链路状态路由协议和混合型.ppt

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1、第11章　链路状态路由协议和混合型路由协议主讲：田桂丰11.1链路状态路由协议概述一、链路状态路由协议原理：链路状态路由算法又称最短路径优先算法，主要使用链路状态公告LSA（Link—StateAdvertisement）、网络拓扑数据库、最短路径SPF算法、最短路径SPF树和路由表5种技术手段11.1链路状态路由协议概述1、网络搜索过程：路由器之间互相交换LSA。每个路由器都从交换直接连接的链路状态开始，并转发其他路由器送来的LSA；每个路由器并行地建立一个网络拓扑数据库，数据库有来自于网上所有的LSA组成；每个路由器中的最短路径SP

2、F算法计算网络的可达性，确定从本路由器至网络中其他各点的最短路径，并建立一棵以自己为根的SPF树；路由器根据SPF树生成路由表。11.1链路状态路由协议概述DCAB路由表SPF算法__________________________________________________________________________________________拓扑数据库（L-S图）SPF树L-S包网络搜索过程ACB10.0.0.040.0.0.030.0.0.020.0.0.0a0a1b0b1c0c111.1链路状态路由协议概述ACB40

3、.0.0.011.1链路状态路由协议概述C发现直连网络30.0.0.0和40.0.0.0构造包含发现信息的L-S报文(LSP)向全网广播接收全网的其他路由器发来的L-S报文根据收集的信息建立拓扑数据库启动SPF算法以C为源点计算SPF树建立到达所有信宿的路由表（端口和代价）c1LSP30.0.0.0c011.1链路状态路由协议概述2、链路状态变化和路由更新：无论何时链路状态拓扑结构发生改变，路由器向其他路由器发送链路状态变化的消息，其他路由器则根据链路状态的变化更新网络拓扑数据库；或者发现链路状态变化的路由器向一个指定的路由器发送链路状

4、态变化的消息，所有其他路由器根据这个指定的路由器来更新网络拓扑数据库；LSA数据包每次引起网络拓扑数据库的改变，SPF算法则重新计算最短路径并更新路由表。（1）发现拓扑变化AEDCBFNetXNetXDownNetXDownLSPLSP发现网络X不可达构造LSP向全网广播发现网络X不可达构造LSP向全网广播（2）修改拓扑数据库AEDCBFNetX全网具有相同的L-S逻辑图。AEDCBFNetX（3）各自重新计算SPF树223311525AEDCBFNetX根据各自计算的SPF树刷新路由表（4）修改各自的路由表a0a1a2NetY

5、路由表路由表路由表路由表路由表22111.1链路状态路由协议概述3、邻居关系形成：由于链路状态路由协议不必周期性地传递路由更新包，所以它不能像距离矢量路由协议一样用路由更新包来维持邻居关系，它使用专门的Hello包来维持邻居关系。11.1链路状态路由协议概述二、链路状态路由协议的算法：最短路径算法，计算加权无向图（即L-S图）中两个结点之间的最短路径,对每结点赋以标注{D(v),NP(v)}其中自变量v：无向图中的结点函数D(v)：到目前为止，从源点到结点v的最短路径（边长之和）函数NP(v)：沿从源点到结点v且与其相邻的前一结点11.

6、1链路状态路由协议概述AEDCB212113源点A到所有结点的最短路径F3552DFEABC11212L-S图SPF树11.1链路状态路由协议概述三、链路状态路由的优点与不足：1、链路状态路由协议与距离矢量路由路由协议的比较：11.1链路状态路由协议概述D-V通过与邻居的信息交换获得网络拓扑知识（局部）路由计算是增加路由器之间的站点数（hops）定期刷新路由：收敛慢向相邻站点传送路由表的副本L-S全网获得共同的全局性网络拓扑知识：L-S图（全局）计算到达其他站点的最短路径（SPF准则）触发刷新：收敛快向其他站点发送链路状态的动态变化D-

7、V和L-S算法的比较11.1链路状态路由协议概述2、链路状态路由协议的优点：快速收敛路由更新的操作更加有效率11.1链路状态路由协议概述3、OSPF的缺点：SPF算法计算和拓扑数据库需要更多的CPU和内存资源网络启动时的扩散路由信息（flood）需要占用很多带宽资源11.2单区域的OSPF基础1、OSPF路由概述：（开放式最短路径优先路由协议）利用Hello包建立邻居关系，构造邻居表相互传递LSA，构造拓扑表（拓扑数据库）运行SPF算法，构建SPF树，构建路由表11.1链路状态路由协议概述2、链路状态路由协议的特点：OSPF无路由自环问

8、题。OSPF支持变长子网掩码VLSM。OSPF支持区域划分、适应大规模网络。OSPF支持等值路径负载分担（Cisco定义最大6条）。OSPF支持验证，防止对路由器、路由协议的攻击行为11.1链路状态路由协议