【OSPF技术连载2:OSPF工作原理、建立邻接关系、路由计算】
OSPF工作原理
1、1 OSPF概述
OSPF(Open Shortest Path First)是一种内部网关协议,用于在自治系统内进行路由选择,它使用分布式的链路状态算法来计算最短路径,并维护一个全网的拓扑数据库。
1、2 链路状态数据库
每个运行OSPF的路由器都维护一个链路状态数据库(LSDB),其中包含了整个网络的拓扑信息,每个路由器通过交换链路状态通告(LSA)来更新自己的LSDB。
1、3 邻居关系
OSPF路由器之间通过发送Hello报文来发现邻居,并建立邻居关系,邻居之间会交换链路状态信息,以保持对网络拓扑的了解。
建立邻接关系
2、1 Hello报文
每个OSPF路由器都会周期性地发送Hello报文,用于发现邻居和建立邻居关系,Hello报文中包含了路由器的标识符、区域信息等。
2、2 双向通信
当两台路由器收到对方的Hello报文后,它们会互相确认对方的存在,并建立起双向通信的邻居关系。
2、3 DR与BDR选举
在多路访问网络上,为了减少链路状态通告的开销,会选举出指定路由器(DR)和备份指定路由器(BDR),DR负责与非DR路由器交换链路状态信息。
路由计算
3、1 Dijkstra算法
OSPF使用Dijkstra算法来计算最短路径,每个路由器根据自己LSDB中的信息,计算出到达目的地的最短路径。
3、2 SPF算法
SPF(Shortest Path First)算法是Dijkstra算法的一种变种,用于计算最短路径树,每个路由器都会运行SPF算法,生成自己的最短路径树。
3、3 路由表更新
当路由器的LSDB发生变化时,它会重新计算最短路径,并更新自己的路由表,这样,路由器可以根据最新的拓扑信息进行数据包转发。
相关问题与解答
4、1 问题:OSPF有哪些常见的路由类型?
解答:OSPF常见的路由类型有Intraarea路由、Interarea路由和External路由,Intraarea路由是同一区域的路由;Interarea路由是不同区域的路由;External路由是连接到外部自治系统的路由。
4、2 问题:为什么需要选举DR和BDR?
解答:选举DR和BDR可以减少链路状态通告的开销,在多路访问网络上,只有DR会与其他非DR路由器交换链路状态信息,而BDR则作为备份设备,这样可以降低网络的负担和延迟。
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