【正文】 情 況 1 1 ? 1 16 ? 1 2 R1 1 2 R1 R1 說：“我到網(wǎng) 1 的距離是 16 （表示無法到達(dá)）， 是直接交付?！? R2 在收到 R1 的更新報(bào)文之前，還發(fā)送原來的報(bào)文， 因?yàn)檫@時(shí) R2 并不知道 R1 出了故障。 R2 R1 網(wǎng) 1 網(wǎng) 3 網(wǎng) 2 R2 R1 網(wǎng) 1 網(wǎng) 3 網(wǎng) 2 網(wǎng) 1出了故障 正 常 情 況 1 1 ? 1 16 ? 1 2 R1 1 2 R1 R1 收到 R2 的更新報(bào)文后 ， 誤認(rèn)為可經(jīng)過 R2 到達(dá)網(wǎng) 1， 于是更新自己的路由表 ， 說： “ 我到網(wǎng) 1 的距離是 3， 下一跳經(jīng)過 R2”。 然后將此更新信息發(fā)送給 R2。 1 3 R2 R2 R1 網(wǎng) 1 網(wǎng) 3 網(wǎng) 2 R2 R1 網(wǎng) 1 網(wǎng) 3 網(wǎng) 2 網(wǎng) 1出了故障 正 常 情 況 1 1 ? 1 16 ? 1 2 R1 1 2 R1 R2 以后又更新自己的路由表為 “ 1, 4, R1”， 表明 “ 我到網(wǎng) 1 距離是 4， 下一跳經(jīng)過 R1”。 1 3 R2 1 4 R1 R2 R1 網(wǎng) 1 網(wǎng) 3 網(wǎng) 2 R2 R1 網(wǎng) 1 網(wǎng) 3 網(wǎng) 2 網(wǎng) 1出了故障 正 常 情 況 1 1 ? … 1 16 ? 1 3 R2 1 5 R2 1 16 R2 1 2 R1 1 2 R1 1 4 R1 1 16 R1 … 這樣不斷更新下去 ， 直到 R1 和 R2 到網(wǎng) 1 的距離都增大到 16 時(shí) ， R1 和 R2 才知道網(wǎng) 1是不可達(dá)的 。 這就是 好消息傳播得快 ， 而壞消息傳播得慢 。 網(wǎng)絡(luò)出故障的傳播時(shí)間往往需要較長(zhǎng)的時(shí)間 (例如數(shù)分鐘 )。 這是 RIP 的一個(gè)主要缺點(diǎn) 。 解決穩(wěn)定性的一些方法 ? 觸發(fā)更新： 若網(wǎng)絡(luò)中沒有變化，則按通常的 30秒間隔發(fā)送更新信息；若有變化，則路由器立即發(fā)送新的路由表。 ? 分離范圍： 如果路由器從某個(gè)接口已收到了路由更新信息，則這個(gè)同樣的更新信息一定不能再通過這個(gè)接口回送過去。 ? 毒性逆轉(zhuǎn)： 是分離范圍的一種變型。（這里的“毒性”表示度量為 16，說明網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障）即已經(jīng)從某個(gè)接口來的路由表項(xiàng)，在通過同樣的接口回送過去時(shí)，將其度量置為 16。 開放最短路徑優(yōu)先 OSPF (Open Shortest Path First) ? “開放”表明 OSPF 協(xié)議不是受某一家廠商控制，而是公開發(fā)表的。 ? “最短路徑優(yōu)先”是因?yàn)槭褂昧? Dijkstra 提出的最短路徑算法 SPF 。 ? OSPF 只是一個(gè)協(xié)議的名字，它并不表示其他的路由選擇協(xié)議不是“最短路徑優(yōu)先”。 ? OSPF是分布式的 鏈路狀態(tài)協(xié)議 。 OSPF的三個(gè)要點(diǎn) ? 每個(gè)路由器向本自治系統(tǒng)中路由器發(fā)送信息，這里使用的方法是洪泛法。 ? 發(fā)送的信息就是與本路由器 相鄰的 所有路由器的鏈路狀態(tài)，但這只是路由器所知道的部分信息。 ? “ 鏈路狀態(tài) ” 就是說明本路由器都和哪些路由器相鄰，以及該鏈路的 “ 度量 ” (metric)。 ? 只有當(dāng)鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，路由器才用洪泛法向所有相鄰路由器發(fā)送此信息。 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù) (linkstate database) ? 由于各路由器之間頻繁地交換鏈路狀態(tài)信息，因此所有的路由器最終都能建立一個(gè)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。 ? 這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)際上就是全網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，它在全網(wǎng)范圍內(nèi)是一致的（這稱為鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的同步）。 ? OSPF 的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)能較快地進(jìn)行更新，使各個(gè)路由器能及時(shí)更新其路由表。 OSPF 的更新過程收斂得快是其重要優(yōu)點(diǎn)。 OSPF 的區(qū)域 (area) ? 為了使 OSPF 能夠用于規(guī)模很大的網(wǎng)絡(luò)， OSPF 將一個(gè)自治系統(tǒng)再劃分為若干個(gè)更小的范圍，叫作 區(qū)域 。 ? 每一個(gè)區(qū)域都有一個(gè) 32 bit 的區(qū)域標(biāo)識(shí)符（用點(diǎn)分十進(jìn)制表示）。 ? 區(qū)域也不能太大，在一個(gè)區(qū)域內(nèi)的路由器最好不超過 200 個(gè)。 自治系統(tǒng) AS OSPF 劃分為兩種不同的區(qū)域 區(qū)域 區(qū)域 主干區(qū)域 至其他自治系統(tǒng) R9 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 網(wǎng) 8 網(wǎng) 6 網(wǎng) 3 網(wǎng) 2 網(wǎng) 1 網(wǎng) 7 區(qū)域 網(wǎng) 4 網(wǎng) 5 R8 劃分區(qū)域 ? 劃分區(qū)域的好處就是將利用 洪泛法 交換鏈路狀態(tài)信息的范圍局限于每一個(gè)區(qū)域而不是整個(gè)的自治系統(tǒng)，這就減少了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的通信量。 ? 在一個(gè)區(qū)域內(nèi)部的路由器只知道本區(qū)域的完整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，而不知道其他區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝闆r。 ? OSPF 使用層次結(jié)構(gòu)的區(qū)域劃分。在上層的區(qū)域叫 作主干區(qū)域 (backbone area)。主干區(qū)域的標(biāo)識(shí)符規(guī)定為 。主干區(qū)域的作用是用來連通其他在下層的區(qū)域。 自治系統(tǒng) AS 主干路由器 區(qū)域 區(qū)域 主干區(qū)域 至其他自治系統(tǒng) R9 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 網(wǎng) 8 網(wǎng) 6 網(wǎng) 3 網(wǎng) 2 網(wǎng) 1 網(wǎng) 7 區(qū)域 網(wǎng) 4 網(wǎng) 5 R8 自治系統(tǒng) AS 區(qū)域邊界路由器 區(qū)域 區(qū)域 主干區(qū)域 至其他自治系統(tǒng) R9 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 網(wǎng) 8 網(wǎng) 6 網(wǎng) 3 網(wǎng) 2 網(wǎng) 1 網(wǎng) 7 區(qū)域 網(wǎng) 4 網(wǎng) 5 R8 OSPF 直接用 IP 數(shù)據(jù)報(bào)傳送 ? OSPF 不同于其它路由協(xié)議，它不用 UDP 而是直接用 IP 數(shù)據(jù)報(bào)傳送，可見 OSPF 的位置在網(wǎng)絡(luò)層。 ? OSPF 構(gòu)成的數(shù)據(jù)報(bào)很短。這樣做可減少路由信息的通信量。 ? 數(shù)據(jù)報(bào)很短的另一好處是可以不必將長(zhǎng)的數(shù)據(jù)報(bào)分片傳送。分片傳送的數(shù)據(jù)報(bào)只要丟失一個(gè)，就無法組裝成原來的數(shù)據(jù)報(bào)，而整個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)就必須重傳。 OSPF 的其他特點(diǎn) ? OSPF 對(duì)不同的鏈路可根據(jù) IP 分組的不同服務(wù)類型 TOS 而設(shè)置成不同的代價(jià)。因此， OSPF 對(duì)于不同類型的業(yè)務(wù)可計(jì)算出不同的路由。 ? 如果到同一個(gè)目的網(wǎng)絡(luò)有多條相同代價(jià)的路徑，那么可以將通信量分配給這幾條路徑。這叫作多路徑間的負(fù)載平衡。 ? 所有在 OSPF 路由器之間交換的分組都具有鑒別的功能。 ? 支持可變長(zhǎng)度的子網(wǎng)劃分和無分類編址 CIDR。 ? 每一個(gè)鏈路狀態(tài)都帶上一個(gè) 32 bit 的序號(hào)，序號(hào)越大狀態(tài)就越新。 OSPF 的其他特點(diǎn) ? OSPF 還規(guī)定每隔一段時(shí)間，如 30 分鐘，要刷新一次數(shù)據(jù)庫(kù)中的鏈路狀態(tài)。 ? 由于一個(gè)路由器的鏈路狀態(tài)只涉及到與相鄰路由器的連通狀態(tài)，因而與整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模并無直接關(guān)系。因此當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模很大時(shí)， OSPF 協(xié)議要比距離向量協(xié)議 RIP 好得多。 ? OSPF 沒有“壞消息傳播得慢”的問題，據(jù)統(tǒng)計(jì)，其響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)變化的時(shí)間小于 100 ms。 OSPF 的五種分組類型 ? 類型 1，問候 (Hello)分組。 ? 類型 2，數(shù)據(jù)庫(kù)描述 (Database Description)分組。 ? 類型 3，鏈路狀態(tài)請(qǐng)求 (Link State Request)分組。 ? 類型 4，鏈路狀態(tài)更新 (Link State Update)分組， 用洪泛法對(duì)全網(wǎng)更新鏈路狀態(tài)。 ? 類型 5，鏈路狀態(tài)確認(rèn) (Link State Acknowledgment) 分組。 IP 數(shù)據(jù)報(bào) OSPF 分組 IP數(shù)據(jù)報(bào)首部 OSPF 分組 OSPF 分組首部 類型 1 至類型 5 的 OSPF 分組 24 字節(jié) 0 8 16 31 版 本 路 由 器 標(biāo) 識(shí) 符 類 型 分 組 長(zhǎng) 度 檢 驗(yàn) 和 鑒 別 比特 鑒 別 區(qū) 域 標(biāo) 識(shí) 符 鑒 別 類 型 OSPF的基本操作 問候 問候 數(shù)據(jù)庫(kù)描述 數(shù)據(jù)庫(kù)描述 數(shù)據(jù)庫(kù)描述 數(shù)據(jù)庫(kù)描述 鏈路狀態(tài)請(qǐng)求 鏈路狀態(tài)更新 鏈路狀態(tài)確認(rèn) 確定可達(dá)性 達(dá)到數(shù)據(jù)庫(kù)的同步 新情況下的同步 OSPF 使用可靠的洪泛法 t 更新報(bào)文 ACK報(bào)文 R R R R t1 t2 t3 t4 指定的路由器 (designated router) ? 多點(diǎn)接入的局域網(wǎng)采用了指定的路由器的方法，使廣播的信息量大大減少。 ? 指定的路由器代表該局域網(wǎng)上所有的鏈路向連接到該網(wǎng)絡(luò)上的各路由器發(fā)送狀