yīng)鏈路的狀態(tài)信息，OSPF路由器正是通過那個數(shù)據(jù)庫計算出其OSPF路由表的。作為一種鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，OSPF將鏈路狀態(tài)廣播數(shù)據(jù)包LSA（Link State Advertisement）傳送給在某一區(qū)域內(nèi)的所有路由器，這一點與距離矢量路由協(xié)議不同。運行距離矢量路由協(xié)議的路由器是將部分或全部的路由表傳遞給與其相鄰的路由器。數(shù)據(jù)包格式在OSPF路由協(xié)議的數(shù)據(jù)包中，其數(shù)據(jù)包頭長為24個字節(jié)，包含如下8個字段：* Version number-定義所采納的OSPF路由協(xié)議的版本。* Type

34、-定義OSPF數(shù)據(jù)包類型。OSPF數(shù)據(jù)包共有五種：* Hello-用于建立和維護相鄰的兩個OSPF路由器的關(guān)系，該數(shù)據(jù)包是周期性地發(fā)送的。* Database Description-用于描述整個數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)包僅在OSPF初始化時發(fā)送。* Link state request-用于向相鄰的OSPF路由器請求部分或全部的數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)包是在當路由器發(fā)覺其數(shù)據(jù)差不多過期時才發(fā)送的。* Link state update-這是對link state請求數(shù)據(jù)包的響應(yīng)，即通常所講的LSA數(shù)據(jù)包。* Link state acknowledgment-是對LSA數(shù)據(jù)包的響應(yīng)。* Packet lengt

35、h-定義整個數(shù)據(jù)包的長度。* Router ID-用于描述數(shù)據(jù)包的源地址，以IP地址來表示。* Area ID-用于區(qū)分OSPF數(shù)據(jù)包屬于的區(qū)域號，所有的OSPF數(shù)據(jù)包都屬于一個特定的 OSPF區(qū)域。* Checksum-校驗位，用于標記數(shù)據(jù)包在傳遞時有無誤碼。* Authentication type-定義OSPF驗證類型。* Authentication-包含OSPF驗證信息，長為8個字節(jié)。OSPF差不多算法 SPF算法及最短路徑樹SPF算法是OSPF路由協(xié)議的基礎(chǔ)。SPF算法有時也被稱為Dijkstra算法，這是因為最短路徑優(yōu)先算法SPF是Dijkstra發(fā)明的。SPF算法將每一個路由器

36、作為根（ROOT）來計算其到每一個目的地路由器的距離，每一個路由器依照一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫會計算出路由域的拓撲結(jié)構(gòu)圖，該結(jié)構(gòu)圖類似于一棵樹，在SPF算法中，被稱為最短路徑樹。在OSPF路由協(xié)議中，最短路徑樹的樹干長度，即OSPF路由器至每一個目的地路由器的距離，稱為OSPF的Cost，其算法為：Cost = 100106/鏈路帶寬在那個地點，鏈路帶寬以bps來表示。也確實是講，OSPF的Cost 與鏈路的帶寬成反比，帶寬越高，Cost越小，表示OSPF到目的地的距離越近。舉例來講，F(xiàn)DDI或快速以太網(wǎng)的Cost為1，2M串行鏈路的Cost為48，10M以太網(wǎng)的Cost為10等。鏈路狀態(tài)算法作為一種

37、典型的鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，OSPF還得遵循鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的統(tǒng)一算法。鏈路狀態(tài)的算法特不簡單，在那個地點將鏈路狀態(tài)算法概括為以下四個步驟：當路由器初始化或當網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化（例如增減路由器，鏈路狀態(tài)發(fā)生變化等）時，路由器會產(chǎn)生鏈路狀態(tài)廣播數(shù)據(jù)包LSA（Link-State Advertisement），該數(shù)據(jù)包里包含路由器上所有相連鏈路，也即為所有端口的狀態(tài)信息。所有路由器會通過一種被稱為刷新（Flooding）的方法來交換鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)。Flooding是指路由器將其LSA數(shù)據(jù)包傳送給所有與其相鄰的OSPF路由器，相鄰路由器依照其接收到的鏈路狀態(tài)信息更新自己的數(shù)據(jù)庫，并將該鏈路狀態(tài)信息轉(zhuǎn)送給與

38、其相鄰的路由器，直至穩(wěn)定的一個過程。3、 當網(wǎng)絡(luò)重新穩(wěn)定下來，也能夠講OSPF路由協(xié)議收斂下來時，所有的路由器會依照其各自的鏈路狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫計算出各自的路由表。該路由表中包含路由器到每一個可到達目的地的Cost以及到達該目的地所要轉(zhuǎn)發(fā)的下一個路由器（next-hop）。4、 第4個步驟實際上是指OSPF路由協(xié)議的一個特性。當網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)比較穩(wěn)定時，網(wǎng)絡(luò)中傳遞的鏈路狀態(tài)信息是比較少的，或者能夠講，當網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定時，網(wǎng)絡(luò)中是比較安靜的。這也正是鏈路狀態(tài)路由協(xié)議區(qū)不與距離矢量路由協(xié)議的一大特點。OSPF路由協(xié)議的差不多特征前文差不多講明了OSPF路由協(xié)議是一種鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，為了更好地講明OSPF路由

39、協(xié)議的差不多特征，我們將OSPF路由協(xié)議與距離矢量路由協(xié)議之一的RIP（Routing Information Protocol）作一比較，歸納為如下幾點：* RIP路由協(xié)議中用于表示目的網(wǎng)絡(luò)遠近的唯一參數(shù)為跳（HOP），也即到達目的網(wǎng)絡(luò)所要通過的路由器個數(shù)。在RIP路由協(xié)議中，該參數(shù)被限制為最大15，也確實是講RIP路由信息最多能傳遞至第16個路由器；關(guān)于OSPF路由協(xié)議，路由表中表示目的網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)為Cost，該參數(shù)為一虛擬值，與網(wǎng)絡(luò)中鏈路的帶寬等相關(guān)，也確實是講OSPF路由信息不受物理跳數(shù)的限制。同時，OSPF路由協(xié)議還支持TOS（Type of Service）路由，因此，OSPF比較適

40、合應(yīng)用于大型網(wǎng)絡(luò)中。* RIP路由協(xié)議不支持變長子網(wǎng)屏蔽碼（VLSM），這被認為是RIP路由協(xié)議不適用于大型網(wǎng)絡(luò)的又一重要緣故。采納變長子網(wǎng)屏蔽碼能夠在最大限度上節(jié)約IP地址。OSPF路由協(xié)議對VLSM有良好的支持性。* RIP路由協(xié)議路由收斂較慢。RIP路由協(xié)議周期性地將整個路由表作為路由信息廣播至網(wǎng)絡(luò)中，該廣播周期為30秒。在一個較為大型的網(wǎng)絡(luò)中，RIP協(xié)議會產(chǎn)生專門大的廣播信息，占用較多的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源；同時由于RIP協(xié)議30秒的廣播周期，阻礙了RIP路由協(xié)議的收斂，甚至出現(xiàn)不收斂的現(xiàn)象。而OSPF是一種鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，當網(wǎng)絡(luò)比較穩(wěn)定時，網(wǎng)絡(luò)中的路由信息是比較少的，同時其廣播也不是周期

41、性的，因此OSPF路由協(xié)議即使是在大型網(wǎng)絡(luò)中也能夠較快地收斂。* 在RIP協(xié)議中，網(wǎng)絡(luò)是一個平面的概念，并無區(qū)域及邊界等的定義。隨著無級路由CIDR概念的出現(xiàn)，RIP協(xié)議就明顯落伍了。在OSPF路由協(xié)議中，一個網(wǎng)絡(luò)，或者講是一個路由域能夠劃分為專門多個區(qū)域area，每一個區(qū)域通過OSPF邊界路由器相連，區(qū)域間能夠通過路由總結(jié)（Summary）來減少路由信息，減小路由表，提高路由器的運算速度。一個典型的OSPF網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠參見附圖二附圖2：OSPF典型結(jié)構(gòu)* OSPF路由協(xié)議支持路由驗證，只有互相通過路由驗證的路由器之間才能交換路由信息。同時OSPF能夠?qū)Σ煌膮^(qū)域定義不同的驗證方式，提高網(wǎng)絡(luò)的

42、安全性。* OSPF路由協(xié)議對負載分擔的支持性能較好。OSPF路由協(xié)議支持多條Cost相同的鏈路上的負載分擔，目前一些廠家的路由器支持6條鏈路的負載分擔。區(qū)域及域間路由前文差不多提到過，在OSPF路由協(xié)議的定義中，能夠?qū)⒁粋€路由域或者一個自治系統(tǒng)AS劃分為幾個區(qū)域。在OSPF中，由按照一定的OSPF路由法則組合在一起的一組網(wǎng)絡(luò)或路由器的集合稱為區(qū)域（AREA）。在OSPF路由協(xié)議中，每一個區(qū)域中的路由器都按照該區(qū)域中定義的鏈路狀態(tài)算法來計算網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，這意味著每一個區(qū)域都有著該區(qū)域獨立的網(wǎng)絡(luò)拓撲數(shù)據(jù)庫及網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。關(guān)于每一個區(qū)域，其網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)在區(qū)域外是不可見的，同樣，在每一個區(qū)域中的路由器

43、對其域外的其余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也不了解。這意味著OSPF路由域中的網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)廣播被區(qū)域的邊界擋住了，如此做有利于減少網(wǎng)絡(luò)中鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)包在全網(wǎng)范圍內(nèi)的廣播，也是OSPF將其路由域或一個AS劃分成專門多個區(qū)域的重要緣故。隨著區(qū)域概念的引入，意味著不再是在同一個AS內(nèi)的所有路由器都有一個相同的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，而是路由器具有與其相連的每一個區(qū)域的鏈路狀態(tài)信息，即該區(qū)域的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫，當一個路由器與多個區(qū)域相連時，我們稱之為區(qū)域邊界路由器。一個區(qū)域邊界路由器有自身相連的所有區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。在同一個區(qū)域中的兩個路由器有著對該區(qū)域相同的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫。我們能夠依照IP數(shù)據(jù)包的目的地地址及源地址將OSPF路由域

44、中的路由分成兩類，當目的地與源地址處于同一個區(qū)域中時，稱為區(qū)域內(nèi)路由，當目的地與源地址處于不同的區(qū)域甚至處于不同的AS時，我們稱之為域間路由。OSPF的骨干區(qū)域及虛擬鏈路（Virtual-link）在OSPF路由協(xié)議中存在一個骨干區(qū)域（Backbone），該區(qū)域包括屬于那個區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)及相應(yīng)的路由器，骨干區(qū)域必須是連續(xù)的，同時也要求其余區(qū)域必須與骨干區(qū)域直接相連。骨干區(qū)域一般為區(qū)域0，其要緊工作是在其余區(qū)域間傳遞路由信息。所有的區(qū)域，包括骨干區(qū)域之間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)情況是互不可見的，當一個區(qū)域的路由信息對外廣播時，其路由信息是先傳遞至區(qū)域0(骨干區(qū)域)，再由區(qū)域0將該路由信息向其余區(qū)域作廣播。骨干區(qū)域

45、與其余區(qū)域的關(guān)系能夠以附圖三來講明。附圖3：骨干區(qū)域及域間路由在實際網(wǎng)絡(luò)中，可能會存在backbone不連續(xù)的或者某一個區(qū)域與骨干區(qū)域物理不相連的情況，在這兩種情況下，系統(tǒng)治理員能夠通過設(shè)置虛擬鏈路的方法來解決。虛擬鏈路是設(shè)置在兩個路由器之間，這兩個路由器都有一個端口與同一個非骨干區(qū)域相連。虛擬鏈路被認為是屬于骨干區(qū)域的，在OSPF路由協(xié)議看來，虛擬鏈路兩端的兩個路由器被一個點對點的鏈路連在一起。在OSPF路由協(xié)議中，通過虛擬鏈路的路由信息是作為域內(nèi)路由來看待的。下面我們分兩種情況來講明虛擬鏈路在OSPF路由協(xié)議中的作用。當一個區(qū)域與area0沒有物理鏈路相連時前文差不多提到，一個骨干區(qū)域Ar

46、ea 0必須位于所有區(qū)域的中心，其余所有區(qū)域必須與骨干區(qū)域直接相連。然而，也存在一個區(qū)域無法與骨干區(qū)域建立物理鏈路的可能性，在這種情況下，我們能夠采納虛擬鏈路。虛擬鏈路使該區(qū)域與骨干區(qū)域間建立一個邏輯聯(lián)接點，該虛擬鏈路必須建立在兩個區(qū)域邊界路由器之間，同時其中一個區(qū)域邊界路由器必須屬于骨干區(qū)域。這種虛擬鏈路能夠以下圖來講明。附圖4：虛擬鏈路（1）在上圖所示的例子中，區(qū)域1與區(qū)域0并無物理相連鏈路，我們能夠在路由器A及路由器B之間建立虛擬鏈路，如此，將區(qū)域2作為一個穿透網(wǎng)絡(luò)（Transit-network），路由器B作為接入點，區(qū)域1就與區(qū)域0建立了邏輯聯(lián)接。當骨干區(qū)域不連續(xù)時OSPF路由協(xié)議要

47、求骨干區(qū)域area0必須是連續(xù)的，然而，骨干區(qū)域也會出現(xiàn)不連續(xù)的情況，例如，當我們想把兩個OSPF路由域混合到一起，同時想要使用一個骨干區(qū)域時，或者當某些路由器出現(xiàn)故障引起骨干區(qū)域不連續(xù)的情況，在這些情況下，我們能夠采納虛擬鏈路將兩個不連續(xù)的區(qū)域0連接到一起。這時，虛擬鏈路的兩端必須是兩個區(qū)域0的邊界路由器，同時這兩個路由器必須都有處于同一個區(qū)域的端口，以下圖為例：附圖 5：虛擬鏈路（2）在上圖的例子中，穿過區(qū)域1的虛擬鏈路將兩個分為兩半的骨干區(qū)域連接到一起，路由器A與B之間的路由信息作為OSPF域內(nèi)路由來處理。另外，當一個非骨干區(qū)域的區(qū)域分裂成兩半時，不能采納虛擬鏈路的方法來解決。當出現(xiàn)這種

48、情況時，分裂出的其中一個區(qū)域?qū)⒈黄溆嗟膮^(qū)域作為域間路由來處理。殘域（Stub area）在OSPF路由協(xié)議的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中，能夠包括AS外部鏈路狀態(tài)信息，這些信息會通過flooding傳遞到AS內(nèi)的所有OSPF路由器上。然而，在OSPF路由協(xié)議中存在如此一種區(qū)域，我們把它稱為殘域（stub area），AS外部信息不同意廣播進/出那個區(qū)域。關(guān)于殘域來講，訪問AS外部的數(shù)據(jù)只能依照默認路由（default-route）來尋址。如此做有利于減小殘域內(nèi)部路由器上的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的大小及存儲器的使用，提高路由器計算路由表的速度。當一個OSPF的區(qū)域只存在一個區(qū)域出口點時，我們能夠?qū)⒃搮^(qū)域配置成一個殘

49、域，在這時，該區(qū)域的邊界路由器會對域內(nèi)廣播默認路由信息。需要注意的是，一個殘域中的所有路由器都必須明白自身屬于該殘域，否則殘域的設(shè)置沒有作用。另外，針對殘域還有兩點需要注意：一是殘域中不同意存在虛擬鏈路；二是殘域中不同意存在AS邊界路由器。OSPF協(xié)議路由器及鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)包分類OSPF路由器分類當一個AS劃分成幾個OSPF區(qū)域時，依照一個路由器在相應(yīng)的區(qū)域之內(nèi)的作用，能夠?qū)SPF路由器作如下分類：內(nèi)部路由器：當一個OSPF路由器上所有直聯(lián)的鏈路都處于同一個區(qū)域時，我們稱這種路由器為內(nèi)部路由器。內(nèi)部路由器上僅僅運行其所屬區(qū)域的OSPF運算法則。區(qū)域邊界路由器：當一個路由器與多個區(qū)域相連時，我們

50、稱之為區(qū)域邊界路由器。區(qū)域邊界路由器運行與其相連的所有區(qū)域定義的OSPF運算法則，具有相連的每一個區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，同時了解如何將該區(qū)域的鏈路狀態(tài)信息廣播至骨干區(qū)域，再由骨干區(qū)域轉(zhuǎn)發(fā)至其余區(qū)域。AS邊界路由器：AS邊界路由器是與AS外部的路由器互相交換路由信息的OSPF路由器，該路由器在AS內(nèi)部廣播其所得到的AS外部路由信息；如此AS內(nèi)部的所有路由器都明白至AS邊界路由器的路由信息。AS邊界路由器的定義是與前面幾種路由器的定義相獨立的，一個AS邊界路由器能夠是一個區(qū)域內(nèi)部路由器或是一個區(qū)域邊界路由器。指定路由器DR：在一個廣播性的、多接入的網(wǎng)絡(luò)（例如Ethernet、TokenRing及FD

51、DI環(huán)境）中，存在一個指定路由器（Designated Router），指定路由器要緊在OSPF協(xié)議中完成如下工作：* 指定路由器產(chǎn)生用于描述所處的網(wǎng)段的鏈路數(shù)據(jù)包network link，該數(shù)據(jù)包里包含在該網(wǎng)段上所有的路由器，包括指定路由器本身的狀態(tài)信息。* 指定路由器與所有與其處于同一網(wǎng)段上的OSPF路由器建立相鄰關(guān)系。由于OSPF路由器之間通過建立相鄰關(guān)系及以后的flooding來進行鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫是同步的，因此，我們能夠講指定路由器處于一個網(wǎng)段的中心地位。需要講明的是，指定路由器DR的定義與前面所定義的幾種路由器是不同的。DR的選擇是通過OSPF的Hello數(shù)據(jù)包來完成的，在OSPF路

52、由協(xié)議初始化的過程中，會通過Hello數(shù)據(jù)包在一個廣播性網(wǎng)段上選出一個ID最大的路由器作為指定路由器DR，同時選出ID次大的路由器作為備份指定路由器BDR，BDR在DR發(fā)生故障后能自動替代DR的所有工作。當一個網(wǎng)段上的DR和BDR選擇產(chǎn)生后，該網(wǎng)段上的其余所有路由器都只與DR及BDR建立相鄰關(guān)系。在那個地點，一個路由器的ID是指向該路由器的標識，一般是指該路由器的環(huán)回端口或是該路由器上的最小的IP地址。DR和BDR在一個廣播性網(wǎng)絡(luò)中的作用可用下圖來講明。附圖 6 ：DR及BDR選擇OSPF鏈路狀態(tài)廣播數(shù)據(jù)包種類隨著OSPF路由器種類概念的引入，OSPF路由協(xié)議又對其鏈路狀態(tài)廣播數(shù)據(jù)包（LSA）

53、作出了分類。OSPF將鏈路狀態(tài)廣播數(shù)據(jù)包共分成5類，分不為：類型1：又被稱為路由器鏈路信息數(shù)據(jù)包（Router Link），所有的OSPF路由器都會產(chǎn)生這種數(shù)據(jù)包，用于描述路由器上聯(lián)接到某一個區(qū)域的鏈路或是某一端口的狀態(tài)信息。路由器鏈路信息數(shù)據(jù)包只會在某一個特定的區(qū)域內(nèi)廣播，而可不能廣播至其它的區(qū)域。在類型1的鏈路數(shù)據(jù)包中，OSPF路由器通過對數(shù)據(jù)包中某些特定數(shù)據(jù)位的設(shè)定，告訴其余的路由器自身是一個區(qū)域邊界路由器或是一個AS邊界路由器。同時，類型1的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)包在描述其所聯(lián)接的鏈路時，會依照各鏈路所聯(lián)接的網(wǎng)絡(luò)類型對各鏈路打上鏈路標識，Link ID。表一列出了常見的鏈路類型及鏈路標識。鏈路類

54、型具體描述鏈路標識1用于描述點對點的網(wǎng)絡(luò)相鄰路由器的路由器標識 2用于描述至一個廣播性網(wǎng)絡(luò)的鏈路DR的端口地址3用于描述至非穿透網(wǎng)絡(luò)，即stub網(wǎng)絡(luò)的鏈路stub網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號碼4用于描述虛擬鏈路相鄰路由器的路由器標識表格1： 鏈路類型及鏈路標識類型2：又被稱為網(wǎng)絡(luò)鏈路信息數(shù)據(jù)包（Network Link）。網(wǎng)絡(luò)鏈路信息數(shù)據(jù)包是由指定路由器產(chǎn)生的，在一個廣播性的、多點接入的網(wǎng)絡(luò)，例如以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)及FDDI網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，這種鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)包用來描述該網(wǎng)段上所聯(lián)接的所有路由器的狀態(tài)信息。指定路由器DR只有在與至少一個路由器建立相鄰關(guān)系后才會產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)鏈路信息數(shù)據(jù)包，在該數(shù)據(jù)包中含有對所有差不多與DR建

55、立相鄰關(guān)系的路由器的描述，包括DR路由器本身。類型2的鏈路信息只會在包含DR所處的廣播性網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域中廣播，可不能廣播至其余的OSPF路由區(qū)域。類型3和類型4：類型3和類型4的鏈路狀態(tài)廣播在OSPF路由協(xié)議中又稱為總結(jié)鏈路信息數(shù)據(jù)包（Summary Link），該鏈路狀態(tài)廣播是由區(qū)域邊界路由器或AS邊界路由器產(chǎn)生的。Summary Link描述的是到某一個區(qū)域外部的路由信息，這一個目的地地址必須是同一個AS中。Summary Link也只會在某一個特定的區(qū)域內(nèi)廣播。類型3與類型4兩種總結(jié)性鏈路信息的區(qū)不在于，類型3是由區(qū)域邊界路由器產(chǎn)生的，用于描述到同一個AS中不同區(qū)域之間的鏈路狀態(tài)；而類型4是

56、由AS邊界路由器產(chǎn)生的，用于描述不同AS的鏈路狀態(tài)信息。值得一提的是，只有類型3的Summary Link才能廣播進一個殘域，因為在一個殘域中不同意存在AS邊界路由器。殘域的區(qū)域邊界路由器產(chǎn)生一條默認的Summary Link對域內(nèi)廣播，從而在其余路由器上產(chǎn)生一條默認路由信息。采納Summary Link能夠減小殘域中路由器的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的大小，進而減少對路由器資源的利用，提高路由器的運算速度。類型5：類型5的鏈路狀態(tài)廣播稱為AS外部鏈路狀態(tài)信息數(shù)據(jù)包。類型5的鏈路數(shù)據(jù)包是由AS邊界路由器產(chǎn)生的，用于描述到AS外的目的地的路由信息，該數(shù)據(jù)包會在AS中除殘域以外的所有區(qū)域中廣播。一般來講，這種

57、鏈路狀態(tài)信息描述的是到AS外部某一特定網(wǎng)絡(luò)的路由信息，在這種情況下，類型5的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)包的鏈路標識采納的是目的地網(wǎng)絡(luò)的IP地址；在某些情況下，AS邊界路由器能夠?qū)S內(nèi)部廣播默認路由信息，在這時，類型5的鏈路廣播數(shù)據(jù)包的鏈路標識采納的是默認網(wǎng)絡(luò)號碼。OSPF協(xié)議工作過程OSPF路由協(xié)議針對每一個區(qū)域分不運行一套獨立的計算法則，關(guān)于ABR來講，由于一個區(qū)域邊界路由器同時與幾個區(qū)域相聯(lián)，因此一個區(qū)域邊界路由器上會同時運行幾套OSPF計算方法，每一個方法針對一個OSPF區(qū)域。下面對OSPF協(xié)議運算的全過程作一概括性的描述。 區(qū)域內(nèi)部路由當一個OSPF路由器初始化時，首先初始化路由器自身的協(xié)議數(shù)據(jù)庫

58、，然后等待低層次協(xié)議（數(shù)據(jù)鏈路層）提示端口是否處于工作狀態(tài)。假如低層協(xié)議得知一個端口處于工作狀態(tài)時，OSPF會通過其Hello協(xié)議數(shù)據(jù)包與其余的OSPF路由器建立交互關(guān)系。一個OSPF路由器向其相鄰路由器發(fā)送Hello數(shù)據(jù)包，假如接收到某一路由器返回的Hello數(shù)據(jù)包，則在這兩個OSPF路由器之間建立起OSPF交互關(guān)系，那個過程在OSPF中被稱為adjacency。在廣播性網(wǎng)絡(luò)或是在點對點的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，OSPF協(xié)議通過Hello數(shù)據(jù)包自動地發(fā)覺其相鄰路由器，在這時，OSPF路由器將Hello數(shù)據(jù)包發(fā)送至一專門的多點廣播地址，該多點廣播地址為ALLSPFRouters。在一些非廣播性的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中

59、，我們需要通過某些設(shè)置來發(fā)覺OSPF相鄰路由器。在多接入的環(huán)境中，例如以太網(wǎng)的環(huán)境，Hello協(xié)議數(shù)據(jù)包還能夠用于選擇該網(wǎng)絡(luò)中的指定路由器DR。一個OSPF路由器會與其新發(fā)覺的相鄰路由器建立OSPF的adjacency，同時在一對OSPF路由器之間作鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的同步。在多接入的網(wǎng)絡(luò)環(huán)增中，非DR的OSPF路由器只會與指定路由器DR建立adjacency，同時作數(shù)據(jù)庫的同步。OSPF協(xié)議數(shù)據(jù)包的接收及發(fā)送正是在一對OSPF的adjacency間進行的。OSPF路由器周期性地產(chǎn)生與其相聯(lián)的所有鏈路的狀態(tài)信息，有時這些信息也被稱為鏈路狀態(tài)廣播LSA（Link State Advertisemen

60、t）。當路由器相聯(lián)接的鏈路狀態(tài)發(fā)生改變時，路由器也會產(chǎn)生鏈路狀態(tài)廣播信息，所有這些廣播數(shù)據(jù)是通過Flood的方式在某一個OSPF區(qū)域內(nèi)進行的。Flooding算法是一個特不可靠的計算過程，它保證在同一個OSPF區(qū)域內(nèi)的所有路由器都具有一個相同的OSPF數(shù)據(jù)庫。依照那個數(shù)據(jù)庫，OSPF路由器會將自身作為根，計算出一個最短路徑樹，然后，該路由器會依照最短路徑樹產(chǎn)生自己的OSPF路由表。 建立OSPF交互關(guān)系adjacencyOSPF路由協(xié)議通過建立交互關(guān)系來交換路由信息，然而并不是所有相鄰的路由器會建立OSPF交互關(guān)系。下面將OSPF建立adjacency的過程簡要介紹一下。OSPF協(xié)議是通過He