OSPF协议相关概念和报文类型

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本文根据前文,我们主要阐述了两方面内容。第一:OSPF协议报文的一些知识。第二:OSPF协议相关概念。包括DR/BDR,ID号之类的内容。

在上一篇文章中,我们对OSPF协议的一些基础内容作了介绍,还有不清楚的朋友们可以参阅一下《OSPF路由协议新手指南》这篇文章回顾一下。那么接下来我们将要讲述一下有关OSPF路由协议的其它问题。

◆OSPF协议报文

OSPF有5种报文类型:

HELLO报文(Hello Packet)

最常用的一种报文,周期性的发送给本路由器的邻居。内容包括一些定时器的数值、DR、BDR(Backup Designated Router)以及自己已知的邻居。

DD报文(Database Description Packet)

两台路由器进行数据库同步时,用DD报文来描述自己的LSDB,内容包括LSDB中每一条LSA的摘要(摘要是指LSA的HEAD,通过该HEAD可以***标识一条LSA)。这样做是为了减少路由器之间传递信息的量,因为LSA的HEAD只占一条LSA的整个数据量的一小部分,根据HEAD,对端路由器就可以判断出是否已有这条LSA。

LSR报文(Link State Request Packet)

两台路由器互相交换过DD报文之后,知道对端的路由器有哪些LSA是本地的LSDB 所缺少的,这时需要发送LSR报文向对方请求所需的LSA。内容包括所需要的LSA的摘要。

LSU报文(Link State Update Packet)

用来向对端路由器发送所需要的LSA,内容是多条LSA(全部内容)的集合。

LSAck报文(Link State Acknowledgment Packet)

用来对接收到的LSU报文进行确认。内容是需要确认的LSA的HEAD(一个报文可对多个LSA 进行确认)。

◆OSPF协议相关概念

(1)路由器ID号

一台路由器如果要运行OSPF协议,必须存在Router ID。如果没有配置ID号,系统会从当前接口的IP 地址中自动选一个作为路由器的ID号。

(2)DR和BDR

指定路由器DR(Designated Router)。为使每台路由器能将本地状态信息广播到整个自治系统中,在路由器之间要建立多个邻居关系,但这使得任何一台路由器的路由变化都会导致多次传递,浪费了宝贵的带宽资源。为解决这一问题,OSPF协议定义了DR,所有路由器都只将信息发送给DR,由DR将网络链路状态广播出去,两台不是DR 的路由器(称为DR Other)之间将不再建立邻居关系,也不再交换任何路由信息。

提示:哪一台路由器会成为本网段内的DR并不是人为指定的,而是由本网段中所有的路由器共同选举出来的。#p#

备份指定路由器BDR(Backup Designated Router)。如果DR由于某种故障而失效,这时必须重新选举DR,并与之同步。这需要较长的时间,在这段时间内,路由计算是不正确的。为了能够缩短这个过程,OSPF提出了BDR的概念。BDR实际上是对DR的一个备份,在选举DR的同时也选举出BDR,BDR也和本网段内的所有路由器建立邻接关系并交换路由信息。当DR失效后,BDR会立即成为DR。

(3)区域(Area)

一组运行OSPF路由协议的路由器,组成了OSPF路由域的自治域系统。一个自治域系统是指由一个组织机构控制管理的所有路由器,自治域系统内部只运行一种IGP路由协议,自治域系统之间通常采用BGP路由协议进行路由信息交换。不同的自治域系统可以选择相同的IGP路由协议,如果要连接到互联网,每个自治域系统都需要向相关组织申请自治域系统编号。

随着网络规模日益扩大,当一个巨型网络中的路由器都运行OSPF路由协议时,路由器数量的增多会导致LSDB非常庞大,占用大量的存储空间,并使得运行SPF算法的复杂度增加,导致CPU负担很重;同时,网络规模增大之后,拓扑结构发生变化的概率也增大,网络会经常处于“动荡"之中,造成网络中会有大量的OSPF协议报文在传递,降低了网络的带宽利用率。而且每一次变化都会导致网络中所有的路由器重新进行路由计算。

当OSPF路由域规模较大时,一般采用分层结构,即将OSPF路由域分割成几个区域(AREA),区域之间通过一个骨干区域互联,每个非骨干区域都需要直接与骨干区域连接。

在OSPF路由域中,根据路由器的部署位置,有3种路由器角色。一是区域内部路由器,该路由器的所有接口网络都属于一个区域。二是区域边界路由器,也称为ABR(Area Border Routers),该路由器的接口网络至少属于两个区域,其中一个必须为骨干区域。三是自治域边界路由器,也称为ASBR(Autonomous System Boundary Routers),是OSPF路由域与外部路由域进行路由交换的必经之路。

(4)骨干区域和虚连接

骨干区域(Backbone Area)。OSPF划分区域之后,并非所有的区域都是平等的关系。其中有一个区域是与众不同的,它的区域号(Area ID)是0,通常被称为骨干区域。

虚连接(Virtual link)。由于所有区域都必须与骨干区域在逻辑上保持连接,特别引入了虚连接的概念,使那些物理上分割的区域仍可保持逻辑上的连通性。

(5)路由聚合

AS被划分成不同的区域,每一个区域通过OSPF边界路由器(ABR)相连,区域间可以通过路由汇聚来减少路由信息,减小路由表的规模,提高路由器的运算速度。

ABR在计算出一个区域的区域内路由之后,查询路由表,将其中每一条OSPF协议封装成一条LSA发送到区域之外。

责任编辑:佟健 来源: IT实验室
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