开放最短路径优先

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同义词 Open Shortest Path First一般指开放最短路径优先
OSPF协议是IETF提出的一个使用链路状态算法实现内部网关协议的标准(RFC2328,OSPFv2),现已成为域间路由协议的主流和其他路由协议的替代。OSPF支持负载均衡和基于服务类型的选路,也支持多种路由形式,如特定主机路由和子网路由等。
中文名称
开放最短路径优先
英文名称
open shortest path first;OSPF
定  义
因特网工程任务组开发的一种路由协议。它以链路状态为基础,需要每个路由器都向同一管理地区的所有其他路由器发送链路状态广播信息。
应用学科
通信科技(一级学科),通信协议(二级学科)
中文名
开放最短路径优先
外文名
open shortest path first;OSPF
定  义
因特网工程任务组开发的一种路由
应用学科
通信科技(一级学科)

开放最短路径优先简介

OSPF协议是IETF提出的一个使用链路状态算法实现内部网关协议的标准(RFC2328,OSPFv2),
由于链路状态选路算法使用SPF计算最短路径,在网站规模变大时比距离向量算法具有更好的拓展性,因此,OSPF也具有了更好的性能。OSPF的广泛应用得益于其开放性。为了鼓励OSPF的推广,协议标准是完全开放的,其实现和使用无需任何许可费用。这最终使OSPF变得非常流行,成为了域间路由协议的主流和其他路由协议的替代。[1] 
OSPF支持负载均衡(Loading Balancing)和基于服务类型的选路(TOS Routing),也支持多种路由形式,如特定主机路由和子网路由等。若存在到某个路由谜底网络的多条费用相等的最佳通路,OSPF能够将流量均匀地分配到这几条路由上。同时,OSPF可支持去往某个目的网络的多条路由,分别对应于某种服务类型(TOS)优先级。在进行分组选路时,路由器可根据IP分组头中目的IP地址和TOS字段来选择路由。OSPF是最早能够提供域内负载均衡和TOS选路的路由协议之一。[2] 
OSPF支持内部的层次化选路,将域内网络划分成若干区域(Area)。区域自包含的(Self-Contained),区域内的拓扑结构对其他区域隐藏。各个区域能够合作地利用OSPF进行选路,同时又使个区域保留了独立改变其内部拓扑结构的能力。这使得OSPF协议更易于拓展和整理,能够使用于大规模网络。
在信息交换的安全性上,OSPF规定了路由器之间的任何信息交换在必要时都可以经过认证或鉴别(Authentication),以保证只有可信的路由器之间才能传播选路信息。OSPF支持多种鉴别机制,并且允许各个区域间采用不同的鉴别机制。OSPF对链路状态算法在广播式网络(如以太网)中的应用进行了优化,以尽可能地利用硬件广播能力来传递链路状态报文。通常链路状态算法的拓扑图中一个结点代表一个路由器。若K个路由器都连接到以太网上,在广播链路状态时,关于这K个路由器的报文将达到K的平方个。为此,OSPF在拓扑结构图允许一个结点代表一个广播网络。每个广播网络上所有路由器发送链路状态报文,报告该网络中的路由器的链路状态。

开放最短路径优先OSPF的层次划分

OSPF为了便于拓展和管理,支持在AS内部继续划分选路层次。在一个AS中网络可以划分成若干各区域(Area)。区域在OSPF中用来定义AS中的一个路由器和网络中的集合。在OSPF网络中,必须定义一个骨干区域(区域0)。所有其他非骨干区域(非0区域)都必须通过一个区域边界路由器(ABR)连接到区域0。在一个区域内部的路由器之间相互发布和交换链路状态通告,并为该区域建立一个统一的拓扑结构图(即链路状态数据库)。在不同区域之间通过ABR相互传递有关某一特定网络和拓扑的概括性信息。这样,对于每一个路由器来说,它保存了有关其所在区域中所有网络及路由器的完整信息,以及有关本区域以外网络及路由器的概括性信息。这样,每一个路由器都能够掌握足够的信息来讲分组通过某个合适的ABR转发到另一个区域中。这种层次化有利于OSPF在大型网络中的拓展。[1] 

开放最短路径优先OSPF的报文格式

OSPF的消息报文直接封装在IP分组中传送。在IP分组中,OSPF报文所对应的协议号W为89。 OSPF的报文可以直接利用组播方式来传达。例如,使用组播地址224.0.0.5可将一个报文发送到所有的OSPF路由器上;使用组播地址224.0.0.6可将一个报文发送到所有指派路由器及备用指派路由器上。OSPF报文由24字节的报文头即后面的数据区构成,其中,OSPF报文头中的控制字段包括:[1] 
(1)版本号,1字节,指出本报文所使用的OSPF协议的版本号。
(2)报文类型,1字节,指出了报文的类型,报文类型的编码定义入下:
(3)路由器标识,即报文发送方路由器的32位IP地址。
(4)区域标识符,给出了32比特的区域标识符。
(5)校验和,16为的校验和用于保护整个OSPF报文,符合标准的IP校验和算法。
(6)鉴别类型和鉴别数据,用于进行报文真实性的鉴别和认证。鉴别类型指定报文所使用的鉴别机制。类型0为无鉴别,类型1为简单口令鉴别,类型2为密码学鉴别。[2] 
参考资料
词条标签:
中国电子学会 通信技术 计算机学