ospf工作过程(工作原理?)

OSPF（Open Shortest Path First）是一种基于链路状态（Link-State）的路由协议，是Internet中广泛使用的一种路由协议，也是与许多企业级网络设备交换机和路由器之间的动态路由协议的标准协议。本文将从 OSPF 工作原理、OSPF协议数字描述、OSPF中的概念及其特点、OSPF中各种包及其功能和OSPF网络设计等方面进行分析，以便更深入地了解 OSPF 协议。

一、OSPF 工作原理

OSPF 协议使用链路状态算法计算通往目的网络的最短路径，也就是选用最小成本路径。在OSPF中，实体之间交换的不仅仅是路由信息，还包括链路信息。

当一个 OSPF 路由器启动时，首先需要找到其他的邻居路由器，进行邻接。OSPF 使用 Hello 包来嗅探它的直接连接的邻居是否存活。如果邻居没有响应 Hello 包，那么 OSPF 就会从相应的邻居列表中把那个邻居清除。如果邻居可以响应 Hello 包，那么 OSPF 邻接就建立了，那么双方就会交互各自的链路状态信息，即路由器会将其拥有的所有链路状态发送给邻居路由器。当该信息传输到网络中全域，所有的路由模块就会拥有网络的完整状态，通过 SPF 算法计算，得出网络最短路径，最终进行路由选择。

二、OSPF协议数字描述

OSPF 中有几个重要的数字：

• OSPF使用路由器ID（RID）来标识路由器，RID能唯一地标识一个OSPF路由器，和IP地址不同。它可以配置，但默认为路由器的向任意NP地址。

• 邻居状态机（Neighbor State Machine）:在OSPF协议中，必须有不同的状态来描述两个相邻路由器之间的关系。这些状态可以被归并到邻居状态机中。

• OSPF区域（Area）：由一组相互连接的路由器和附加的网络构成，可以表达为OSPF路由器通过它们间的链路所能达到的可达网络的集合。

• 日志级别控制：OSPF允许以不同的详细程度对设备的日志进行记录。通常只需要记录大(级别)的输出，而将小(级别)的导入到一个较小的文件中。

三、OSPF中的概念及其特点

OSPF有许多概念，其中最常见的是“OSPF区域”。OSPF区域是由一些拓扑相似或连续的网络组成的单一区域，也就是说，OSPF区域是一组拓扑上相连的网络（既可以是广播型、多点型网络，也可以是点对点网络），它们使用相同的分层路由协议OSPF。同一个OSPF区域内的路由器通信使用相同的路由协议，操作系统和配置。此外，在 OSPF 中，路由器实体还需要满足 LSDB 数据库的更新与同步，达到网络路径的计算及路由更新的目的。

四、OSPF中各种包及其功能

1. Hello包：用于建立和维护邻居关系，包括邻居的加入和删除，还包括验证邻居到达性及确认邻居在特定的网络上存在。

2. LS-request包：用于通知邻居有关链路状态的更改。

3. LS-update包：在链路状态发生变化时发送，包括每个邻居路由器的链路状态信息.

4. LS-ack包：用于确认 LS-update 包的接收。

五、OSPF网络设计

为了设计好 OSPF 网络，我们需要注意以下几个方面：

1.区域化：将整个网络划分成区域，使网络的复杂度降低，并降低链路的情感。

2.带宽/成本设计：确保在设计 OSPF 网络时，带宽和成本明确，并且是正确的。

3.指定DR和BDR：在OSPF网络中，多个路由器可能相互依存，这时候需要指定一个DR和BDR（备用的选项）便于邻居形成相邻关系。

本文对 OSPF 协议进行了深入地分析，不仅从 OSPF 工作原理、OSPF协议数字描述、OSPF中的概念及其特点和OSPF中各种包及其功能几个方面进行分析，同时还讨论了 OSPF网络设计。