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1、芜湖职业技术学院毕业论文题目：基于CCIE实验室环境下的开放式最短路 径优先协议（OSPF）的技术实现及分析 院系名称：信息工程系专业班级：计算机网络技术1班学生姓名：程小林学 号：80402119指导教师：万振宇2010年 11 月27日毕业论文中文摘要摘 要 路由协议主要运行于路由器上，路由协议是用来确定到达路径的，它包括RIP,IGRP,EIGRP,OSPF。起到一个地图导航，负责找路的作用。它工作在传输层或应用层。而我们将对OSPF协议进行研究。OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)是一个内部网关协议(Interior Gateway Proto
2、col,简称IGP)，用于在单一自治系统(autonomous system,AS)内决策路由。与RIP相比，OSPF是链路状态路由协议，而RIP是距离矢量路由协议。OSPF的协议管理距离（AD）是110。我们通过在网络中配置OSPF协议来了解它的主要功能和特性，同时进一步了解网络的原理。我们主要研究OSPF的配置，以及一些与OSPF相关的模型，如：在NBMA网络非广播式模型.并在模型上进行一些特殊的配置。关键字 ：路由 ，协议 ， OSPF ， NBMA ，AD Graduation thesis English abstract abstract Routing protocol main
3、ly runs on a router, routing protocol is used to determine the path of arrive, it includes RIP, IGRP, EIGRP, OSPF. Play a map navigation, responsible for finding the way role. It works in the transport layer or network. And we will study of OSPF agreement. OSPF (Open Shortest Path First Open Shortes
4、t Path is preferred) is an internal Gateway Protocol (Interior Gateway Protocol, abbreviation IGP), used in a single autonomous system (autonomous system, AS) in decision-making routing. Compared with RIP, OSPF is link-state routing protocol, and RIP is distance vector routing protocol. OSPF agreeme
5、nt management distance (AD) is 110. We through in the network configuration OSPF protocol to understand its main functions and characteristics, and further understand the principle of network. We mainly study OSPF configuration, and some related model with OSPF NBMA networks, such as: in the Non Bro
6、adcast MultiAccess. And on the model for some special configuration. Keywords ： Routing，protocol，OSPF，NBMA，AD目 录1 引 言5 1.1 RIP 与 OSPF 的区别5 1.2 基本概念6 1.3 OSPF 分组格式7 1.4 链路状态数据库的建立和更新92 OSPF的基本配置112.1 实验一：点到点的OSPF配置112. 2 实验二：配置优先级的DR选择162.3 实验三：OSPF 的虚链路202.4 实验四：OSPF 邻居认证242.5 实验五：OSPF接口参数的配置 272.6
7、实验六：综合实 验302.7 实验七：OSPF故障查找及分析42结 论48 致 谢49参考 文献501 引言开放最短路径优先(Open Shortest Path First, OSPF) 协议是由Internet 工程任务组（Internet Engineering Task Force, IETF）开发的一种路由选择协议。OSPF 使用Dijkstra的最短路径优先（SPF） 算法。它是一种链路状态协议，并且引入了区域的概念。OSPF 中的LSA 分为11 种，其中常用的为7 种，通过各种类型LSA 的传播，使得路由信息能够快速地交互。协议定义了5 种网络类型：点到点网络、广播型网络、NB
8、MA网络、点到多点网络、虚链路。NBMA （非广播多路访问)是OSPF 所定义的5 种网络类型中的一种，主要用于帧中继、X.25、ATM 环境，NBMA 不具有广播能力，因此数据包一般必须通过Unicast传播。1.1 RIP与OSPF的区别（作为正文2级标题，用四号黑体加粗） RIP协议使用矢量距离算法在网关和主机中传播路由信息，其最大的优点就是简单。RIP通过限制从源地址到目的地址路径上的跳数，有效防止了路由选择循环的无限延续，从而保证了网络的稳定性。然而随着Internet规模的不断扩大，RIP协议的缺点就更加严重。首先就是RIP限制了网络的规模，它能使用的最大距离为15（16为不可达）
9、；其次路由器之间交换的完整路由信息开销太大。最后，“坏消息传播得慢”，使许多更新过程的收敛时间过长。开放最短路径优先OSPF(Open Shortest Path First)使用链路状态算法来传播选路信息，它使用SPF算法(Dijkstra算法)。其要点如下：1、所有的路由器都维持一个链路状态数据库，只有可达邻站的链路状态信息才存入链路状态数据库，这个数据库实际上就是整个互连网的拓扑结构图。而使用RIP协议的路由器只各自知道到所有目的网络的下一站路由器，但却不知道全网的拓扑结构。2、OSPF让每一个链路状态都带上一个32bit的序号（增长的速率不得超过每5秒1次），序号越大状态越新。每一个路
10、由器用链路状态数据库中的数据，算出自己的路由表。3、要网络拓扑发生任何变化，链路状态数据库就能很快地进行更新，使各个路由器能够重新计算出新的路由表。4、OSPF依靠各路由器之间的频繁交换信息来建立链路状态数据库，并维持这数据库在全网范围内的一致性（链路状态数据库的同步）。5、OSPF不象RIP使用运输层的用户数据报UDP进行传送，而是直接用IP数据报传送，并且数据报很短。IP数据报首部(20字节) OSPF报文首部(24字节) 类型1至5的OSPF报文OSPF使用IP数据报传送由于一个路由器的链路状态只涉及到与相邻路由器的连通状态，因而与整个互连网的规模无关。1.2 基本概念1、链路状态：所谓
11、一个路由器的“链路状态”就是该路由器都和哪些网络或路由器相邻，以及将数据发往这些网络或路由器所需的费用。2、自治系统：一般简称为AS。一个自治系统是一个互连网络，其最重要的特点是它有权自主地决定在本系统内应采用何种路由选择协议。3、内部网关协议IGP：即在一个自治系统内部使用的路由选择协议。4、区域：OSPF允许进一步地将互连网划分成一些区域。每个区域都包含一组相邻的网络及所连接的主机，每个网关都必须被放置在其中的一个区域中。每一区域内的拓扑结构对区域外是不可见的。由于保持了区域拓扑的独立性，因此路由选择交换信息量比AS未被分隔时小。带有多个接口的路由器可加入到多个区域，这些所谓的区域边界路由
12、器为每个区域维护一个单独的拓扑数据库。5、链路状态数据库：是与路由器相关的网络的整体结构图，它包含从同一区域中所有路由器接收的LSA（链路状态通告：包含有关链路接口、所用计量标准及其他变量信息）。6、OSPF主干：负责在两个区域之间发送路由选择信息，它由区域边界路由器、跨区域网络及与其连接的路由器组成。运行OSPF的AS边界路由器通过外部网关协议或配置信息了解外部路由。7、指定的路由器：如果某个网络上接有N个网关，则它们可形成N(N-1)/2个可能的邻接。每当某个网关传送一个报文时，它会向所有N-1个邻接网关发送该报文，因而共传送(N-1)?个链路状态。当指定一个网关作为指定路由器后，每个网关
13、都变得与指定路由器有邻接关系，而与其它网关不存在邻接关系，与特定网络相连的N个网关之间仅有N-1个邻接，传送的信息量大为减少。指定路由器的另一项任务是为该网络发送链路状态通告，传送链路状态更新数据。8、后备指定路由器：当多重接入网络上的网关没有选出指定路由器的时候，后备指定路由器成为指定路由器，再在余下的网关中选出新的后备指定路由器。此时N个网关之间可能有2N-3个邻接关系。1.3 OSPF分组格式版本号（1） 类型（1） 数据分组长度（2） 路由器ID（4） 区域ID（4） 校验和（2） 鉴别类型（2） 鉴别（8） 数据（可变）Version #typePacket LengthRouter
14、 IDArea IDChecksumAuTypeAuthenticationAuthentication图1 OSPF分组格式各字段含义如下（图2）：版本号字段：给出了OSPF的版本。类型字段：OSPF共有五种报文类型：类型1：Hello报文，用来发现和维持邻站的可达性；类型2：Database Description报文，向邻站给出自己的链路状态数据库中的所有链路状态项目的摘要信息；类型3：Link State Request报文，向对方请求发送某些链路状态项目的详细信息；类型4：Link State Update报文，用洪泛法向全网更新链路状态；类型5：Link State Acknowledgment报文，对链路更新报文的确认。数据分组长度字段：OSPF分组的长度，包括分组首部。路由器ID字段：标识数据分组的源地。区域ID字段：标识分组所属的区域。校验和字段：检验分组内容。鉴别类型字段：所有OSPF协议路由器间的数据交换都需要被鉴别，保证只有可信赖的路由器才能传送路由信息。鉴别字段：包括鉴别信息。
