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基础知识 | 问网工,OSPF为何物?

 新用户16501297 2021-12-06

OSPF简介

开放最短路径优先 (OSPF) 是内部网关协议 (IGP) 的一种,它使用自己的最短路径优先 (SPF) 算法帮助找到源路由器和目标路由器之间的最佳路由路径。它是一种链路状态路由协议,用于在大型自治系统内分发有关数据包的路由信息。

OSPF区域

一个自治系统可以划分为多个区域;这些有助于减少以其他方式发送到网络的链接状态通告和其他开销流量。

让我们来看看:

  • Backbone Area:也称为area0或area 0.0.0.0;它构成了 OSPF 网络的核心,网络的所有其他区域都连接到骨干区域。它负责在非骨干区域类型的区域之间分发路由信息。
  • Stub Area在Stud Area的情况下,区域内的路由完全基于默认路由。它是一个不接收自治系统 (AS) 外部通告的区域
  • Not So Stubby Areas:NSSA 是一种能够导入 AS 外部路由并将它们发送到任何其他区域的存根。但是,它无法接收来自网络其他区域的 AS 外部路由。
  • Transit Areas:它是一个具有 2 个或更多 OSPF 边界路由器的区域,可用于将网络流量从一个相邻区域传递到另一个区域。它不是发起流量,也不是任何此类流量的目的地。

OSPF 如何工作?

配置后,它会侦听网络中的邻居,并收集所有可用的链路状态数据。然后使用此数据制作包含网络中所有可用路径的拓扑图。这个数据库被保存使用,我们称之为链接状态数据库。

一旦创建了链路状态数据库,它就会被用于使用由 Edsger W Dijkstra 开发的称为最短路径优先的算法来计算到子网/网络的最短路径。OSPF 创建 3 个表:

  • 路由表:它包含将用于在两个邻居之间转发流量的当前工作最佳路径。
  • 邻居表:这包含所有发现的开放短路径优先邻居。
  • 拓扑表:该表包含网络的整个路线图。此路线图包括所有可用的 Open Short Path First 路由器,并保留有关最佳和替代路径的计算数据。

OSPF 中的路由器类型

  • 内部路由器:该路由器包含在同一区域内属于彼此的所有接口。
  • 区域边界路由器:ABR 将一个或多个区域与骨干网连接起来。ABR 被认为是它所连接的所有区域的成员。它在内存中保存多个链接状态数据库,每个区域一个。
  • 骨干路由器具有与骨干区域接口的路由器称为骨干路由器。
  • 自治系统边界路由器:ASBR 是一种通过多个路由协议连接到网络的路由器。ASBR 与路由器自治系统交换路由信息。它们运行外部路由协议,使用声明路由,甚至使用这两种方法。

开放最短路径优先的应用

OSPF 是第一个广泛部署的路由协议。它可以在几秒钟内与网络融合,是可以提供无环路径的协议之一。除了这些功能外,Open Short Path First 还允许为网络中的路由传播实施策略。

与其他 IGP 相比,开放短路径优先在外部链路上的负载分担方面更好。考虑到这些好处,它可以被广泛使用。

Open Short Path First的实现

  • Microsoft 的 Windows NT 4.0 Server、Windows 2000 Server 和 Windows Server 2003 在路由和远程访问服务中都有 OSPF v2。Microsoft 取消了公司对 Windows Server 2008 及更高版本服务器操作系统的支持。
  • OpenBSD 操作系统具有 OpenBGPD 协议的实现,该协议具有 OpenOSFD 实现。
  • BIRD 实现了 OSPFv2 和 OSPFv3。
  • GNU Zebra 是一个 GPL 路由套件,支持类 Unix 系统的 OSPF。
  • Netware 中的多协议路由模块支持 OSPF。

OSPF的优缺点

以下是优点和缺点:

好处

以下是优点:

  • Open Short Path First 易于扩展,这意味着只需很少的麻烦,我们就可以将其扩展到非常大的网络中。
  • 开放最短路径优先协议完全支持子网。
  • Hello 数据包的使用:Open Short Path First 发送小的 hello 数据包来验证链路操作并忽略传输大表。
  • OSPF 支持路由标记:在 Open Short Path First 中,可以标记路由以简化与任意值的互操作。
  • 路由:Open Short Path First 能够根据数据包的服务字段类型路由数据包。

缺点

以下是缺点:

  • 它是一种处理器密集型协议。
  • 因为它维护了不止一份路由信息,所以它消耗更多的内存。
  • 与其他互联网协议相比,它是一种更复杂的协议,需要理解和学习。

结论

开放最短路径优先作为一种路由协议,在互联网基础设施中占有重要地位。轻松快速地找到最短路径有助于减少不必要的网络负载,并且在最佳路径出错时找到另一条路径的能力有助于提高网络的稳定性。

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