开放式最短路径优先

开放式最短路径优先 （正體）

开放式最短路径优先（英文Open Shortest Path First，OSPF）是对链路状态路由协议的一种实现，隶属内部网关协议（IGP），故运作于自治系统内部。著名的迪克斯加算法（Dijkstra）被用来计算最短路径树。它使用“成本”作为路由度量。链路状态数据库用网络拓扑来创建，它在区域中的全部路由器上是等价的。

OSPF协议大概是在大型网络上使用最为广泛的IGP（Interior Gateway Protocol）协议。节点在建立邻接，接受连接状态宣告（link-state advertisement）之前，可以通过MD5进行安全验证。

一个OSPF网络可以被划分成更小的网络。其中，一个特别的区域（area）被称为骨干区域（backbone area），该区域是整个OSPF网络的核心区域，并且所有其他的区域都与之连接。所有的内部路由都通过骨干区域。所有的区域都必须连接到骨干区域，如果不能建立直接连接，那么可以通过虚拟通道建立虚拟连接（virtual link）。

同一个广播域（broadcast domain）的路由器或者一个点对点（point to point）连接的两端的路由器，在发现彼此的时候，建立邻接（adjacencies）^[1]。同一广播网络或者模拟广播网络的点对点网络中的路由器会选举指定路由器（designated router, DR）和备份指定路由器（backup designated router, BDR），DR和BDR作为网络的中心负责路由器之间的信息交换从而降低了网络中的信息流量。OSPF协议同时使用单播（unicast）和多播（multicast）来发送Hello包和连接状态更新（link state updates），使用的多播地址为224.0.0.5和224.0.0.6。与RIP和BGP不同的是，OSPF协议不使用TCP或者UDP协议而是直接使用IP协议。

区域类型

一个OSPF网络被分割成多个区域。区域将网络中的路由器在逻辑上分组并以区域为单位向网络的其余部分发送汇总路由信息。OSPF协议规定了几个“特殊”的区域类型。

分层

TCP/IP参考模型分为四层：应用层（Application Layer）、传输层（Transport Layer）、网络层（Internet Layer）、链路层（Link Layer）。

OSPF Hello 封包

      0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
      0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
     +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
     |   version     |     type      |         packet length         |
     +---------------+---------------+-------------------------------+
     |                          router ID                            |
     +---------------------------------------------------------------+
     |                           area ID                             |
     +-------------------------------+-------------------------------+
     |           checksum            |      authentication type      |
     +-------------------------------+-------------------------------+
     |                       authentication                          |
     +---------------------------------------------------------------+
     |                       authentication                          |
     +---------------------------------------------------------------+
     |                        network mask                           |
     +-------------------------------+---------------+---------------+
     |        hello interval         |    options    |router priority|
     +-------------------------------+---------------+---------------+
     |                     router dead interval                      |
     +---------------------------------------------------------------+
     |                      designated router                        |
     +---------------------------------------------------------------+
     |                   backup designated router                    |
     +---------------------------------------------------------------+
     |                          neighbor ID                          |
     +---------------------------------------------------------------+
     |                          neighbor ID                          |
     +---------------------------------------------------------------+
     |                             ...                               |

注释

外部链接

• IETF OSPF Working Group
• Zebra free router software which supports OSPF
• Quagga a fork of Zebra

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