第 6 章 路由协议

6.1 路由表6.1.1 路由表简介

路由表是路由器中路由条目项的集合，这个路由表中包含有路由器掌握的目的网络地址以及通过此路由器可以到达这些网络的最佳路径，如某个接口或下一跳的地址，正是由于路由表的存在，路由可以依据它进行转发。

6.1.2 路由表结构

2 ．目标网络地址

目的地址——用来指明目标 IP 包的网络地址或目的网络。

网络掩码——与目的地址一起来标识目的主机或路由器所在网段的地址。

3 ．管理距离和代价

用来指明该条路由的可信程度以及目标网络的代价（即花费）

管理距离是用于不同路由来源之间的比较，而代价是同一路由来源不同路径之间的比较

常见的管理距离值 路由信息源 默认管理距离

Connected （直接路由） 0

Stztic （静态路由） 1

EIGRP 90

IGRP 100

OSPF 110

RIP 120

EGP 140

外部 EIGRP 170

未知 / 不可信任的 255

管理距离

路由代价

4 ．下一跳

标明被路由的数据包将被送到的下一跳路由器的入口 IP 地址。

5 ．输出接口

指明去往目标网络的数据包从本地路由器的哪个接口送出。

6.1.3 路由表匹配过程和原则进行匹配查找的原则就是选择具有最长 (

最精确 ) 的子网掩码。这就是所谓的最长掩码匹配原则。

只有当没有任何路由条目匹配待路由数据包时，路由才会采用最后一条路由条目——网络号和掩码位全为 0 的路由，该路由称缺省路由，也就是任何一个目的 IP 地址都可以匹配成功的路由。

6.2.1 直连路由、动态路由和静态路由

1 ．直连路由直连路由是路由器自动发现并安装的路由信息，

即直连路由不需进行配置维护。2 ．动态路由

动态路由是网络中的路由器之间相互通信、传递路由信息、利用收到的路由信息更新路由表的过程。

3 ．静态路由静态路由是由网络管理员在路由表中设置的固定

的路由条目

直连路由、动态路由和静态路由

6.2.3 距离矢量、链路状态路由选择协议

1 ．距离矢量路由选择协议距离向量路由选择协议基于距离矢量的路由算法

，也称贝尔曼 - 福特算法。距离矢量路由选择协议计算网络中所有链路的向量（即什么方向）和距离（有多远）。它是为小型网络环境设计的，在大型网络环境下，这类协议在学习路由及保持路由时将产生较大的流量，占用过多的带宽。距离向量路由协议在使用跳数作为度量值，来计算到达目的地要经过的路由器数。

基于距离矢量路由选择算法的路由协议包括 RIP、 IGRP 等。

2 ．链路状态路由选择协议链路状态路由选择协议基于链路状态路由选择

算法，也称为最短路径优先算法 SPF （ Shortest-path fast ）。它在路由选择过程中使用“代价”作为度量单位，而一般作为代价的网络参数有速度、费用、可靠性等。

链路状态路由选择协议定时重新发现整个网络或是路由器所在的部分网络。此类协议基于拓扑数据库来建立路由表。该数据库是根据所在的路由器之间传递的链路状态数据包建立起来的，用以描述网络状态。基于链路状态的路由选择算法就是使用此数据库建立路由选择表。

基于链路状态路由选择算法的路由协议包括 OSPF 、 IS-IS 等。

链路状态路由选择协议工作流程

6.2.4 有类路由和无类路由1 ．有类路由协议 有类路由协议的特点是发送路由更新包的时候不携

带路由条目的子网掩码。 有类路由协议包括 RIPv1 、 IGRP 等 2 ．无类路由协议 无类路由协议的特点是发送路由更新包的时候携带

自己的子网掩码信息。 无类路由协议包括 RIPv2 、 EIGRP 、 OSPF 、 IS-

IS 等。

6.3 静态路由配置6.3.1 静态路由配置1 ．静态路由简介

静态路由（ Static route ）是由管理员在路由器中手动配置的固定路由，路由明确地指定了数据包到达目的地必须经过的路径，除非网络管理员干预，否则静态路由不会发生变化。

2 ．静态路由的配置命令ip route <ip_address> <mask> {<interface>|<gateway>} [<preference>]

<ip_address> 和 <mask> 分别为目的 IP 地址和子网掩码，点分十进制格式；

<interface> 为该路由器的输出接口名称和接口号；

<gateway> 为下一跳的 IP 地址，点分十进制格式；

<preference> 为路由优先级，取值范围为1～ 255 ， preference 的值越小优先级越高。

3 ．配置实例

（ 1 ）路由器 RA 的配置 在路由器 RA上指定凡是目的地址是 192

.168.30.0/24 网段的数据包将由 RA 的串行接口 Serial 0/2 （简写为 S0/2 ）发送出去。具体配置方法如下，在全局配置模式下进行配置。

方法一： RouterA_config#ip route 192.168.30.0 255.255.255.0 192.168.20.2

方法二： RouterA_config#ip route 192.168.30.0 255.255.255.0 S0/3

（ 2 ）路由器 RB 的配置 在路由器 RB上指定凡是目的地址是 192.1

68.10.0/24 网段的数据包将由 RA 的串行接口 Serial 0/2 （简写为 S0/2 ）发送出去。具体配置方法如下，在全局配置模式下进行配置。

方法一： RouterB_config#ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 192.168.20.1

方法二： RouterB_config#ip route 192.168.10.0 255.255.255.0 S0/2

（ 3 ）配置检查

6.3.2 缺省路由配置

路由器 A上配置命令如下： 方法一： RouterA_config#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.1.1.2 方法二： RouterA_config#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 S0/2 其中，方法一称地址缺省路由， 0.0.0.0 0.0.0.0 代表未知网

络，即任何无法判断的网络地址， 10.1.1.2/24 是 Internet 的入口路由接口地址。方法二称接口缺省路由，在网络目标未知下，用 S0/2 指定数据包的出口。

路由器 B上配置命令如下： 方法一： RouterB_config#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.

20.1 方法二： RouterB_config#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 S0/2

路由器 RA 路由表信息

6.4 RIP 协议6.4.1 RIP概述 RIP属于典型的距离向量路由选择协议。 RIP 以到目的网络的最小跳数作为路由选择度量标准，而不是在链路

的带宽和延迟的基础上进行选择。 RIP 的跳数计数限制为 16 跳， 16 跳即表示不可达，这限制了网络的

规模。 RIPV1 是一种有类路由协议，不支持不连续子网设计；而 RIPV2 是

一种无类路由协议。 RIP周期进行路由更新，将路由表广播给邻居路由器，广播周期为 30

秒。 RIP 的管理距离为 120 。 RIP 使用非常广泛，它简单、可靠、便于配置，但是只适用于小型的

同构网络。

RIP封装结构

6.4.2 RIP 路由表形成过程1 ．路由表的初始状态

2 ．路由表的更新

3 ．路由表的收敛

6.4.3 路由自环问题及解决方法1 ．路由自环问题的产生

2 ．常用的路由环路解决技术（ 1 ）定义最大值（ 2 ）水平分割（ 3 ）路由中毒（也称为路由毒化）（ 4 ）反向中毒（也称为毒化逆转）（ 5 ）控制更新时间（即抑制计时器 hold dow

n ）（ 6 ）触发更新（ triggered update ）

3 ． RIP 的计时器（ 1 ）更新计时器（ Update Timer ）—— 30秒

（ 2 ）失效计时器（ Invalid Timer ）—— 180秒

（ 3 ）清空（ Flushed ）计时器—— 270秒（ 4 ）抑制计时器（ Hold down Timer ）——

180秒

6.4.4 RIP 配置1 ． RIP 常用配置命令

路由器 RA 配置如下。 RouterA_config #router ripRouterA_config_ rip #network 10.1.1.0 255.255.255.0RouterA_config_ rip #network 10.1.2.0 255.255.255.0路由器 RB 配置如下。 RouterB_config #router rip RouterB_config_ rip #network 10.1.2.0 255.255.255.0RouterB_config_ rip #network 10.1.3.0 255.255.255.0路由器 RC 配置如下。 RouterC_config #router rip RouterC_config_ rip #network 10.1.3.0 255.255.255.0RouterC_config_ rip #network 10.1.4.0 255.255.255.0

2 ． RIP诊断命令（ 1 ）命令： show ip rip

（ 2 ）命令： show ip protocol

（ 3 ）命令： debug ip rip

主要内容：

.一 路由协议概述

.二 距离矢量路由选择协议

.三 路由信息选择协议

.四 RIP 实验

一、动态路由协议的基本概述

网络管理员基于很多考虑来选择路由选择协议，包括网络的规模，可用链路的带宽，路由器的处理能力、品牌、型号等来选择所使用的协议。

1 、动态路由选择相比静态的优点与缺点静态路由选择允许路由器根据人工配置的信息正确地

将分组从一个网络路由到另一个网络。动态路由选择是根据路由选择表将分组从一个网络路由到另一个网络。可以允许网络快速地更新和适应于变化。

动态路由往往展示了关于一个互联网络的所有知道的信息，静态路由选择允许指定希望展示有限的网络信息。

当一个网络只有一条路径到达时，配置网络的静态路由就足够了。

2 、动态路由选择操作

动态路由选择的成功基于两个基本的路由器功能： 路由选择表的维护。 以路由选择更新的形式，将信息适时地发布给其他路由器

（如图所示）。

路由协议 路由协议

路由信息表 路由信息表

R1 R2

3 、识别路由选择协议的种类

大多数路由选择算法可以被分为以下类别： 距离矢量。（ RIP 、 IGRP ） 链路状态。（ OSPF)

距离矢量路由选择协议确定互联网络中任何一条链路的方向和距离。链路状态路由选择协议方法也被称为最短路径优先（ SPF) ，它重建整个互连网络的精确拓扑结构。

4 、路由选择协议特性 距离矢量路由选择算法定期地将路由选择表的拷贝从

一个路由器发往另一个路由器。 链路状态路由选择协议维护一个复杂的拓扑信息数据

库。链路状态算法维护着远端路由器及其互连情况的全部信息。

5 、路由选择协议的路径确定

路径确定功能允许路由器评估指向目的的可用路径，路由选择服务在评估网络路径时使用网络的拓扑信息。该信息由网络管理员配置或通过网络中的动态进程来收集。

网络层使用 IP 路由选择表将分组从源网络发送给目的网络。路由器决定使用哪条路径后，就进行转发分组的处理。

路由选择是路由器用来将分组转发到目的地网络的过程。路由器根据分组的目的 IP 地址作出决定。沿途所有设备使用目的 IP 地址指向分组的正确方向。目的 IP 地址使分组最终可以到达目的地。为了做出正确的决定，路由器必须获知远程网络的方向，当路由器使用动态路由选择协议时，可以从其他路由器学习到达远程网络的方向。当使用静态路由选择时，网络管理员手工配置远程网络信息。

路由器经常使用两个基本功能将分组从一条数据链路中继到另一条数据链路上：路径确定功能和交换功能。

6 、路由选择协议配置

在路由器上启动 IP 路由协议，必须设置全局和接口参数。全局设置包括选择一个路由选择协议，如 RIP 、 IGRP 、 EIGRP 或 OSPF 。路由选择配置模式中的主要任务是指明 IP 网络号。动态路由选择使用广播和组播与其他路由器通信。路由选择的度量标准帮助路由器找到到达每个网络或子网的最佳路径。

Router 命令启动一个路由选择进程。 Router 命令的语法如下：Router （ config ） #router protocol{options}

其中：Protocol 可以是 RIP 、 IGRP 或者 EIGRP.

Options 表示自治系统号码，例如 IGRP 和 EIGRP 协议中所使用的。

Network 命令是必需的，因为它允许路由选择进程识别参与发送和接收路由选择更新的接口。 Network 命令的语法如下：

Router （ config-router)#network network number

这里的 network number 是直连网络的 IP 网络地址。

二、距离矢量路由选择协议

1 、路由选择信息协议（ RIP)具有如下特点： 它用跳数作为路径选择的度量标准。如果跳数大于 15 ，则丢弃分

组。 周期性更新，每 30秒更新一次，采用广播式更新。 更新出去的内容是自己的路由表。 只传给自己直邻的邻居，不会被其他路由收到更新的路由表。 适合小型网络。2 、内部网关路由选择协议（ IGRP ）具有如下特点： 它用带宽、延迟、负载可靠性、最大传输数据单元作为路径选择的

标准。 周期性更新，每 90秒更新一次，采用广播式更新。 可自动处理不确定的或复杂的拓扑。 可处理不同带宽和延迟的网段。 适合大型网络。

3 、距离矢量路由选择更新 当距离矢量协议的网络发生变化的时候，一定会引起路由选择表

的周期更新。路由选择表更新的效率对路由选择协议非常重要。类似于网络的发现过程，拓扑改变的更新系统从一个路由器到另一个路由器逐步进行。如图，说明了距离矢量协议如何处理拓扑变化。

更新该路由选择表

的进程

更新该路由选择表

的进程

拓扑的变化引起路由选择表的更新

路由器 A 发送更新后的路由

选择表A

B

4 、距离矢量路由选择环路问题

如果网络或路由选择拓扑变化造成路由选择条目不一致，结果网络经历了缓慢的收敛，那么就会产生路由选择环路。如图显示了路由选择环路。

网络 1 不可达

备用路由：网络 1 ，距离 4

备用路由：网络 1 ，距离 3

网络 1故障

A E

B

D

C

路由选择环路产生的过程如下：

在网络 1 出现故障以前，所有的路由器都拥有一致的认识和正确的路由选择表。这是网络被称为已经收敛。假设该例中路由器 C 到达网络 1 的最佳路径通过路由器 B,并且从路由器 C 到达网络 1 的距离是 3 。

当网络 1 出现故障时，路由器 E 发送一条更新给路由器 A 。路由器 A停止向网络 1 路由分组，但是路由器 B 、 C 、 D 继续向网络1 路由分组，因为该故障没有通知他们。当路由器 A 发出自己的更新后，路由器 B 和 D停止向网络 1 发送路由分组。但是 C仍然没收到更新。对于 C而言，网络 1仍然可以通过路由器 B 到达。

现在路由器 C 向路由器 D 发送定期更新，指示有一条路径路由器 B 可以到达网络 1 。路由器 D修改自己的路由表以反映这条不正确的信息，并把这个信息发送给路由器 A ， A 将这个信息发送给路由器 B 和 E ，以此类推。任何到达网络 1 的分组现在都会沿着路由器 C 到 B 到 A 到 D然后回到 C 如此循环的传输。

5 、如何解决路由选择环路问题

① 定义一个最大值。如之前的那个例子，网络 1 的无效会不断的循环下去，直到其它进程停止该循环。这种情况被称为计数到无穷大，尽管目的网络已经出现故障，分组仍然在网络中循环。当路由器计数到无穷大时，无效信息使得路由环路存在。通过定义最大值，路由选择协议允许路由选择环路度量标准值超过其最大允许值之前继续存在。超过了距离矢量的默认最大值，路由器将丢弃这个分组。在任何情况下，当度量标准值超过最大值时，认为目的网络不可达。

②通过水平分割消除路由选择环路。路由选择环路产生的另一个可能的原因是返回给路由器的不正确的信息与该路由器最初发送的正确信息矛盾。如图，解释这个问题的产生。解释水平分割怎样消除路由选择环路。

网络 1 不可达

网络 1故障

EC

D

B 不更新路由器 A关于网络

1 的路由

D 不更新路由器 A关于网络

1 的路由

A

B

过程如下 : 路由器 A 向路由器 B 和 D 发送更新，指示网络 1 出现故障，然后路

由器 C还没有收敛而向路由器 B传输的更新指示网络 1 可以通过路由器 D 以 3跳的距离到达。

路由器 C 也没有收敛并发送其到网络 1 的路由更新。路由器 B错误的判断路由器 C仍然有一条有效路径到达网络 1 ，尽管它的度量标准差一些。路由器 B 向路由器 A 发送一个更新，通告路由器 A 有一条新的路径到达网络 1.

路由器 A现在确定它可以通过路由器 B 向网络 1 发送消息。路由器B又确定它可以通过路由器 C 向网络 1 发送消息，而路由器 C又确定它可以通过路由器 D 向网络 1 发送消息。所有进入这个环境的分组都将在路由器之间进行循环。

水平分割通过消除这些路由选择环路来尝试避免这种情况。使用水平分割规则，如果关于网路 1 的路由选择更新从路由器 A 到达，那么路由器 B 和 D 就不能把关于网络 1 的信息返回给路由器 A 。利用水平分割的规则，路由器 C 最终会收到网络 1故障的消息，并且会正确收敛，从而消除了路由选择环路。水平分割减少了错误的路由信息，也减少了路由选择开销。

③通过毒性反转消除路由选择环路 路由中毒或具有毒性反转的水平分割由各种距离矢量协议使用，用

来克服大型路由选择环路，并在一个子网或网络不能被访问时提供直接的信息。路由中毒一般通过将跳数设置成为最大跳数加 1 来实现。毒性反转是避免路由选择环路的另一种方法。它的规则是：一旦从一

个接口学习到一个路由，那么这个路由作为不可达路由从同一个接口回送。假设如图所示：各个路由器都启用了毒性反转。当路由器 A 从路由

器 B 学习到了网络 1 后，它通过它的链路向路由器 B 和 C 通告网络 1不可到达。路由器 C 如果收到通过路由器 A 到达网络 1 的路径，因为不可达的通告就要删除这条路径。

B

C

网络 1DA

④用触发更新避免路由选择环路

新的路由选择表一般是定期发送给邻接路由器的。然而触发更新则是立即发送以响应路由选择表的变化。路由器一旦检测到拓扑发生变化就向邻近的路由器发送一条更新信息。然后这些路由器又产生触发更新，将变化通知给它们邻近邻居。触发更新的使用，并结合路由中毒，能确保所有路由器在抑制定时器期满之前就知道失效的路由。触发更新时无需等待定时器期满就发送更新。路由器立即在它的其他

接口上发送路由选择信息。这个行为使得邻接路由器上关于该网络状态的更新信息的转发和抑制定时器的启动更加迅速。这些更新会很快传遍整个网络。

C

网络 1

网络 1不可达

B A

⑤用抑制定时器防止路由选择环路

可以用抑制定时器来避免计数到无穷大的问题。这个过程的正确顺序如下：

当一个路由器从邻居处接收到一条更新，指示以前可到达的网络目前不可达了，这个路由器标记该路由为不可达，同时启动一个抑制定时器。如果在抑制定时器期满以前，从同一个邻居处收到指示该网络又可达的更新，那么该路由器就表示这个网络可达，并删除抑制定时器。

如果这个更新来自其他的邻接路由器，而且具有比以前记录更好的度量标准，那么该路由器就标示这个网络可到达，并删除抑制定时器。

如果在抑制定时器期满以前收到来自其他邻接路由器的更新，而且度量标准更差，则忽略这个更新。这种情况下忽略更新会允许有更多的时间将分裂性的变化传播到整个网络。

三、路由选择信息协议（ RIP ）路由选择信息协议（ RIP ），其关键特点如下：它是一个距离矢量路由选择协议。使用跳数作为路径选择的度量标准。路由跳数值大于 15 时，丢弃使用该路由的转发分组。默认情况下，路由选择的更新每 30秒广播一次。由于 RIP 只根据跳数值确定路径，即使有快速的路径，跳数相

比之下多，也不会选择快速的路径。配置 RIP router rip 命令启用 RIP 作为路由选择协议，然后使用 net

work 命令告知 RIP 通告哪些直连网络。路由选择进程将网络地址与接口关联起来，并在这些接口上发送和倾听 RIP 更新。

路由器由于配置的改变而更新其路由选择表后，应立即发送路由选择更新，将其变化通知其他网络路由器。这些更新独立于 RIP 路由器所发出的周期性更新。如果更新时从另一个主要网络不同于接收接口的另一个接口发送出去的，那么 RIP 就只通告有类网络或主要类别的网络地址。

6.5 OSPF 协议6.5.1 OSPF概述 OSPF 是 open shortest path first （开放最短路由

优先协议）的缩写。 它是 IETF(Internet Engineering Task Force ， Inter

net 工程任务组 )组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议的典型代表。用于在单一自治系统 (autonomous system,AS)内决策路由。与 RIP 相对， OSPF 是链路状态路由协议，而 RIP 是距离向量路由协议。链路是路由器接口的另一种说法，因此 OSPF 也称为接口状态路由协议。

OSPF 特性如下 适应范围：支持各种规模的网络，最多可支持几百台路由器；同时 OSPF 也

支持可变长子网掩码 VLSM； 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 , 当网络拓外改变后迅速收敛，协议带来的网络开销很小； 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，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 4 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：支持基于接口的报文验证以保证路由计算的安全性，也可以防止对

路由器、路由协议的攻击行为；同时 OSPF 数据包直接封装于 IP 协议之上（使用协议号 89 ）；

组播发送：支持组播地址（对所有 DR/BDR 路由器的组播地址为 224.0.0.6 ，对所有的非 DR/BDR 路由器的组播地址为 224.0.0.5 ）；同时 OSPF 并不是周期性地广播路由表，节省了宝贵的带宽资源；并且 OSPF 数据包的 TTL 值被设为 1 ，即 OSPF 数据包只能被传送到 1 跳范围之内的邻居路由器。

6.5.2 OSPF 协议的基本术语1 ．路由器标识 (Router ID)

2 ．邻居（ Neighbors ）3 ．邻接（ Adjacency ）4 ．指定路由器（ DR ）5 ．备份指定路由器（ BDR ）6 ．非指定路由器（ DRother ）7 ． OSPF 链路状态数据库 (Link-StateDataba

se)

6.5.3 OSPF 数据包类型1 ． OSPF 数据包类型

编号 类型 用途

1 HELLO报文 发现邻居、维持邻居关系、选举 DR/BDR

2 数据库描述报文 交换链路状态数据库 LSA头

3 链路状态请求 请求一个指定的 LSA 数据细节

4 链路状态更新 发送被请求的 LSA 数据包

5 链路状态确认 对链路状态更新包的确认

2 ． OSPF 数据包头部结构

6.5.4 5种类型的 OSPF 数据包1 ． Hello 数据包 Hello 数据包是编号为 1 的 OSPF 数据包。运行 OSPF 协议的路由器每隔一定时间发送

一次 Hello 数据包，用以发现、保持邻居（Neighbors ）关系并可以选举 DR/BDR 。

2 ．链路状态数据库描述据包 链路状态数据库描述数据包（ DataBase Descrip

tion, DBD ）是编号为 2 的 OSPF 数据包。该数据包在链路状态数据库交换期间产生。它的主要作用有三个：

选举交换链路状态数据库过程中的主 / 从关系。 确定交换链路状态数据库过程中的初始序列号。 交换所有的 LSA 数据包头部。

3 ．链路状态请求数据包 链路状态请求数据包（ LSA-RED ）是编号

为 3 的 OSPF 数据包。 该数据包用于请求在 DBD交换过程发现的本

路由器中没有的或已过时的 LSA 包细节

4 ．链路状态更新数据包 链路状态更新数据包（ LSA-Update ）是编

号为 4 的 OSPE 数据包。 该数据包用于将多个 LSA泛洪，也用于对接

收到的链路状态更新进行应答。如果一个泛洪 LSA 没有被确认，它将每隔一段时间（缺省是 5秒）重传一次。

5 ．链路状态确认数据包 链路状态确认数据包（ LSA-Acknowledgem

ent ）是编号为 5 的 OSPF 数据包。 该数据包用于对接收到的 LSA 进行确认。

6.5.5 LSA 数据包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 （ Link State Advertisement ）传送给在某一区域内的所有路由器，这一点与距离矢量路由协议不同。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。

LSA 数据包类型 编号 类型 生成 描述和传递范围

1 路由器 LSA 每个路由器生成

描述了路由器的链路状态和花费，传递到整个区域

2 网络 LSA 由 DR 生成 描述本网段的链路状态，传递到整个区域

3 网络汇总LSA

由 ABR 生成 描述到区域内某一网段的路由，传递到相关区域

4 ASBR汇总LSA

由 ASBR 生成 描述了到 ASBR 的路由，传递到相关区域。

5 AS扩展 LSA 由 ASBR 生成 描述了到 AS 外部的路由，传递到整个 AS

LSA头

6.5.6 OSPF 的网络类型1 ．点到点

2 ．广播

3 ．非广播多路访问

4 ．点到多点

5 ．点到多点—非广播

介质类型 寻址 DB/DBR

手工设置邻居

Hello 时间（秒）

死亡间隔时间（秒）

点到点 组播 否 否 10 40

广播 组播 是 否 10 40

非广播多路访问 单播 手工指定

是 30 120

点到多点 组播 否 否 30 120

点到多型—非广播

单播 否 是 30 120

5种类型的介质特性表

6.5.7 OSPF 协议工作过程第一步：建立路由器的邻接关系 所谓“邻接关系”（ Adjacency ）是指 OSPF 路由器以交换路由信息为目的，在所选择的相邻路由器之间建立的一种关系。

路由器首先发送拥有自身 ID 信息（ Loopback端口或最大的 IP 地址）的 Hello报文。与之相邻的路由器如果收到这个 Hello报文，就将这个报文内的 ID 信息加入到自己的Hello报文内。

如果路由器的某端口收到从其他路由器发送的含有自身 ID信息的 Hello报文，则它根据该端口所在网络类型确定是否可以建立邻接关系。

在点对点网络中，路由器将直接和对端路由器建立起邻接关系，并且该路由器将直接进入到第三步操作：发现其他路由器。若为非广播多路访问网络 , 该路由器将进入选举步骤。

第二步：选举 DR/BDR 不同类型的网络选举 DR 和 BDR 的方式不同。非广播多路访问网络支持多个路由器，在这种状况

下 ,OSPF 需要建立起作为链路状态和 LSA 更新的中心节点。选举利用 Hello报文内的 ID 和优先权 (Priority)字段值来确定。优先权字段值大小从 0 到 255 ，优先权值最高的路由器成为 DR 。如果优先权值大小一样，则 ID 值最高的路由器选举为 DR ，优先权值次高的路由器选举为 BDR 。优先权值和 ID值都可以直接设置。

第三步：发现路由器 在这个步骤中，路由器与路由器之间首先利用 Hello报文的 I

D 信息确认主从关系，然后主从路由器相互交换部分链路状态信息。每个路由器对信息进行分析比较，如果收到的信息有新的内容，路由器将要求对方发送完整的链路状态信息。这个状态完成后，路由器之间建立完全相邻关系，同时邻接路由器拥有自己独立的、完整的链路状态数据库。

在非广播多路访问网络内， DR 与 BDR 互换信息，并同时与本子网内其他路由器交换链路状态信息。

点对点或点到多点网络中，相邻路由器之间交换信息。

第四步 : 选择适当的路由器 当一个路由器拥有完整独立的链路状态数据库后，

它将采用 SPF 算法计算并创建路由表。 OSPF 路由器依据链路状态数据库的内容，独立地用 SPF 算法计算出到每一个目的网络的路径，并将路径存入路由表中。

OSPF 利用量度（ Cost ）计算目的路径， Cost 最小者即为最短路径。在配置 OSPF 路由器时可根据实际情况，如链路带宽、时延或经济上的费用设置链路 Cost 大小。 Cost越小，则该链路被选为路由的可能性越大。

第五步：维护路由信息 当链路状态发生变化时， OSPF 通过泛洪过程通告网络上其他路由器。 OSPF 路由器接收到包含有新信息的链路状态更新报文，将更新自己的链路状态数据库，然后用 SPF 算法重新计算路由表。在重新计算过程中，路由器继续使用旧路由表，直到 SPF完成新的路由表计算。新的链路状态信息将发送给其他路由器。值得注意的是，即使链路状态没有发生改变， OSPF 路由信息也会自动更新，默认时间为 30 分钟。 OSPF 路由器之间使用链路状态通告 (LSA) 来交换各自的链路状态信息，并把获得的信息存储在链路状态数据库中。各 OSPF 路由器独立使用 SPF 算法计算到各个目的地址的路由。

6.5.8 OSPF区域

区域内路由器（ Inter Area Router ,IAR ）。如图 6.39中的路由器 RA 、 RB 、 RC 、 RE 、 RF 、 RG 、 RI、 RK 。一个区域内路由器的所有接口都在同一个区域中，该路由器负责维护本区域内部路由器之间的链路状态数据库。

骨干（主干）路由器：位于区域 0内的路由器被称为骨干路由器。骨干路由器可以是区域内路由器，也可以是区域边界路由器。如图 6-36 中的路由器 RD 、 RE 、 RF 、 RG 、 RH 。

区域边界路由器（ Area Bouter Router,ABR ）。该路由器处于两个区域的交界处。一台路由器若在两个及以上的区域内都有接口，则此路由器称为 ABR. 如图 6-36中的路由器 RD 、 RH 。区域边界路由器拥有所连接的区域的所有链路状态数据库并负责在区域之间发送 LSA更新消息。

自治系统边界路由器（Ａ nonymous System Border Router,ASBR ）。该路由器处于自治系统边界，负责和自治系统外部交换路由信息。如图 6-36 中的路由器 RJ 。

6.5.9 OSPF 单区域的配置

（ 1 ）启用 OSPF 路由器协议进程路由器 RA启用 OSPF 路由器协议进程命令如下：RouterA_config # router ospf 100 其中 100 表示本地 OSPF 协议进程号，只具有本地意义。在同一台路由

器上运行多个 OSPF 协议实例时， OSPF 协议进程代号用于区别不同的OSPF 协议进程。同理路由器 RB 、 RC 的配置命令格式相同。

（ 2 ）声明 OSPF 协议的路由器接口 IP 地址和子网地址声明 OSPF 协议的路由器接口 IP 地址和子网地址命令格式如下： RouterA_config_ ospf_100# network 10.1.1.0 255.255.255.0 area 0 RouterA_config_ ospf_100# network 10.1.2.0 255.255.255.0 area 0其中，第一个地址 10.1.1.0 代表网络号，第二个地址 255.255.255.0 代表 O

SPF 通配符掩码。 0 表示 OSPF区域号。同理，路由器 RB 、 RC 的配置如下： RouterB_config_ ospf_100# network 10.1.2.0 255.255.255.0 area 0 RouterB_config_ ospf_100# network 10.1.3.0 255.255.255.0 area 0 RouterC_config_ ospf_100# network 10.1.3.0 255.255.255.0 area 0 RouterC_config_ ospf_100# network 10.1.4.0 255.255.255.0 area 0