淺析OSPF動態(tài)路由協(xié)議

關(guān)嶸

目前，OSPF動態(tài)路由協(xié)議廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)，本文對于OSPF動態(tài)路由協(xié)議進行了分析，從動態(tài)路由協(xié)議、OSPF路由算法、OSPF網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃等等反面進行分析，并從優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高網(wǎng)絡(luò)管理水平方面提出了建議。隨著信息化建設(shè)的不斷發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛和深入。為了優(yōu)化現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，深化對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基本原則的理解，理解網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的主要內(nèi)容，為了更好地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備的性能，提高網(wǎng)絡(luò)的效率和可靠性，以滿足信息化建設(shè)的發(fā)展。

一、動態(tài)路由協(xié)議OSPF

在計算機網(wǎng)絡(luò)中，路由器是一個轉(zhuǎn)運站，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的目的是網(wǎng)絡(luò)通過路由器進行轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)是基于路由表。路由協(xié)議路由表，路由協(xié)議，作為一種重要的TCP / IP協(xié)議的，路由過程實現(xiàn)好壞將直接影響到整個網(wǎng)絡(luò)的效率。簡單網(wǎng)絡(luò)可以通過靜態(tài)路由協(xié)議之間的網(wǎng)絡(luò)路由，如果您正在使用一個靜態(tài)路由協(xié)議，路由表將會非常大，靜態(tài)路由不會考慮網(wǎng)絡(luò)負載的現(xiàn)狀，并不能自動適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓撲的變化和路由效率。所以，在現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)，通常使用動態(tài)路由協(xié)議自動計算最佳路徑。OSPF動態(tài)路由協(xié)議，使用SPF演算法，用于選擇最佳路徑?；趲捀斓氖諗克俣?，支持變長子網(wǎng)掩碼VLSM，路由強大的測量大型網(wǎng)絡(luò)（255），大多數(shù)人支持OSPF路由器的數(shù)量，現(xiàn)在已經(jīng)成為最廣泛使用的動態(tài)路由協(xié)議的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議。

二、動態(tài)路由協(xié)議分類

（1）根據(jù)角色路由協(xié)議的范圍可分為：內(nèi)部和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議。內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議運行是在一個自治系統(tǒng)中，外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議是自治系統(tǒng)之間的輪換。OSPF是一個最常用的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議。根據(jù)算法和路由協(xié)議可以分為鏈路狀態(tài)和距離向量協(xié)議，距離矢量協(xié)議包括RIP和邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議。鏈路狀態(tài)協(xié)議與OSPF是基本相同的，主要區(qū)別在上述兩個算法和計算發(fā)現(xiàn)路由的方法。

（2）根據(jù)目的地址的路由協(xié)議類型可分為：單播和多播協(xié)議。單播協(xié)議包括RIP、OSPF和東部，包括PIM SM -多播協(xié)議，PIM - DM，等等。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，應(yīng)增加路由器運行OSPF協(xié)議的數(shù)量，并將導(dǎo)致LSDB（鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫）占用大量的存儲空間，增加SPF（最短路徑優(yōu)先）算法操作的復(fù)雜性，增加CPU的負擔(dān)。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增加拓撲變化的概率也將增加，每一個變化可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)路由器計算“動蕩”，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)往往會導(dǎo)致所傳播的網(wǎng)絡(luò)會有很多OSPF協(xié)議信息，減少網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率。為了解決這個問題，OSPF協(xié)議將自治系統(tǒng)分為不同的區(qū)域（區(qū)域）。邏輯路由器的區(qū)域被劃分為不同的群體。每個區(qū)域獨立于SPF路由算法的基礎(chǔ)上運行，這意味著每個地區(qū)都有自己的LSDB和拓撲的一部分。對于每個區(qū)域，區(qū)域外的網(wǎng)絡(luò)拓撲是不可見的。同樣，每一個區(qū)域的路由器也不了解該地區(qū)以外的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。OSPF LSA無線電阻礙該地區(qū)邊界，大大減少了OSPF路由信息流動，提高了OSPF運行效率。路由器接口基于區(qū)域，而不是劃分基于路由器，路由器可以屬于一個區(qū)域，也可以屬于多個領(lǐng)域。屬于多個區(qū)域稱為區(qū)域邊界路由器，OSPF路由器應(yīng)注意邊界路由器特征，可以呈現(xiàn)主體與部分之間的關(guān)系，也可以是一個邏輯連接。

三、OSPF協(xié)議的路由算法

OSPF CO pen最短路徑優(yōu)先，使用開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議，選擇最佳路徑最短路徑算法（SPF），也被稱為Dijkstra算法。SPF演算法是基于OSPF路由協(xié)議的，SPF算法將每個路由器作為根（ROOT），計算每個目的地的距離路由器，每個路由器拓撲結(jié)構(gòu)的計算方法是根據(jù)一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，結(jié)構(gòu)類似于一個樹，SPF演算法得到最短路徑樹。OSPF路由協(xié)議，根據(jù)樹干的最短路徑長度，即每個目的地路由器的OSPF路由器距離，稱為OSPF成本，根據(jù)最短路徑通過最小化的成本價值判斷每個路由器基于成本的總和值鏈接。每個路由器使用SPF演算法來計算最短路徑樹的根，樹便給了自治系統(tǒng)路由，路由器從表中每個節(jié)點基于最短路徑，最短路徑樹結(jié)構(gòu)是不同的每個路由器的路由表。

四、OSPF協(xié)議網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

1、網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模。當網(wǎng)絡(luò)中的路由器的數(shù)量小于10，你可以選擇配置靜態(tài)路由或運行RIP路由協(xié)議。隨著路由器的數(shù)量的增加，用戶網(wǎng)絡(luò)的變化對于路由收斂和網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率有更高的要求，比如你應(yīng)該選擇使用OSPF協(xié)議。

2、拓撲結(jié)構(gòu)。如果網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)是樹型（大多數(shù)這種結(jié)構(gòu)的特點是一個網(wǎng)絡(luò)路由器只有一個出口），可以考慮使用默認路由加靜態(tài)路由。如果網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和任意兩個路由器的需求相通，應(yīng)該使用OSPF動態(tài)路由協(xié)議。

3、對路由器自身的要求。運行OSPF協(xié)議對于CPU處理能力和內(nèi)存有一定要求，低性能不推薦使用OSPF協(xié)議的路由器。為了使網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)劃基于OSPF協(xié)議應(yīng)考慮各種因素，找出IP資源、信道帶寬、網(wǎng)絡(luò)流量，如根據(jù)實際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境形成的思維和方法配置和應(yīng)用程序需求，避免造成不必要的混亂，網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)調(diào)整將時消除隱患。通過在實踐中不斷學(xué)習(xí)，系統(tǒng)、全面地掌握網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備、工作原理和動態(tài)路由協(xié)議。通過OSPF網(wǎng)絡(luò)設(shè)計思想，提高網(wǎng)絡(luò)管理水平，確保網(wǎng)絡(luò)的安全、可靠、開放。

參 考 文 獻

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