OSPF路由協定

OSPF路由協定

OSPF路由協定是用於網際協定(IP)網路的鏈路狀態路由協定。該協定使用鏈路狀態路由算法的內部網關協定(IGP),在單一自治系統(AS)內部工作。適用於IPv4的OSPFv2協定定義於RFC 2328 ,RFC 5340 定義了適用於IPv6的OSPFv3。

介紹

OSPF(下稱“協定”或“本協定”)僅在單一自治系統內部路由網際協定(IP)數據包,因此被分類為內部網關協定。該協定從所有可用的路由器中蒐集鏈路狀態(Link-state)信息從而構建該網路的拓撲圖,由此決定提交給網際層(Internet Layer)的路由表,最終路由器依據在網際協定數據包中發現的目的IP位址,結合路由表作出轉發決策。OSPF原生支持VLSM與CIDR。

本協定使用Dijkstra算法計算出到達每一網路的最短路徑,並在檢測鏈路的變化情況(如鏈路失效)時執行該算法快速收斂到新的無環路拓撲。

本協定可以通過調整路由界面的開銷值來管控數據包的流向(也就是說,OSPF通過開銷值來落實管理員鎖制定的路由策略)。開銷值是RTT、鏈路吞吐量、鏈路可用(可靠)性等衡量因素的無量綱整數表達。

一個OSPF網路可以劃分成多個與骨幹區域(Backbone Area,區域號為0)相連的區域,各區域的區域號可以使用正整數(如0)或點分十進制記法(如0.0.0.0)表達。0號(或0.0.0.0號)區域分配給該網路的核心,稱為骨幹區域,其他區域必須與骨幹區域通過區域邊界路由器(Area Border Router)直接或間接(通過OSPF虛連結)相連。同時,ABR負責維護全網的聚合路由,並為每個區域保留一份單獨的鏈路狀態資料庫(Link-State Database)。

與大多數路由協定不同(參考BGP和RIP的工作過程),本協定不依賴於傳輸層協定(如TCP、UDP)提供數據傳輸、錯誤檢測與恢復服務,數據包直接封裝在網際協定(協定號89)內傳輸。

本協定使用多播(Multicast)技術提供鄰居發現(Neighbor Discovery)服務,對於不支持多播(廣播)功能的鏈路,協定提供了相應的配置選項以便正常工作。默認情況下,協定監聽224.0.0.5(IPv4)、FF02::5(IPv6)組播地址(別名:AllSPFRouters)。對於DR與BDR,協定會額外監聽224.0.0.6(IPv4)、FF02::6(IPv6)組播地址(別名:AllDRRouters)。本協定數據包只傳輸一跳(TTL或Hop Count等於且僅等於1),不能跨越廣播域。

在IPv4協定上工作時,OSPF可通過內建的安全機制保護鏈路狀態資料庫的安全性。在IPv6網路上,本協定使用IPSec提供安全服務。

OSPFv3對OSPFv2進行了如下修改:

1. 鄰居路由器只使用鏈路本地地址進行路由信息交換(虛擬鏈路除外)

2. OSPFv3基於每條單獨的鏈路進行工作

3. 鏈路狀態通告與Hello報文中不再包含網際協定前綴(IP Prefix)信息

備註

1. 凡括弧後註明IPv4者參考RFC 2328,IPv6者參考RFC 5340,不再一一寫明。

2. 在特殊網路配置下OSPF不會在AllSPFRouters和 AllDRRouters上工作

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