ospf协议的区域间通信
ospf协议的区域间通信左边的2个路由是areal靠下面点的是ABR路由，右边2个路由是areaO怎么让areaO与areal的区域通信？我在左边上面的那个路由(areal里面的非ABR路由)pi ng areaO里面的任何一 个路由都ping不同上为什么？随着In ter net技术在全球范围的飞速发展，OSPF已成为目前In ter net广域网和 Intranet企业网采用最多、应用最广泛的路由协议之一。OSPF(Open Shortest Path First)路由协议是由 IETF(Internet Engineering Task Force)IGP 工作小 组提出的，是一种基于SPF算法的路由协议，目前使用的OSPF协议是其第二 版，定义于 RFC1247 和 RFC1583。1概述OSPF路由协议是一种典型的链路状态(Link-state)的路由协议，一般 用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统(Auto no mous System)，即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个AS 结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由 器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。作为一种链路状态的路由协议，OSPF将链路状态广播数据包LSA (Link State Advertisement)传送给在某一区域内的所有路由器，这一点与距离矢量路 由协议不同。运行距离矢量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与 其相邻的路由器。2数据包格式OSPF路由协议的数据包格式如下图所示：附图1： OSPF路由协议数据包格式在OSPF路由协议的数据包中，其数据包头长为24个字节，包含如下8 个字段：* Version number-定义所采用的OSPF路由协议的版本。* Type-定义OSPF数据包类型。OSPF数据包共有五种：* Hello-用于建立和维护相邻的两个OSPF路由器的关系，该数据包是周期性 地发送的。* Database Description-用于描述整个数据库，该数据包仅在OSPF初始化时 发送。* Link state request-用于向相邻的OSPF路由器请求部分或全部的数据，这 种数据包是在当路由器发现其数据已经过期时才发送的。* Link state update-这是对link state请求数据包的响应，即通常所说的LSA 数据包。* Link state ack no wledgme nt-是对 LSA 数据包的响应。* Packet len gth-定义整个数据包的长度。* Router ID-用于描述数据包的源地址，以IP地址来表示。* Area ID-用于区分OSPF数据包属于的区域号，所有的OSPF数据包都属于 一个特定的OSPF区域。* Checksu m-校验位，用于标记数据包在传递时有无误码。* Authentication type-定义 OSPF 验证类型。* Authentication-包含OSPF验证信息，长为8个字节。3.OSPF基本算法3.1 SPF算法及最短路径树SPF算法是OSPF路由协议的基础。SPF算法有时也被称为Dijkstra算 法，这是因为最短路径优先算法SPF是Dijkstra发明的。SPF算法将每一个路 由器作为根(ROOT)来计算其到每一个目的地路由器的距离，每一个路由器根 据一个统一的数据库会计算出路由域的拓扑结构图，该结构图类似于一棵树，在 SPF算法中，被称为最短路径树。在OSPF路由协议中，最短路径树的树干长 度，即OSPF路由器至每一个目的地路由器的距离，称为OSPF的Cost，其算 法为：Cost = 100x106/链路带宽在这里，链路带宽以bps来表示。也就是说，OSPF的Cost与链路的带 宽成反比，带宽越高，Cost越小，表示OSPF到目的地的距离越近。举例来说, FDDI或快速以太网的Cost为1, 2M串行链路的Cost为48，10M以太网的 Cost 为 10 等。3.2链路状态算法作为一种典型的链路状态的路由协议，OSPF还得遵循链路状态路由协议 的统一算法。链路状态的算法非常简单，在这里将链路状态算法概括为以下四个 步骤：当路由器初始化或当网络结构发生变化(例如增减路由器，链路状态发生变化 等)时，路由器会产生链路状态广播数据包LSA (L in k-State Advertiseme nt), 该数据包里包含路由器上所有相连链路，也即为所有端口的状态信息。所有路由器会通过一种被称为刷新(Flood ing)的方法来交换链路状态数据。 Flooding是指路由器将其LSA数据包传送给所有与其相邻的OSPF路由器，相 邻路由器根据其接收到的链路状态信息更新自己的数据库，并将该链路状态信息 转送给与其相邻的路由器，直至稳定的一个过程。当网络重新稳定下来，也可以说OSPF路由协议收敛下来时，所有的路由器 会根据其各自的链路状态信息数据库计算出各自的路由表。该路由表中包含路由 器到每一个可到达目的地的Cost以及到达该目的地所要转发的下一个路由器(n ext-hop)。第4个步骤实际上是指OSPF路由协议的一个特性。当网络状态比较稳定时， 网络中传递的链路状态信息是比较少的，或者可以说，当网络稳定时，网络中是 比较安静的。这也正是链路状态路由协议区别与距离矢量路由协议的一大特点。4.OSPF路由协议的基本特征前文已经说明了 OSPF路由协议是一种链路状态的路由协议，为了更好 地说明OSPF路由协议的基本特征，我们将OSPF路由协议与距离矢量路由协 议之一的RIP（Routinglnformation Protocol）作一比较，归纳为如下几点：RIP路由协议中用于表示目的网络远近的唯一参数为跳（HOP），也即到 达目的网络所要经过的路由器个数。在RIP路由协议中，该参数被限制为最大 15,也就是说RIP路由信息最多能传递至第16个路由器；对于OSPF路由协 议，路由表中表示目的网络的参数为Cost，该参数为一虚拟值，与网络中链路 的带宽等相关，也就是说OSPF路由信息不受物理跳数的限制。并且，OSPF 路由协议还支持TOS（Type of Service）路由，因此，OSPF比较适合应用于 大型网络中。RIP路由协议不支持变长子网屏蔽码（VLSM），这被认为是RIP路由协 议不适用于大型网络的又一重要原因。采用变长子网屏蔽码可以在最大限度上节 约IP地址。OSPF路由协议对VLSM有良好的支持性。RIP路由协议路由收敛较慢。RIP路由协议周期性地将整个路由表作为路 由信息广播至网络中，该广播周期为30秒。在一个较为大型的网络中，RIP协 议会产生很大的广播信息，占用较多的网络带宽资源；并且由于RIP协议30秒 的广播周期，影响了 RIP路由协议的收敛，甚至出现不收敛的现象。而OSPF 是一种链路状态的路由协议，当网络比较稳定时，网络中的路由信息是比较少的, 并且其广播也不是周期性的，因此OSPF路由协议即使是在大型网络中也能够 较快地收敛。在RIP协议中，网络是一个平面的概念，并无区域及边界等的定义。随 着无级路由CIDR概念的出现，RIP协议就明显落伍了。在OSPF路由协议中, 一个网络，或者说是一个路由域可以划分为很多个区域area，每一个区域通过 OSPF边界路由器相连，区域间可以通过路由总结（Summary）来减少路由信 息，减小路由表，提高路由器的运算速度。一个典型的OSPF网络结构可以参 见附图二附图2： OSPF典型结构OSPF路由协议支持路由验证，只有互相通过路由验证的路由器之间才能 交换路由信息。并且OSPF可以对不同的区域定义不同的验证方式，提高网络 的安全性。OSPF路由协议对负载分担的支持性能较好。OSPF路由协议支持多条 Cost相同的链路上的负载分担，目前一些厂家的路由器支持6条链路的负载分 担。5区域及域间路由前文已经提到过，在OSPF路由协议的定义中，可以将一个路由域或者 一个自治系统AS划分为几个区域。在OSPF中，由按照一定的OSPF路由法 则组合在一起的一组网络或路由器的集合称为区域（AREA）。在OSPF路由协议中，每一个区域中的路由器都按照该区域中定义的链 路状态算法来计算网络拓扑结构，这意味着每一个区域都有着该区域独立的网络 拓扑数据库及网络拓扑图。对于每一个区域，其网络拓扑结构在区域外是不可见 的，同样，在每一个区域中的路由器对其域外的其余网络结构也不了解。这意味 着OSPF路由域中的网络链路状态数据广播被区域的边界挡住了，这样做有利 于减少网络中链路状态数据包在全网范围内的广播，也是OSPF将其路由域或 一个AS划分成很多个区域的重要原因。随着区域概念的引入，意味着不再是在同一个AS内的所有路由器都有一 个相同的链路状态数据库，而是路由器具有与其相连的每一个区域的链路状态信 息，即该区域的结构数据库，当一个路由器与多个区域相连时，我们称之为区域 边界路由器。一个区域边界路由器有自身相连的所有区域的网络结构数据。在同 一个区域中的两个路由器有着对该区域相同的结构数据库。我们可以根据IP数据包的目的地地址及源地址将OSPF路由域中的路由 分成两类，当目的地与源地址处于同一个区域中时，称为区域内路由，当目的地 与源地址处于不同的区域甚至处于不同的AS时，我们称之为域间路由。OSPF的骨干区域及虚拟链路（Virtual-link）在OSPF路由协议中存在一个骨干区域（Backbone），该区域包括属于 这个区域的网络及相应的路由器，骨干区域必须是连续的，同时也要求其余区域 必须与骨干区域直接相连。骨干区域一般为区域0其主要工作是在其余区域间 传递路由信息。所有的区域，包括骨干区域之间的网络结构情况是互不可见的， 当一个区域的路由信息对外广播时，其路由信息是先传递至区域0（骨干区域）， 再由区域0将该路由信息向其余区域作广播。骨干区域与其余区域的关系可以以 附图三来说明。附图3：骨干区域及域间路由在实际网络中，可能会存在backbone不连续的或者某一个区域与骨干区 域物理不相连的情况，在这两种情况下，系统管理员可以通过设置虚拟链路的方 法来解决。虚拟链路是设置在两个路由器之间，这两个路由器都有一个端口与同一个 非骨干区域相连。虚拟链路被认为是属于骨干区域的，在OSPF路由协议看来, 虚拟链路两端的两个路由器被一个点对点的链路连在一起。在OSPF路由协议中，通过虚拟链路的路由信息是作为域内路由来看待的。下面我们分两种情况来 说明虚拟链路在OSPF路由协议中的作用。1当一个区域与areaO没有物理链路相连时前文已经提到，一个骨干区域Area 0必须位于所有区域的中心，其余所 有区域必须与骨干区域直接相连。但是，也存在一个区域无法与骨干区域建立物 理链路的可能性，在这种情况下，我们可以采用虚拟链路。虚拟链路使该区域与 骨干区域间建立一个逻辑联接点，该虚拟链路必须建立在两个区域边界路由器之 间，并且其中一个区域边界路由器必须属于骨干区域。这种虚拟链路可以以下图 来说明。附图4：虚拟链路(1)在上图所示的例子中，区域1与区域0并无物理相连链路，我们可以在 路由器A及路由器B之间建立虚拟链路，这样，将区域2作为一个穿透网络(Transit-network)，路由器B作为接入点，区域1就与区域0建立了逻辑联 接。2当骨干区域不连续时OSPF路由协议要求骨干区域areaO必须是连续的
