《OSPF协议V》word版

1、OSPF协议（Version 2）目 录 TOC o 1-4 h z HYPERLINK l _Toc524269294 OSPF协议（Version 2） PAGEREF _Toc524269294 h 0 HYPERLINK l _Toc524269295 1. 介绍 PAGEREF _Toc524269295 h 5 HYPERLINK l _Toc524269296 1.1 协议概述 PAGEREF _Toc524269296 h 5 HYPERLINK l _Toc524269297 1.2 常用术语的定义 PAGEREF _Toc524269297 h 6 HYPERLINK l

2、_Toc524269298 1.3 链路状态路由技术的简短历史 PAGEREF _Toc524269298 h 7 HYPERLINK l _Toc524269299 1.4 本文档的组织 PAGEREF _Toc524269299 h 8 HYPERLINK l _Toc524269300 1.5 感谢 PAGEREF _Toc524269300 h 8 HYPERLINK l _Toc524269301 2. 链路状态数据库：组织和计算 PAGEREF _Toc524269301 h 8 HYPERLINK l _Toc524269302 2.1 路由器和网络的表示 PAGEREF _To

3、c524269302 h 8 HYPERLINK l _Toc524269303 2.1.1 非广播网络的表示 PAGEREF _Toc524269303 h 10 HYPERLINK l _Toc524269304 2.1.2 一个链路状态数据库的例子 PAGEREF _Toc524269304 h 11 HYPERLINK l _Toc524269305 2.2 最短路径树 PAGEREF _Toc524269305 h 13 HYPERLINK l _Toc524269306 2.3 使用外部路由信息 PAGEREF _Toc524269306 h 15 HYPERLINK l _Toc

4、524269307 2.4 等代价多路径 PAGEREF _Toc524269307 h 16 HYPERLINK l _Toc524269308 3. 划分AS为区域 PAGEREF _Toc524269308 h 16 HYPERLINK l _Toc524269309 3.1 自治系统的主干网 PAGEREF _Toc524269309 h 17 HYPERLINK l _Toc524269310 3.2 区域间路由 PAGEREF _Toc524269310 h 17 HYPERLINK l _Toc524269311 3.3路由器分类 PAGEREF _Toc524269311 h

5、17 HYPERLINK l _Toc524269312 3.4 一个简单的区域配制 PAGEREF _Toc524269312 h 18 HYPERLINK l _Toc524269313 3.5 IP子网支持 PAGEREF _Toc524269313 h 23 HYPERLINK l _Toc524269314 3.6. Supporting stub areas（支持stub areas） PAGEREF _Toc524269314 h 23 HYPERLINK l _Toc524269315 3.7. Partitions ofareas（区域的分割） PAGEREF _Toc524

6、269315 h 25 HYPERLINK l _Toc524269316 4. Functional Summary（功能概览） PAGEREF _Toc524269316 h 26 HYPERLINK l _Toc524269317 4.1. Inter-area routing（区域间路由） PAGEREF _Toc524269317 h 26 HYPERLINK l _Toc524269318 4.2. AS external routes（AS 外路由） PAGEREF _Toc524269318 h 27 HYPERLINK l _Toc524269319 4.3. Routing

7、 protocol packets（路由协议包） PAGEREF _Toc524269319 h 27 HYPERLINK l _Toc524269320 4.4. Basicimplementation requirements（基本的实现要求） PAGEREF _Toc524269320 h 28 HYPERLINK l _Toc524269321 4.5. Optional OSPFcapabilities(可选的OSPF功能) PAGEREF _Toc524269321 h 29 HYPERLINK l _Toc524269322 5. Protocol Data Structures

8、（协议数据结构） PAGEREF _Toc524269322 h 30 HYPERLINK l _Toc524269323 6. The Area Data Structure（区域数据结构） PAGEREF _Toc524269323 h 31 HYPERLINK l _Toc524269324 7. Bringing UpAdjacencies（建立邻接关系） PAGEREF _Toc524269324 h 33 HYPERLINK l _Toc524269325 7.1. The Hello Protocol（Hello 协议） PAGEREF _Toc524269325 h 33 HY

9、PERLINK l _Toc524269326 7.2. The Synchronization of Databases（同步数据库） PAGEREF _Toc524269326 h 33 HYPERLINK l _Toc524269327 7.3 The Designated Router（指派路由器） PAGEREF _Toc524269327 h 34 HYPERLINK l _Toc524269328 7.4. The Backup DesignatedRouter（备用指派路由器） PAGEREF _Toc524269328 h 34 HYPERLINK l _Toc5242693

10、29 7.5. The graph of adjacencies（邻接图表） PAGEREF _Toc524269329 h 35 HYPERLINK l _Toc524269330 8. Protocol Packet Processing（协议包处理） PAGEREF _Toc524269330 h 36 HYPERLINK l _Toc524269331 8.1. Sending protocol packets（发送协议包） PAGEREF _Toc524269331 h 36 HYPERLINK l _Toc524269332 8.2. Receiving protocol pack

11、ets（接收协议包） PAGEREF _Toc524269332 h 37 HYPERLINK l _Toc524269333 9. TheInterface Data Structure（接口数据结构） PAGEREF _Toc524269333 h 38 HYPERLINK l _Toc524269334 9.1 接口状态（Interface states） PAGEREF _Toc524269334 h 41 HYPERLINK l _Toc524269335 9.2 引发接口状态转移的事件（Events causing interface state changes） PAGEREF

12、_Toc524269335 h 42 HYPERLINK l _Toc524269336 9.3 接口状态机（The Interface state machine） PAGEREF _Toc524269336 h 43 HYPERLINK l _Toc524269337 9.4 选举Designated Router（Electing the Designated Router） PAGEREF _Toc524269337 h 45 HYPERLINK l _Toc524269338 9.5 发送Hello packet（Sending Hellopackets） PAGEREF _Toc5

13、24269338 h 46 HYPERLINK l _Toc524269339 9.5.1 NBMA网络中发送Hello packet（Sending Hello packets on NBMA networks） PAGEREF _Toc524269339 h 47 HYPERLINK l _Toc524269340 10. 邻居数据结构（The Neighbor Data Structure） PAGEREF _Toc524269340 h 48 HYPERLINK l _Toc524269341 10.1 邻居状态（Neighbor states） PAGEREF _Toc5242693

14、41 h 49 HYPERLINK l _Toc524269342 10.2 引起邻居状态转移的事件（Events causing neighbor state changes） PAGEREF _Toc524269342 h 52 HYPERLINK l _Toc524269343 10.3 邻居状态机（The Neighbor state machine） PAGEREF _Toc524269343 h 53 HYPERLINK l _Toc524269344 10.4 是否成为Adjacency（Whether to become adjacent） PAGEREF _Toc524269

15、344 h 57 HYPERLINK l _Toc524269345 10.5 接收Hello Packet（Receiving Hello Packets） PAGEREF _Toc524269345 h 57 HYPERLINK l _Toc524269346 10.6. 接收数据库描述包 PAGEREF _Toc524269346 h 58 HYPERLINK l _Toc524269347 10.7 接收链路状态请求包 PAGEREF _Toc524269347 h 60 HYPERLINK l _Toc524269348 10.8 发送数据库描述包 PAGEREF _Toc52426

16、9348 h 60 HYPERLINK l _Toc524269349 10.9 发送链路状态请求包 PAGEREF _Toc524269349 h 61 HYPERLINK l _Toc524269350 10.10 举例 PAGEREF _Toc524269350 h 61 HYPERLINK l _Toc524269351 11 路由表结构 PAGEREF _Toc524269351 h 63 HYPERLINK l _Toc524269352 11.1 路由表查找 （Routing table lookup） PAGEREF _Toc524269352 h 65 HYPERLINK l

17、 _Toc524269353 11.2 无区域的路由表实例 PAGEREF _Toc524269353 h 65 HYPERLINK l _Toc524269354 11.3 有区域的路由表实例 PAGEREF _Toc524269354 h 66 HYPERLINK l _Toc524269355 12链路状态广播(LSAs) PAGEREF _Toc524269355 h 68 HYPERLINK l _Toc524269356 12.1 LSA头部 PAGEREF _Toc524269356 h 68 HYPERLINK l _Toc524269357 12.1.1 LS经历时间 PAG

18、EREF _Toc524269357 h 69 HYPERLINK l _Toc524269358 12.1.2 选项（Options） PAGEREF _Toc524269358 h 69 HYPERLINK l _Toc524269359 12.1.3 LS类型 PAGEREF _Toc524269359 h 69 HYPERLINK l _Toc524269360 12.1.4 链路状态ID PAGEREF _Toc524269360 h 70 HYPERLINK l _Toc524269361 12.1.5 广播路由器（Advertising Router） PAGEREF _Toc5

19、24269361 h 70 HYPERLINK l _Toc524269362 12.1.6 LS序列号 PAGEREF _Toc524269362 h 70 HYPERLINK l _Toc524269363 12.1.7 LS checksum PAGEREF _Toc524269363 h 71 HYPERLINK l _Toc524269364 12.2. 链路状态数据库（The link state database） PAGEREF _Toc524269364 h 71 HYPERLINK l _Toc524269365 12.3. 服务类型描述（Representation of

20、 TOS） PAGEREF _Toc524269365 h 71 HYPERLINK l _Toc524269366 12.4 发布LSAs PAGEREF _Toc524269366 h 72 HYPERLINK l _Toc524269367 12.4.1 路由器LSAs（ Router-LSAs） PAGEREF _Toc524269367 h 73 HYPERLINK l _Toc524269368 12.4.1.1 描述点到点接口 PAGEREF _Toc524269368 h 75 HYPERLINK l _Toc524269369 12.4.1.2 描述广播和NBMA接口 PAG

21、EREF _Toc524269369 h 75 HYPERLINK l _Toc524269370 12.4.1.3 描述虚链路 PAGEREF _Toc524269370 h 76 HYPERLINK l _Toc524269371 12.4.1.4 描述点到多点接口 PAGEREF _Toc524269371 h 76 HYPERLINK l _Toc524269372 12.4.1.5 路由器的例子 PAGEREF _Toc524269372 h 76 HYPERLINK l _Toc524269373 12.4.2 网络LSA PAGEREF _Toc524269373 h 78 HY

22、PERLINK l _Toc524269374 12.4.2.1 网络LSA的例子 PAGEREF _Toc524269374 h 78 HYPERLINK l _Toc524269375 12.4.3.摘要LSA（Summary-LSAs） PAGEREF _Toc524269375 h 78 HYPERLINK l _Toc524269376 12.4.3.1 发起摘要LSA进入stub areas（Originating summary-LSAs into stub areas） PAGEREF _Toc524269376 h 80 HYPERLINK l _Toc524269377 1

23、2.4.3.2 摘要LSA的例子（Examplesof summary-LSAs） PAGEREF _Toc524269377 h 80 HYPERLINK l _Toc524269378 12.4.4.AS外部LSA（AS-external-LSAs） PAGEREF _Toc524269378 h 81 HYPERLINK l _Toc524269379 12.4.4.1 AS外部LSA的例子（Examplesof AS-external-LSAs） PAGEREF _Toc524269379 h 81 HYPERLINK l _Toc524269380 13. 扩散流程（The Floo

24、ding Procedure） PAGEREF _Toc524269380 h 83 HYPERLINK l _Toc524269381 13.1 决定哪一个LSA更新一些（Determining which LSA is newer） PAGEREF _Toc524269381 h 84 HYPERLINK l _Toc524269382 13.2 数据库中安装LSA（Installing LSAs in the database） PAGEREF _Toc524269382 h 85 HYPERLINK l _Toc524269383 13.3 扩散流程的下一步（Nextstep in t

25、he flooding procedure） PAGEREF _Toc524269383 h 85 HYPERLINK l _Toc524269384 13.4 接收自发起LSA（Receiving self-originated LSAs） PAGEREF _Toc524269384 h 87 HYPERLINK l _Toc524269385 13.5 发送链路状态确认包(Sending Link State Acknowledgment packets) PAGEREF _Toc524269385 h 87 HYPERLINK l _Toc524269386 13.6 回送LSA（Ret

26、ransmitting LSAs） PAGEREF _Toc524269386 h 88 HYPERLINK l _Toc524269387 13.7 接收链路状态确认（Receiving link stateacknowledgments） PAGEREF _Toc524269387 h 89 HYPERLINK l _Toc524269388 14. 老化链路状态数据库（Aging The Link State Database） PAGEREF _Toc524269388 h 89 HYPERLINK l _Toc524269389 14.1 LSA的早熟老化（Premature agi

27、ng of LSAs） PAGEREF _Toc524269389 h 90 HYPERLINK l _Toc524269390 15. 虚链路（Virtual Links） PAGEREF _Toc524269390 h 90 HYPERLINK l _Toc524269391 16. 路由表计算（Calculation of therouting table） PAGEREF _Toc524269391 h 91 HYPERLINK l _Toc524269392 16.1 计算域内最短路径树 PAGEREF _Toc524269392 h 92 HYPERLINK l _Toc52426

28、9393 下一跳的计算 PAGEREF _Toc524269393 h 94 HYPERLINK l _Toc524269394 16.2 域间路由计算 PAGEREF _Toc524269394 h 95 HYPERLINK l _Toc524269395 16.3检查transit区域的summary-LSA PAGEREF _Toc524269395 h 96 HYPERLINK l _Toc524269396 16.4计算AS的外部路由 PAGEREF _Toc524269396 h 97 HYPERLINK l _Toc524269397 外部路径选择 PAGEREF _Toc524

29、269397 h 98 HYPERLINK l _Toc524269398 16.5递加更新summary-LSA PAGEREF _Toc524269398 h 99 HYPERLINK l _Toc524269399 16.6递加更新AS-external-LSA PAGEREF _Toc524269399 h 99 HYPERLINK l _Toc524269400 16.7路由表变化时产生的事件 PAGEREF _Toc524269400 h 99 HYPERLINK l _Toc524269401 16.8 等价多路径 PAGEREF _Toc524269401 h 100 HYPE

30、RLINK l _Toc524269402 附录： PAGEREF _Toc524269402 h 101 HYPERLINK l _Toc524269403 A：OSPF数据格式 PAGEREF _Toc524269403 h 101 HYPERLINK l _Toc524269404 A.1 OSPF包封装 PAGEREF _Toc524269404 h 101 HYPERLINK l _Toc524269405 A.2 Options PAGEREF _Toc524269405 h 103 HYPERLINK l _Toc524269406 A.3 OSPF的包格式 PAGEREF _T

31、oc524269406 h 104 HYPERLINK l _Toc524269407 A.3.1 OSPF包头 PAGEREF _Toc524269407 h 104 HYPERLINK l _Toc524269408 A.3.2 Hello包 PAGEREF _Toc524269408 h 105 HYPERLINK l _Toc524269409 A 3.3数据库描述包 PAGEREF _Toc524269409 h 106 HYPERLINK l _Toc524269410 A3.4链路状态请求包 PAGEREF _Toc524269410 h 107 HYPERLINK l _Toc

32、524269411 A 3.5链路状态更新包(Type=4) PAGEREF _Toc524269411 h 107 HYPERLINK l _Toc524269412 A.4 LSA formats PAGEREF _Toc524269412 h 108 HYPERLINK l _Toc524269413 A.4.1 LSA头格式 PAGEREF _Toc524269413 h 109 HYPERLINK l _Toc524269414 A 4.1路由器头 PAGEREF _Toc524269414 h 109 HYPERLINK l _Toc524269415 A.4.2 Router-L

33、SAs PAGEREF _Toc524269415 h 110 HYPERLINK l _Toc524269416 A.4.3 Network-LSAs PAGEREF _Toc524269416 h 112 HYPERLINK l _Toc524269417 A.4.4 Summary-LSAs PAGEREF _Toc524269417 h 112 HYPERLINK l _Toc524269418 A.4.5 AS-External-LSAs PAGEREF _Toc524269418 h 113 HYPERLINK l _Toc524269419 B. Architectural Co

34、nstants PAGEREF _Toc524269419 h 114 HYPERLINK l _Toc524269420 C. Configurable Constants PAGEREF _Toc524269420 h 115 HYPERLINK l _Toc524269421 C.1全局变量 PAGEREF _Toc524269421 h 115 HYPERLINK l _Toc524269422 C.2 Area Parameters PAGEREF _Toc524269422 h 116 HYPERLINK l _Toc524269423 C.3 路由接口参数 PAGEREF _To

35、c524269423 h 116 HYPERLINK l _Toc524269424 C.4 虚链路参数 PAGEREF _Toc524269424 h 117 HYPERLINK l _Toc524269425 C.5.NBMA 网络参数 PAGEREF _Toc524269425 h 117 HYPERLINK l _Toc524269426 C.6.点到多点网络参数 PAGEREF _Toc524269426 h 118 HYPERLINK l _Toc524269427 C.7.主机路由参数 PAGEREF _Toc524269427 h 118 HYPERLINK l _Toc524

36、269428 D. Authentication(略) PAGEREF _Toc524269428 h 118 HYPERLINK l _Toc524269429 E.分配Link State ID的一种算法 PAGEREF _Toc524269429 h 118 HYPERLINK l _Toc524269430 F.到相同网络的多接口 PAGEREF _Toc524269430 h 120 HYPERLINK l _Toc524269431 References PAGEREF _Toc524269431 h 121 HYPERLINK l _Toc524269432 注解 PAGEREF

37、 _Toc524269432 h 1231. 介绍该文档是Open Shortest Path First（OSPF）（最短路径优先）TCP/IP因特网路由协议的协议规程。OSPF属于内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP）。这说明OSPF只在一个单一的自治系统（Autonomous System）内的路由器间发布路由信息。OSPF协议基于链路状态或SPF技术，与基于BellmanFord算法的因特网路由协议不同。OSPF协议由IETF（Internet Engineering Task Force）的OSPF工作组发展的。其为TCP/IP的网络的环境而设计的

38、，包括显式支持CIDR(Classless Inter-Domain Routeing和标记从外部获得的路由信息。OSPF同时提供路由更新的认证，使用IP Multicast来发送/接收更新信息。另外，为能在引入少量的路由协议信息的同时对拓扑的改变做快速反映，这方面OSPF也做了很多工作。1.1 协议概述OSPF仅根据IP数据包头部的IP地址来路由IP Packets。IP Packets都照原样路由即它们在自治系统中传输的时候不以任何其它协议封装（encapsulated）。OSPF是一个动态路由协议。它能快速检测到在AS中拓扑改变，并在一定时间会聚以后计算新的无回路路径。这个会聚时间很短，

39、需要的路由信息交换也少。在链路状态路由协议中，每个路由器保持一个数据库描述了自治系统的拓扑。这个数据库称为链路状态数据库。每个参与的路由器有一个相同的数据库。数据库中的每个单独的piece是一个特定路由器的本地状态（如路由器的可使用接口和可达邻居）。路由器在自治系统中以扩散（flooding）的方式发布它的本地状态。所有路由器运行同样的算法，各自的运行是并行的。根据这个链路状态数据库，每个路由器以自己为根构造最短路径的树。这个最短路径树包括了到自治系统中每个目的地的路径。外部获得的路由信息以叶子的形式出现在树上。当到一个目的地的几个等代价的路径存在时，数据量在它们中等量分布。路径的代价以一个无

40、量纲的度量来描述。OSPF允许sets of networks（多个网络）组成一起。这种组合成为一个区域（area）。在这个区域内的拓扑结构对于自治系统中的其它路由器是隐藏的。这样信息隐藏使得路由信息交换大量减少。同时，在这个区域内的路由仅由区域的内部拓扑决定。一个区域是一个IP Subnetted网络的概括。OSPF可以灵活的配置IP子网（Subnet）。每个相同IP网络号(IP network number)的不同子网可以有不同的大小（即不同的掩码，mask）。这通常指的是可变长子网划分。一个Packet按照最佳匹配（即最长或最特定）来路由。主机路由可认为是子网掩码为全“1”的子网。（0

41、xffffffff）所有OSPF的路由协议交换都需要认证。这意味着自治系统中只有被信任的路由器才能参与路由。可以使用不同的认证方式，实际上，每个IP子网可以配置不同的认证方式。外部获得的路由数据（从外部网关协议，如BGP获得的）在自治系统中进行广播。这些外部获得的数据与OSPF协议的链路状态数据是分开的。每个外部路由可以被广播路由器（Advertising Router）加以标记（tagged），这样可以允许其它信息在自治系统边界之间传送。1.2 常用术语的定义这部分定义了OSPF协议中术语的特定含义。对Internet Protocol Suite不太熟的读者可以参看【Ref13】。Rout

42、er（路由器）第三层的IP Packet Switch（交换器）。以前的文献中称为Gateway（网关）。Autonomous System（自治系统）一组路由器，用一个共同路由协议来交换路由信息。简称为AS。Interior Gateway Protocol（内部网关协议）在一个自治系统内路由器使用的路由协议。简称IGP。每个自治系统有一个单一的IGP。不同的自治系统可以运行不同的IGP。Router ID（路由器ID）对每个运行OSPF的路由器，分配一个32bit的数值。该数值在自治系统中唯一标识了这个路由器。Network（网络）在该文档中指的是一个IP Network/Subnet/S

43、upernet（网络/子网/超网）。对于一个物理网络可以被分配多个IP网络/子网号。我们认为这些是单独的网络。点对点的物理网络是一个例外它们被认为是一个单一的网络，无论给它分配多少IP Network/Subnet号。Network mask（网络掩码）一个32bit的数值，表示了在一个IP network/subnet/supernet中的IP地址的范围。在这个协议中以16进制的数值来表示网络掩码。例如，一个C类IP网络的网络掩码是0 xffffff00。这样的一个掩码经常在其它文档中以255.255.255.0的形式表示。Point-to-point networks（点到点网络）一对路由

44、器组成的网络。一个56Kb的串行线是一个点到点网络的例子。Broadcast networks（广播网络）是一个支持多个路由器，且能够将一个物理消息传送到各个所连接的路由器的网络。在这样的网络上通过使用OSPF Hello协议来动态发现邻居路由器。Hello协议本身利用了广播的能力。如果具有多播能力，OSPF协议更近一步利用了多播的能力。在广播网络上的每对路由器可以直接进行通信。以太网是一个广播网络的例子。Nonbroadcast networks（非广播网络）支持多个路由器（多于两个）的网络，没有广播功能。在这样的网络上邻居路由器通过使用OSPF Hello Protocol来维持。然而，由

45、于没有广播能力，需要某些配置来帮助发现邻居。在非广播网络上，OSPF协议数据包通常通过多播发送到每个邻居路由器。同样，X.25公共数据网（PDN）是一个非广播网络的例子。OSPF在非广播网络上以两种模式中的一种运行。第一种，称为非广播多接入（NonBroadcast multiaccess）或NBMA，模拟OSPF在广播网络上的操作。第二种模式，成为点到多点（PointtoMultiPoint），将非广播网络看作点到点链路（link）的集合。非广播网络成为NBMA网络或点到多点网络，取决于OSPF在网络上的操作模式。Interface（接口）在路由器和它一个所连网络之间的连接。接口具有与它相关

46、的状态信息，这些从下层的协议和路由协议本身获得。一个网络的接口具有一个单一的IP地址和掩码（除非网络是一个unnumberred点到点网络）。一个接口有时候指的是一个连接。Neighboring routers（邻居路由器）两个对一个共同网络接口的路由器。邻居关系通过OSPF的Hello协议来维持和动态发现。Adjacency（邻接）两个邻居路由器之间为了交换路由信息形成的关系。不是每对邻居路由器能成为邻接关系。Link State Advertisement（链路状态广播）描述本地路由器或网络状态的单位数据。对于一个路由器，这包括路由器接口和邻接的状态。每个链路状态广播在路由区域中进行扩散。

47、收集到所有路由器和网络的链路状态广播后就形成了协议的链路状态数据库。在这篇文档中，链路状态广播简写为LSA。Hello Protocol（握手协议）OSPF协议的一部分，用来建立和维持邻居关系。在广播网络中Hello协议还可以用来动态发现邻居路由器。Flooding（扩散）OSPF协议中的一部分，用来发布和同步OSPF路由器间的链路状态数据库。Designated Router（代表路由器）每个具有至少两个连接的路由器的广播和NBMA网络有一个代表路由器。这个代表路由器为这个网络选举产生LSA，并具有其它特殊的职责。代表路由器通过Hello协议选举产生。代表路由器的概念可以减少在广播或NBMA

48、网络中所需要的邻接的数量。这也减少了路由信息交换量和链路状态数据库的大小。Lowerlevel protocol（低层协议）下层的网络接入协议，为IP层提供服务，即也为OSPF协议服务。例如X.25PDN中的X.25 packet，以太网中的以太网数据链路层。1.3 链路状态路由技术的简短历史OSPF是一个链路状态路由协议。这种协议也称为基于SPF的或分布式数据库协议。这部分简短介绍一下链路状态技术发展中对OSPF协议的一些影响。第一个链路状态协议在ARPANET数据交换网络中引入。该协议在【Ref3】(The New Routing Algorithm for the ARPANET)中有描

49、述。它形成了所有其它链路状态协议的一个起始点。同类的ARPANET环境，即单一厂商的通过同步串行线相连的数据包交换器（packet switch），简化了初始协议的设计和实现。对这个协议的改进在【Ref4 Fault-Tolerant Broadcast of Routing Information,】中提出。这些改进针对着提高路由协议的容错性，在LSA中增加了Checksum。这篇Paper还包含了减少链路状态协议中路由协议开销的方法。这通过增大LSA的发送间隔的数量级来实现。一个链路状态算法也被提议用来作为ISO ISIS路由协议。这个协议在【Ref2-Information proces

50、sing systems - Data communications - Intermediate System to Intermediate System Intra-Domain Routing Protocol】中描述。这个协议包括了在广播网络上减少数据和路由交换的方法。这通过为每个广播网络选举代表路由器来实现，又代表路由器为网络发出LSA。IETF的OSPF工作组在这个工作上近一步开发了OSPF协议。代表路由器的概念进一步的增强以减少路由信息交换。多播能力的利用减少了路由带宽。区域的路由方案允许信息的隐藏、保护和减少。最终，算法根据TCP/IP的网络进行了特定修改。1.4 本文档的组

51、织本协议的前三部分对协议的性能和功能做了整体性的概述。4-16部分细致解释了协议的机制。数据格式，协议常量和配置项目在附录中规定。在文字中象HelloInterval这样的标签指的是协议常量。它们可或不可被配置。与体系结构有关的常量在附录B中总结。可配置的常量在附录C中总结。协议细节根据数据结构来呈现。这是为了让解释更加精确。协议的实现必须支持文档中所描述的功能，但不必全都采用协议中出现的数据结构。1.5 感谢The author would like to thank Ran Atkinson, Fred Baker, JeffreyBurgan,Rob Coltun, Dino Farin

52、acci, Vince Fuller, PhanindraJujjavarapu, Milo Medin, Tom Pusateri, Kannan Varadhan,ZhaohuiZhang and the rest of the OSPF Working Group for the ideas andsupportthey have givento thisproject.The OSPF Point-to-MultiPoint interface is basedon workdone byFred Baker.The OSPF Cryptographic Authentication

53、option was developed byFred Baker and Ran Atkinson.2. 链路状态数据库：组织和计算下面这些部分描述了OSPF链路状态数据库的组织和在这个数据库上的路由计算，用来产生路由器的路由表。2.1 路由器和网络的表示自治系统的链路状态数据库描述了一个有向图。这个图的结点由路由器和网络组成。当两个路由器通过点到点的物理网络连接时，在图中有一个边连接两个路由器。当有一个边连接路由器和网络时表示那个路由器具有到网络的接口。网络可以是Transit或Stub网络。Transit网络是那种可以传送本地产生或不是本地产生的数据的网络。一个Transit网络在图中以

54、一个具有incoming和outgoing边的结点(Vertex)表示。一个Stub网络结点(Vertex)仅具有incoming边。每个网络结点(node)的neighborhood取决于网络的类型（点到点，广播，NBMA或点到多点）和具有到这个网络的接口的路由器的数量。三种情况在图1a中描述。长方形表示路由器，圆形和椭圆形表示网络。路由器的命名以RT开头，网络名以N开头。路由器接口命名以I开头。路由器间的线表示点到点网络。图的左边是网络和它们连接的网络，右边是相应的图。 *FROM* |RT1|RT2|+Ia + *|RT1|RT2| T RT1| |X |+ Ib+ O RT2| X |

55、 | * Ia| |X | * Ib| X | | Physical point-to-point networks *FROM* + * |RT7| * |RT7|N3| + T | O RT7| | | + *N3| X | | N3 * Stub networks *FROM*+ +|RT3| |RT4| |RT3|RT4|RT5|RT6|N2 |+ +* | N2 |* RT3| | | | |X |+T RT4| | | | |X | | |O RT5| | | | |X |+ +* RT6| | | | |X |RT5| |RT6|* N2|X | X |X | X | |+ +

56、Broadcast or NBMA networksFigure 1a. 网络图的组成网络和路由器以结点的形式表示。当且仅当A列和B行的交叉处用X来标记时，有一条边从结点A到B。图1a的最上面示意的是两个路由器通过点到点链路连接。在产生的链路状态数据库中，两个路由器结点用一对边直接相连，各取一个方向。到点对点网络的接口可以不必分配IP地址。当分配了接口地址时，它们采用stub连接的模式，每个路由器广播一个stub连接到另外一个的路由器接口地址。另外也可以给点对点网络分配一个IP子网。在这种情况下，每个路由器广播一个到IP子网的stub连接，而不是广播对方的接口地址。图1a的中间示意了一个网络仅

57、有一个路由器（即一个stub网络）。在这种情况下，在链路状态数据库的图中网络以stub连接的end（宿端）出现。当多个路由器连接到一个广播网络时，链路状态数据库中呈现出所有路由器与网络存在双向连接。在Figure 1a的底部示意。每个图中的网络（Stub或Transit）具有一个IP地址和相应的网络掩码。掩码表示了网络中的结点数。与路由器直接相连的主机（被称为主机路由）在图中以Stub网络形式出现。对于一个主机路由的网络掩码总是0 xffffffff，表示一个单一结点。 非广播网络的表示如前所述，OSPF在非广播网络中以两种模式之一运行：NBMA或点到多点。模式的选择决定了Hello协议和(F

58、looding)扩散在非广播网络中的工作方式，及链路状态数据库中的网络表示方式。在NBMA模式中，OSPF模拟在一个广播网络中的行为：为NBMA网络选出一个代表路由器，代表路由器为NBMA网络发出LSA。广播网络和NBMA网络的图的表示是一样的。在Figure 1a的中部示意。NBMA模式是OSPF在非广播网络上的最有效运行方式，不仅指链路状态数据库的大小，也指路由信息的交换量。然而，其具有一个明显的限制：它需要所有连接到NBMA网络中的路由器能够直接通信。这个在某些网络中可以做到。如ATM子网，使用SVC连接。但在其它非广播网络中常做不到。如仅有PVC的Frame Relay网络。在这些不是

59、所有路由器都可以通信的网络中，可以分成一些逻辑子网，路由器在每个逻辑子网内可以直接通信，可以对每个子网以NBMA网络运行【Ref5 Internet Protocol】。这需要一些额外的管理开销，易于错误配置。可能在这样的网络用点到多点的模式会好一些。在点到多点模式中，OSPF以点对点连接的方式来对待所有非广播网络中路由器与路由器之间的连接。不为网络选举代表路由器，也没有为网络产生的LSA(网络LSA)。事实是，点到多点网络的结点不在链路状态数据库的图中出现。（图中没有点到多点的形式？）Figure 1b示意了点到多点网络的链路状态数据库表示。在图的左边，是一个点到多点网络，假设所有的路由器可

60、以直接通信，除了RT4和RT5。I3到I6表示点到多点网络中路由器的IP接口地址。在链路状态数据库的图形表示中，可以直接通信的路由器有双向的边，同时每个路由器具有一个到自己IP接口地址的stub连接。在一些非广播网络中，点到多点模式和(如反向ARPRef 14 Address Resolution Protocol)链路层的协议的使用，可以允许OSPF邻居的自动发现，即使没有可用的广播支持。 *FROM*+ +|RT3| |RT4| |RT3|RT4|RT5|RT6|+ +* I3| N2 |I4* RT3| | X |X | X | +T RT4|X | | | X |I5| |I6O RT