OSPF路由协议及其实现算法.pdf

杭州电子工业学院学报

第23卷第1期JOURNALOFHAIW,ZHOU8r兀1仃EOFvd．23．No．1

2003年2月ELEL3~O'h'ICGiEⅡⅧRb．姗B

OSPF路由协议及其实现算法

牟春燕
(杭州电子工业学院软件分院，浙江杭州310037)

摘要：随着网络规模的不断扩大，路由器在沟通子网连接和实现信息交换方面的重要作用逐渐被
人们所认知。介绍了OSPF(OpenShortestPathnlst)路由协议的特征、实现算法和工作原理等内容。
OSPF已成为目前lntemet广域网和Itranet企业网采用最多，应用最广泛的路由协议之一。OSPF路
由协议是由IF(1ntcmetE,ch~rmsTaskForce)IGP工作小组提出的，是一种基于SPF算法的路由
协议。
关键词：开放式最短路径优先；自治系统；链路状态算法；距离向量
中图分类号~TP309+1文献标识码：A文章编号：1001—9146(2003)01一OO8O一05

0引言

OSPF路由协议是一种典型的链路状态(Link—state)的路由协议，一般用于同一个路由域内。在这
里，路由域是指一个自治系统(AutonomousSystem)，即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议
互相交换路由信息的网络。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个AS结构的
数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出
其OSPF路由表的。作为一种链路状态的路由协议，OSPF将链路状态广播数据包LSA(Li．kStateAdver-
tisement)传送给在某一区域内的所有路由器，这一点与距离适量路由协议不同。运行距离矢量路由协
议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。在OSPF的链路状态广播中包括所有
接口信息、所有的度量和其他一些变量。利用OSPF的路由器首先必须收集有关的链路状态信息，并根
据一定的算法计算出到每个节点的最短路径。而给予距离向量的路由协议仅向其相邻路由器发送有关
路由更新信息。与RIP不同，OSPF将一个自治域再划分为区，相应的有两种类型的路由选择方式：当源
和目的地在同一区时，采用区内路由选择；当源和目的地在不同区时，则采用区间路由选择。这就大大
减少了网络开销，并增加了网络的稳定性。当一个区内的路由器出了故障时并不影响自治域内其他区
路由器的正常工作，这也给网络的管理、维护带来了方便。

收稿日期；2002—10—25
作者简介：牟春燕(1975一)，女，山东淄博人，在读研究生，数据库理论与研究．

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第1期牟春燕：oSPF路由协议及其实现算法81

1OSPF的基本特征及其与RIP的不同点

8o年代中期，RIP已不能适应大规模异构网络的互连，OSPF随之产生，它是IETFIGP工作小组为II)
网络而开发的一种路由协议。与距离矢量路由协议之一的RIP(RoutingInformationProtoco1)比较如下：
(1)RIP路由协议中用于表示目的网络远近的唯一参数为跳(HOP)，也即到达目的网络所要经过的
路由器个数。在RIP路由协议中，该参数最大值为15；对于OSPF路由协议，路由表中表示目的网络的
参数为Cost，该参数唯一虚拟值与网络中链路的带宽等相关，也就是说OSPF路由信息不受物理跳数的
限制。并且，OSPF路由协议还支持TOS(TypeofService)路由，因此OSPF较适合应用于大型网络中；
(2)RIP路由协议不支持变长子网掩码(VLSM)；采用变长子网掩码可以在最大限度上节约II)地
址，OSPF路由协议对VLSM有良好的支持性；
(3)RIP定期广播整个路由表将消耗大量带宽，oSPF采用多播，以减少不参与oSPF的系统负载；
(4)RIP路由协议收敛比OSPF收敛慢：RIP路由协议周期性地将整个路由表作为路由信息广播至
网络中，该广播周期为30秒，在一个较大型的网络中，RIP协议会产生很大的广播信息，占用较多的网
络带宽资源，而且由于RIP协议30秒的广播周期，影响了RIP路由协议的收敛，甚至出现不收敛的现
象；而OSPF是一种链路状态的路由协议，当网络比较稳定时，网络中的路由信息是比较少的，并且其广
播也不是周期性的，因此OSPF路由协议即使是在大型网络中也能够较快地收敛；
(5)在RIP协议中，网络是一个平面的概念，并无区域及边界等的定义。随着无级路由CIDR概念
的出现，RIP协议就明显落伍了；在OSPF路由协议中，一个网络，或者说是一个路由域可以划分为很多
个区域蚴，每一个区域通过OSPF边界路由器相连，区域间可以通过路由总结(Summary)来减少路由