ospf路由协议详解及配置

OSPF（Open Shortest Path First）是一个开放性路由协议，是Internet上应用最广泛的内部网关协议之一。它是基于链路状态的路由协议，因其具有快速收敛、支持多种路由类型、可适用于大中型网络等优点而备受青睐。本文将从以下几个角度详细介绍OSPF路由协议。

一、OSPF的基本概念

1.链路状态

OSPF是一个链路状态协议，它将网络中的每个路由器转化成一个节点，每个链路转化成一条边，这样就形成了一个网络拓扑图。各节点之间交换链路状态信息，计算生成离散化的最短路径树，然后基于此树确定每个节点的最优路径。

2.路由器类型

OSPF有四种路由器类型：

(1)内部路由器 （Internal Router）理解简单，只负责自己的区域中的通信。

(2)区域边界路由器 （Area Border Router，ABR）除了自己所在的区域，还负责连接其他区域的路由器。

(3)自治系统边界路由器 （Autonomous System Border Router，ASBR）负责与另一个自治系统非OSPF网络之间交换路由信息的路由器。

(4)无线路由器 （Virtual Link Router） 一般用于某个区域内存在多个区域边界路由器或是两个 ABR 之间不存在直接连接等特殊情况。

二、OSPF的工作原理

1.链路状态数据库

OSPF中的每个路由器都会收到来自周围所有路由器的链路状态信息LSA，这些信息都会被储存在链路状态数据库LSDB中。每个LSA包含了自己所知道的某一片区域、某一个AS内的网络拓扑信息。当链路状态发生改变时，即链路故障或网络拓扑有修改，这些改变会被新生成的LSA传播给周围的节点，每个节点都会把这些信息存入链路状态数据库中，然后计算新的最短路径树。

2.邻居关系

OSPF邻居关系是指相邻两个路由器之间建立的逻辑连接，可以是多种类型，如点对点、广播单播、虚链路等。邻居关系主要由Hello消息和选举机制实现。

3.选举算法

OSPF使用选举算法来确定某个链路的DR和BDR路由器，避免网络中太多的路由器同时和其他路由器交换信息产生负载过大的问题，同时也减少LSA的冗余传输。

三、OSPF的实际应用

1.网络架构

OSPF适用于大中型的企业网络架构，因为单一的OSPF区域最大理论范围为50个路由器，而对于大型网络而言，可以通过合理规划拆分成多个OSPF区域，不仅可以避免单一区域的数据通讯压力大，同时提高路由器之间的交互效率。

2.特殊支持

OSPF支持多种路由类型，如IP unicast、多播、虚拟链路以及IPv6. 此外，OSPF还可以通过使用各种选项、调整权值（cost）等配置方法来实现其他的特殊网络需求。

四、OSPF的配置

1.分区策略

在OSPF的实际应用中，为了适应各种实际场景，我们需要对OSPF进行相应的配置。最重要的一项配置是分区，通常是根据网络的实际需求对网络划分成合适的区域，然后对路由器进行相应的配置。

2.接口策略

OSPF中的每个接口都需要进行配置，包括选择何种类型的路由器、选择何种类型的网络连接以及各种选项等。实际操作中，需要根据不同的接口类型进行相应的配置。

5.路由策略

路由策略指的是如何使OSPF网络中的所有路由器发挥出最优的性能。需要注意的是，在实际操作中，每个路由器的路由表生成算法是不同于其他协议的，因此需要进行相应的配置步骤。