思科网络学院教程——链路状态路由协议

Slide Title,*,Body Text,Second Level,Third Level,Fourth Level,Fifth Level,思科网络技术学院理事会,.,http:/,Segue and Q&A,Subtitle,*,思科网络技术学院理事会,.,http:/,链路状态路由协议,Routing Protocols and Concepts Chapter 10,目标,描述链路状态路由协议的基本功能和概念,列出链路状态路由协议的优点和要求,简介,协议的最终目标是每台路由器都收到路由域中其它所有路由器的链路状态信息,每台路由器都可以自行创建网络拓扑图并独立计算通向每个网络的最短路径,10.1,链路状态路由,10.1.1,链路状态路由协议,又称为,最短路径优先协议,，它建基于,Edsger,Dijkstra,的,SPF,（最短路径优先）算法,OSPF,（开放最短路径优先）,IS-IS,（中间系统到中间系统）,业内还有用于非,IP,网络的一些链路状态路由协议,10.1.2 SPF,算法简介,Dijkstras,算法通常称为,SPF,（最短路径优先）算法，但事实上，优先最短路径是所有路由算法的目的,10.1.2 SPF,算法简介,每台路由器会自行确定通向拓扑中每个目的地的开销,最短路径,最少跳数的路径,10.1.3,链路状态路由过程,每台路由器了解其自身的链路（即与其直连的网络）,每台路由器负责“问候”直连网络中的相邻路由器,每台路由器创建一个链路状态数据包（,LSP,），其中包含与该路由器直连的每条链路的状态,每台路由器将,LSP,泛洪到所有邻居，然后邻居将收到的所有,LSP,存储到数据库中,E,每台路由器使用数据库构建一个完整的拓扑图并计算通向每个目的网络的最佳路径,10.1.4,了解直连的网络,从,R1,来了解,链路是路由器上的一个接口,链路状态是有关各条链路的状态的信息,10.1.5,向邻居发送,Hello,数据包,路由器使用,Hello,协议,来发现其链路上的所有邻居,两台链路状态路由器获悉它们是邻居时，将形成一种,相邻关系,这些小型,Hello,数据包持续在两个相邻的邻居之间互换，以此实现,“保持生存”,功能来监控邻居的状态,10.1.6,创建链路状态数据包,路由器一旦建立了相邻关系，即可创建链路状态数据包,(,LSPs,),包含与该链路相关的链路状态信息,10.1.7,将链路状态数据库泛洪到邻居,路由器一旦接收到来自相邻路由器的,LSP,，,立即,将该,LSP,从除接收该,LSP,的接口以外的所有接口发出,链路状态路由协议则在泛洪完成后 再计算,SPF,算法,LSP,中还包含其它信息（例如序列号和过期信息），以帮助管理泛洪过程,(1),(2),10.1.7,将链路状态数据库泛洪到邻居,LSP,并不需要定期发送，而仅在下列情况下才需要发送：,在路由器初始启动期间，或在该路由器上的路由协议进程启动期间,每次拓扑发生更改时，包括链路接通或断开，或是相邻关系建立或破裂,链路状态路由协议达到收敛状态的速度比距离矢量路由协议快得多,10.1.8,构建链路状态数据库,路由区域内的每台路由器都可以使用,SPF,算法来构建您之前了解过的,SPF,树,10.1.8,构建链路状态数据库,有了完整的链路状态数据库，R1 现在即可使用该数据库和 SPF（最短路径优先）算法来计算通向每个网络的首选路径（即最短路径）,10.1.9 SPF,（最短路径优先）树,下面详细分析,R1,构建,SPF,树的过程,1.Building the SPF Tree,10.1.9 SPF,（最短路径优先）树,SPF,算法在构建,SPF,树的同时便会确定最短路径,The shortest path to a destination determined by adding the costs and finding the lowest cost,链路,10.4.0.0/16,和链路,10.9.0.0/16,未用于访问其它网络，因为存在开销更低（即更短）的路径,10.1.9 SPF,（最短路径优先）树,由,SPF,树生成路由表,10.2,实施链路状态路由协议,10.2.1,链路状态路由协议的优点,是,基本事件驱动更新,快,是,是,链路状态,否,基本周期更新,慢,否,否,距离矢量,使用,LSP,更新方式,收敛时间,路由器自行判断到每一个网络的最短路径,创建拓扑图,路由协议,10.2.2,链路状态路由协议的要求,现代链路状态路由协议设计旨在尽量降低对内存、,CPU,和带宽的影响,使用并配置,多个区域,可减小链路状态数据库,10.2.2,链路状态路由协议的要求,与距离矢量路由协议相比，链路状态路由协议通常需要占用更多的内存、,CPU,运算量和带宽,链路状态数据包泛洪会对网络的可用带宽产生负面影响。这只应该出现在路由器初始启动过程中，但在不稳定的网络中也可能导致问题。,10.2.3,链路状态路由协议的要求,用于,IP,路由的链路状态路由协议有两种：,OSPF,（开放最短路径优先）,IS-IS,（中间系统到中间系统）,总结,链路状态路由协议也称为最短路径优先协议,链路状态路由过程,每台路由器了解与其直连的网络。,每台路由器负责“问候”直连网络中的相邻路由器。,每台路由器创建一个链路状态数据包,(LSP),，其中包含与该路由器直连的每条链路的状态。,每台路由器将,LSP,泛洪到所有邻居，然后邻居将收到的所有,LSP,存储到数据库中。,每台路由器使用数据库构建一个完整的拓扑图并计算通向每个目的网络的最佳路径。,总结,链路,路由器上的接口,链路状态,有关接口的信息,-IP,地址,-,子网掩码,-,网络类型,-,链路开销,-,相邻路由器,总结,链路状态数据包,仅当拓扑发生变化时，才会发送新的,LSP,。当路由器上发生链路添加、删除或修改时，该路由器会将新的,LSP,泛洪给其它所有路由器,链路状态路由协议,-OSPF,-IS-IS,