OSPF与BGP协议流程与协议格式简单学习

OSPF概述：

1、出现意义:

RIP的缺陷:

以跳数评估的路由并非最优路径;
最大跳数16导致网络尺度小;
更新发送全部路由表浪费网络资源;
收敛速度慢.

概述;

OSPF协议Open Shortest Path First是链路状态协议,是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol，简称IGP），用于在单一自治系统（autonomous system,AS）内决策路由。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。RIP和EIGRP是距离矢量协议，只知道邻居，但链路状态可知道全网信息。距离矢量协议和链路状态协议最大的区别就是后者对全网了解的更多。同样有邻居表，拓扑表，路由表。OSPF传递的并不是路由，而是传递LSA(链路状态广播)，最终路由表是从LSA中获取全网信息后通过SPF算法计算得出的，存放LSA的地方就是LSDB(链路状态数据库)。处于同一区域的路由器内的LSDB都是一样的。

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。

先大致描述一下：OSPF是链路状态协议，能知道全网的信息。OSPF里封装的IP协议号是89。组播地址是224.0.0.5 / 224.0.0.6。定时30分钟更新LSA（注意不是更新路由表），支持触发更新。AD值是110。度量是带宽，计算公式：10^8/接口带宽，单位bps。EIGRP度量里带宽是取最小带宽来计算，而OSPF度量是沿途每一段带宽计算值之和。天然无环路。支持VLSM和CIDR。支持等价负载均衡。支持认证。

特点：

OSPF（Open Shortest Path First,开放最短路径有限）是IETF开发的基于链路状态的自治系统内部路由协议；

OSPF仅传播对端设备不具备的路由信息，网络收敛迅速，并有效避免了网络资源浪费；

OSPF直接工作于IP层之上，IP协议号为89；

OSPF以组播地址发送协议包；

OSPF原理及工作过程；

OSPF的路由器类型:

1·区域边界路由器（ABR）：用来连接Area0和其他区域的路由器

2·内部路由器：保存自己区域的链路状态信息

3·自治边界路由器（ASBR）：用来连接ospf的AS与外部其他的路由器，也就是说连接不是ospf协议的路由器

1、原理

OSPF的简单说就是两个相邻的路由器通过发报文的形式成为邻居关系，邻居再相互发送链路状态信息形成邻接关系，之后各自根据最短路径算法算出路由，放在OSPF路由表，OSPF路由与其他路由比较后优的加入全局路由表。整个过程使用了五种报文、三个阶段、四张表。

字段	长度	含义
Version	1字节	版本，OSPF的版本号。对于OSPFv2来说，其值为2。
Type	1字节	类型，OSPF报文的类型，有下面几种类型：1：Hello报文；2：DD报文；3：LSR报文；4：LSU报文；5：LSAck报文
Packet length	2字节	OSPF报文的总长度，包括报文头在内，单位为字节。
Router ID	4字节	发送该报文的路由器标识。
Area ID	4字节	发送该报文的所属区域。
CheckSum	2字节	校验和，包含除了认证字段的整个报文的校验和。
Autype	2字节	验证类型，值有如下几种表示， 0：不验证；1：简单认证；2：MD5认证。
Authentication	8字节	鉴定字段，其数值根据验证类型而定。当验证类型为0时未作定义；类型为1时此字段为密码信息；类型为2时此字段包括Key ID、MD5验证数据长度和序列号的信息。MD5验证数据添加在OSPF报文后面，不包含在Authenticaiton字段中。

字段	长度	含义
Network Mask	32比特	发送Hello报文的接口所在网络的掩码。
HelloInterval	16比特	发送Hello报文的时间间隔。
Options	8比特	可选项：E：允许Flood AS-External-LSAs MC：转发IP组播报文 N/P：处理Type-7 LSAs DC：处理按需链路
Rtr Pri	8比特	DR优先级。默认为1。如果设置为0，则路由器不能参与DR或BDR的选举。
RouterDeadInterval	32比特	失效时间。如果在此时间内未收到邻居发来的Hello报文，则认为邻居失效。
Designated Router	32比特	DR的接口地址。
Backup Designated Router	32比特	BDR的接口地址。
Neighbor	32比特	邻居，以Router ID标识。

字段	长度	含义
Interface MTU	16比特	在不分片的情况下，此接口最大可发出的IP报文长度。
Options	8比特	可选项：E：允许Flood AS-External-LSAs；MC：转发IP组播报文；N/P：处理Type-7 LSAs；DC：处理按需链路。
I	1比特	当发送连续多个DD报文时，如果这是第一个DD报文，则置为1，否则置为0。
M (More)	1比特	当发送连续多个DD报文时，如果这是最后一个DD报文，则置为0。否则置为1，表示后面还有其他的DD报文。
M/S (Master/Slave)	1比特	当两台OSPF路由器交换DD报文时，首先需要确定双方的主从关系，Router ID大的一方会成为Master。当值为1时表示发送方为Master。
DD sequence number	32比特	DD报文序列号。主从双方利用序列号来保证DD报文传输的可靠性和完整性。
LSA Headers	可变	该DD报文中所包含的LSA的头部信息。

字段	长度	含义
LS type	32比特	LSA的类型号。
Link State ID	32比特	根据LSA中的LS Type和LSA description在路由域中描述一个LSA。
Advertising Router	32比特	产生此LSA的路由器的Router ID。

字段	长度	含义
Number of LSAs	32比特	LSA的数量。

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