OSPF概述
OSPF是IETF组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议，广泛应用于接入网和城域网中。
定义
OSPF（Open Shortest Path First）是IETF组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议（Interior Gateway Protocol）。
目前针对IPv4协议使用OSPF Version 2，针对IPv6协议使用OSPF Version 3。
目的
在OSPF出现前，网络上广泛使用RIP（Routing Information Protocol）作为内部网关协议。由于RIP是基于距离矢量算法的路由协议，存在着收敛慢、路由环路、可扩展性差等问题，所以逐渐被OSPF取代。典型的IGP协议包括RIP、OSPF、IS-IS，它们之间的区别如表5-1所示。
对比项 |
RIP |
OSPF |
IS-IS |
|---|---|---|---|
协议类型 |
IP层协议。 |
IP层协议。 |
链路层协议。 |
适用范围 |
应用于规模较小的网络中。例如，校园网等结构简单的地区性网络。 |
应用于规模适中的网络中，最多可支持几百台路由器。例如，中小型企业网络。 |
应用于规模较大的网络中。例如，大型ISP（Internet Service Provider）中 |
路由算法 |
采用距离矢量（Distance-Vector）算法，通过UDP报文进行路由信息的交换。 |
采用最短路径SPF（Shortest Path First）算法。通过链路状态通告LSA（Link State Advertisement）描述网络拓扑，依据网络拓扑生成一棵最短路径树SPT（Shortest Path Tree），计算出到网络中所有目的地的最短路径，进行路由信息的交换。 |
采用最短路径SPF算法。依据网络拓扑生成一棵最短路径树SPT，计算出到网络中所有目的地的最短路径。 在IS-IS中，SPF算法分别独立的在Level-1和Level-2数据库中运行。 |
收敛速度 |
收敛速度慢。 |
收敛速度快，小于1s。 |
收敛速度快，小于1s。 |
扩展性 |
不能扩展。 |
通过划分区域扩展网路支撑能力。 |
通过Level路由器扩展网路支撑能力。 |
受益
OSPF作为基于链路状态的协议，OSPF的特性如下：
适应范围广：应用于规模适中的网络，最多可支持几百台路由器。例如，中小型企业网络。
支持掩码：由于OSPF报文中携带掩码信息，所以OSPF协议不受自然掩码的限制，对可变长子网掩码VLSM（Variable Length Subnet Mask）提供很好的支持。
快速收敛：在网络的拓扑结构发生变化后立即发送更新报文，使这一变化在自治系统中同步。
无自环：由于OSPF根据收集到的链路状态用最短路径树算法计算路由，从算法本身保证了不会生成自环路由。
区域划分：允许自治系统的网络被划分成区域来管理，区域间传送的路由信息被进一步抽象，从而减少了占用的网络带宽。
等价路由：支持到同一目的地址的多条等价路由。
路由分级：使用四类不同的路由，按优先顺序来说分别是：区域内路由、区域间路由、第一类外部路由、第二类外部路由。
支持验证：支持基于区域和接口的报文验证，以保证报文交互的安全性。
组播发送：在某些类型的链路上以组播地址发送协议报文，减少对其他设备的干扰。
