OSPF协议及其原理_ospf路由协议是一种典型的链路转态(link-state)的路由协议,一般用于同一个路由域

引    言

互联网发展到今天出现了很多新的概念和新的应用场景，但不论怎样创新和发展也都无法离开其最原始和最朴素的本质，即实现资源的共享，说到底就是实现设备间的互连与互通。路由器是网络中非常重要的硬件设备，是网络互连的基石，没有它的存在，网络互连便无从谈起。路由器和路 由器之间会运行路由协议来学习彼此的网络，从而达到网络的互通。常见的路由协议有很多种，可以从如下几个方面对其进行分类，按照路由协议所使用的算法来分，有距离矢量型路由协议和链路状态型路由协议，它们的典型代表分别是RIP和OSPF；按照路由作用的范围来分，有内部网关路由协议和外部网关路由协议，简称IGP和EGP，它们的典型代表分别是OSPF和BGP；按照路由来源来分，有直连路由、静态路由和动态路由，直连路由由路由器接口IP地址所在的网络组成；静态路由由管理员手工配置完成，优缺点明显；动态路由是路由器运行动态路由协议学习到的路由。本文探讨的OSPF路由协议是一种典型的链路状态型内部网关动态路由协议。OSPF路由协议的主要特点如下：没有路由跳数的限制，OSPF不像RIP那样具有最大15跳的限制，这样OSPF就可以被应用在一个较大规模的网络之中；OSPF使用组播而非广播来更新变化的路由和网络信息，太 多的广播会带来网络性能的下降以及设备资源的损耗；路由收敛速度较快；以开销作为度量值，可以防止以跳数作为度量值所带来的次优路径等问题；采用SPF算法可以有效的避免环路，虽然RIP协议采用了很多补救措施来防止环路，但不可否认的是RIP协议从算法上就存在劣根性，因此无法保证没有环路，而OSPF采用最短路径优先算法，可以确保区域内无环路，区域间无环路则是通过连接骨干区域来解决；OSPF在互联网上被大量使用，是运用最广的路由协议。除此之外，OSPF还支持VLSM，支持加密认证，安全等级 更高，支持CIDR，可以轻松完成路由的汇总，从而减小路由表的规模。

1 绪论

1.1 OSPF协议的定义

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（Autonomous System），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将链路状态组播数据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。

在信息交换的安全性上，OSPF规定了路由器之间的任何信息交换在必要时都可以经过认证或鉴别（Authentication），以保证只有可信的路由器之间才能传播选路信息。OSPF支持多种鉴别机制，并且允许各个区域间采用不同的鉴别机制。OSPF对链路状态算法在广播式网络（如以太网）中的应用进行了优化，以尽可能地利用硬件广播能力来传递链路状态报文。通常链路状态算法的拓扑图中一个结点代表一个路由器。若K个路由器都连接到以太网上，在广播链路状态时，关于这K个路由器的报文将达到K的平方个。为此，OSPF在拓扑结构图允许一个结点代表一个广播网络。每个广播网络上所有路由器发送链路状态报文，报告该网络中的路由器的链路状态。

1.2 OSPF的工作过程

(1)了解自身链路

每台路由器了解其自身的链路，即与其直连的网络。

(2)寻找邻居

不同于RIP，OSPF协议运行后，并不立即向网络广播路由信息，而是先寻找网络中可与自己交换链路状态信息的周边路由器。可以交互链路状态信息的路由器互为邻居。

(3)创建链路状态数据包

路由器一旦建立了邻居关系，就可以创建链路状态数据包。

(4)链路状态信息传递

路由器将描述链路状态的LSA泛洪到邻居，最终形成包含网络完整链路状态信息的链路状态数据库。

(5)计算路由

路由区域内的每台路由器都可以使用SPF算法来独立计算路由。

2 OSPF协议

2.1 OSPF的基本概念

1、链路状态:所谓一一个路由器的“链路状态”就是该路由器都和哪些网络或路由器相邻，以及将数据发往这些网络或路由器所需的费用。

2、自治系统:一般简称为AS。一个自治系统是一-个互连网络，其最重要的特点是它有权自主地决定在本系统内应采用何种路由选择协议。

3、内部网关协议IGP:即在-一个自治系统内部使用的路由选择协议。

4、区域: OSPF 允许进一步地将 互连网划分成一些区域。 每个区域都包含-组相邻的 网络及所连接的主机，每个网关都必须被放置在其中的一一个区域中。 每一-区域内的拓扑结构对区域外是不可见的。由于保持了区域拓扑的独立性，因此路由选择交换信息量比AS未被分隔时小。带有多个接口的路由器可加入到多个区域，这些所谓的区域边界路由器为每 个区域维护-一个 单独的拓扑数据库。

5、链路状态数据库:是与路由器相关的网络的整体结构图，它包含从同一区域中所有 路由器接收的LSA (链路状态通告:包含有关链路接口、所用计量标准及其他变量信息)。

6、0SPF主干:负责在两个区域之间发送路由选择信息，它由区域边界路由器、跨区域网络及与其连接的路由器组成。运行OSPF的AS边界路由器通过外部网关协议或配置信息了解外部路由。

7、指定的路由器:如果某个网络上接有N个网关，则它们可形成N(N-1)/2个可能的 邻接。每当某个网关传送一个报 文时，它会向所有N 1个邻接网关发送该报文，因而共传 送(N-1)?个链路状态。当指定一个网关作 为指定路由器后，每个网关都变得与指定路由器有邻接关系，而与其它网关不存在邻接关系，与特定网络相连的N个网关之间仅有N-1个邻接，传送的信息量大为减少。指定路由器的另一项任务是为该网络发送链路状态通告，传送链路状态更新数据。

8、后备指定路由器:当多重接入网络上的网关没有选出指定路由器的时候，后备指定路由器成为指定路由器，再在余下的网关中选出新的后备指定路由器。此时N个网关之间可能有2N-3个邻接关系。

2.2 OSPF协议主要优点

（1）OSPF 适合在大范围的网络：OSPF 协议当中对于路由的跳数，它是没有限制的，所以 OSPF 协议能用在许多场合，同时也支持更加广泛的网络规模。只要是在组播的网络中，OSPF协议能够支持数十台路由器一起运作。

（2）组播触发式更新：OSPF 协议在收敛完成后，会以触发方式发送拓扑变化的信息给其他路由器，这样就可以减少网络宽带的利用率；同时，可以减小干扰，特别是在使用组播网络结构，对外发出信息时，它对其他设备不构成其他影响

（3）收敛速度快：如果网络结构出现改变，OSPF 协议的系统会以最快的速度发出新的报文，从而使新的拓扑情况很快扩散到整个网络；而且，OSPF 采用周期较短的 HELLO 报文来维护邻居状态。

（4）以开销作为度量值：OSPF 协议在设计时，就考虑到了链路带宽对路由度量值的影响。OSPF 协议是以开销值作为标准，而链路开销和链路带宽，正好形成了反比的关系，带宽越是高，开销就会越小，这样一来，OSPF 选路主要基于带宽因素。

（5）OSPF 协议的设计是为了避免路由环路：在使用最短路径的算法下，收到路由中的链路状态，然后生成路径，这样不会产生环路。

（6）应用广泛：广泛的应用在互联网上，其他会有大量的应用实例。证明这是使用最广泛的IGP 之一。

2.3 OSPF协议的缺点

（1）OSPF协议的配置对于技术水平要求很高，配置比较复杂的。因为网络会根据具体的参数，给整个网络划分区域或者标注某个属性，所以各种情况都会非常复杂，这就要求网络分析员对OSPF协议的配置要相当了解，不但要求具有普通的网络知识技术，还要有更深层的技术理解，只有具备这样的人员，才能完成OSPF协议的配置和日常维护。

（2）路由其自身的负载分担能力是很低的。OSPF路由协议会根据几个主要的因素，生成优先级不同的接口。然而在同一个区域内，路由协议只会通过优先级最高的那个接口。只要是接口优先级低于最高优先级，那么路由就不会通过。在这个基础上，不同等级的路由，无法相互承担负载，只能独自运行。

2.4 链路状态数据库的建立与更新

每个路由器定期发送一个链路状态通告LSA,以提供有关路由器的邻接信息，或通知其他路由器某个路由器的状态改变了。通过把已经建立的邻接路由器与连接状态相比较，可以快速检测出失效路由器，并适时修改网络的链路状态数据库，每一-路由器以其为根据 计算一个最短路径树，该最短路径树提供一个路由选择表。0OSPF 规定，每两个相邻路由器 每隔10秒要交换一- 次Hello报文，以确知哪些邻站是可达的。只有可达邻站的链路状态信息才存入链路状态数据库，并由此算出路由表来。若有40秒没有收到某个相邻路由器发来的Hello报文，则可认为该相邻路由器不可达，应立即修改链路状态数据库，并重新计算路由表。

当一个路由器刚开始工作时，它只能通过Hello报文得知它有哪些相邻的路由器在工作，以及将数据发往相邻路由器所需的费用。OSPF让每一-个路由器用DatabaseDescription报文和相邻路由器交换本数据库中已有的链路状态摘要信息(指出有哪些路由器的链路状 态信息已写入数据库)。之后路由器使用Link State Request 报文向对方请求发送自己所 缺的某些链路状态项目的详细信息。通过一系 列的这种报文交换，全网的链路状态数据库就建立起来了。

在网络运行的过程中，只要一个路由 器的链路状态发生变化，该路由器就要使用Link State Update报文，用洪泛法向全网更新链路状态。当一个重复的报文到达时，网关丢弃 该报文，而不发送它的副本。为了确保链路状态数据库与全网的状态保持一致， OSPF还规定每隔一段时间， 如30分钟要刷新一次数据库中的链路状态。

OSPF的图论模型OSPF利用网络拓扑的图论模型来计算最短路径。0SPF 拓扑图中的每个节点或者对应-个网关，或者对应一个网络。如果网中两实体存在物理连接，则OSPF 图在代表实体的两个节点之间有-对有向边，每个边都有一一个"权”。OSPF 根据沿着花费最小的路径转发数据报的原则建立选路表。

0OSPF 的有限状态机模型有两个原因使Hello对多重接入网络特别重要。首先，网络硬件并不检查或报告网关的崩溃或重启，为了互相保留对方的状态信息，与多重接入网络相连接的两个网关必须交换分组。第二，与某个多重接入网络相连接的任意两个网关之间都能够直接通信，因此0SPF必须防止这些网关形成过多的邻接。

0SPF标准使用了-一个有限状态机来规范使用Hello的网关如何与相邻网关交互作用。

一般来说，所有相邻网关最初都处于DOWN状态，表示并未准备通信。当一个网关接收到相邻网关发出的Hello分组后，它将相邻网关从DOWN状态变迁到INIT状态。在此之后， 相邻网关或者进入2- WAY状态，或者进入EXSTART状态。其中2- WAY状态表示通信已经建立，但相邻网关与该网关之间没有邻接关系，EXSTART状态表示不但已经建立通信，而且两个网关之间存在经过双方协商同意的邻接关系。

当协商结束时，网关开始交换链路状态数据库中的信息，以确保它们有完全相同的底 层互连网拓扑图。两个相邻网关中的一个成为 “主网关”，它查询另一个网关数据库中的信息。非主网关返回数据库描述分组，以通知主网关最近接收到的该拓扑图中每条链路的信息。在建立邻接关系时，交换信息尤其重要，因为在网络断连期间，某个网关中的信息 可能变为过时的信息。每个拓扑信息分组中包含一个序 号，因此网关能够知道相邻网关数据库中的描述信息是否比该网关自身数据库中的信息更新。在交换完成且所有拓扑信息都已装载后，网关进入FULL状态。在FULL状态中，两个网关定期交换分组，以保持连接。

2.5 OSPF安全机制

（1）层次化路由结构

利用OSPF路由协议可以将自治网络划分成为多个区域，在每- -个划分之后的区域之中都存在有独立的链路状态数据库，并各自独立执行链路状态路由算法。这就可以让本区域中的拓扑结构对区域之外的网络进行隐藏，并可以让自治系统在交换、传播路由信息的时候的网络流量得到减少，促进收敛速度的加速。

（2）具有可靠的泛洪机制

在OSPF协议之中采用LSU报文来对路由信息进行携带，并运用协议本身所定义的泛洪机制让区域之中的路由器的链路状态数据库保持良好的一致性，让路由选择一 致性得到保障。LSA 是OSPF路由协议中路由协议的最小单元，由路由器生成，并在其中包含了LSA的路由器的标识信息，根据这个标识之下的机制，让OSPF拥有一定自我纠错的能力。

（3）优良的报文验证机制

OSPF的报文之中包含了认证类型以及认证数据字段。当前，在OSPF路由协议中主要有密码认证、空认证以及明文认证这三种认证模式。其中，明文认证是将口令通过明文的方式来进行传输，只要可以访问到网络的人都可以获得这个口令,很容易让 OSPF路由域的安全受到威胁。而密码认证则能够提供良好的安全性。为接入同- -个 网络或者是子网的路由器配置一个共享 密码，然后这些路由器所发送的每- -个 OSPF报文都会携带一个建立在这个共享密码基础之.上的信息摘要。通过MD5算法以及OSPF的报文来生成相应的信息摘要，当路由器接收到这个报文之后，根据路由器上 配置的共享密码以及接收到的这个报文来生成一一个信息摘要， 并将所生成的信息摘要和接收到的信息摘要进行对比，如果两者-致那么就接收，如果不一致则丢弃。

2.6 OSPF协议的特点

 OSPF协议最主要的特征就是使用分布式的链路状态协议（link state protocol）,而不是像RIP协议那样的距离向量协议。OSPF协议有3个主要的特点：  (1)向本自治系统中所有路由器发送信息。这里使用的方法就是洪泛法，这就是路由器通过所有输出端口向所有相邻的路由器发送信息。而每个相邻路由器又再将此信息发往其所有的相邻路由器。这样，最终整个区域中所有的路由器都得到了这个信息的一个副本。  (2)发送的信息就是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态，但这只是路由器所知道的部分信息。所谓链路状态其实就是说明本路由器都和哪些路由器相邻，以及该链路的“度量”。OSPF将这个“度量”用来表示费用、距离、时延、带宽，等等。 (3)只有当链路状态发生变化时，路由器才向所有路由器用洪泛法发送此信息，而不是向RIP那样，不管网络拓扑有无发生变化，路由器之间都要定期交换路由表信息。

3 OSPF协议的具体分类

3.1 区域类型

OSPF采用分层结构将网络划分成两种类型不同的区域，分别是骨干区域和非骨干区域，这样做的好处有以下几点，一是减少区域内LSDB的规模，LSDB又称为链路状态数据库，LSDB规模越大，其对路由器性能的损耗就越大，缩小LSDB规模可以使得运行OSPF协议的路由器 门槛更低。二是方便组织和管理，可以根据功能或者地理位置的不同将路由器划分在不同的区域，以便于管理。三是隔离拓扑变化带来的网络震荡，发生在一个区域内的网络震荡其影响不会传递给另外一个区域。从名称上来看，两种类型的区域其地位是不平等的，之所以称为骨干区域是因为所有的非骨干区域之间的路由学习都要通过骨干区域进行中转， 两个非骨干区域之间是不可以直接相连的，这样做是为了防止区域间出现环路，类似于网络拓扑中的星型结构。如果出现因不合理设计而造成的非骨干区域直接相连，那也是有办法解决的，即采用虚链路技术。

3.2 路由器类型

OSPF协议中有4种路由器类型，分别是区域内路由器、骨干路由器、区域边界路由器和自治系统边界路由器。区域内路由器是指所有接口都属于同一个区域的 路由器，在OSPF协议中就称为区域内路由器，简称IR；骨干路由器是指只要有一个接口处在骨干区域中，那么这样 的路由器就称为骨干路由器，简称BR；区域边界路由器是指连接骨干区域和非骨干区域的路由器，这样的路由器在 OSPF协议中就称为ABR，ABR也是BR，但不是IR；自治系统边界路由器是指AS边界上的路由器，它们一边连接着OSPF路由域，一边连接着非OSPF路由域，通常将引入外部路由的路由器称之为自治系统边界路由器。外部路由即非OSPF域内的路由，引入是指将非OSPF路由重分发进 OSPF路由域中的过程，使得所有OSPF路由器都能学习到如何去往OSPF域外。

3.3 三张表

邻居表、链路状态数据库和路由表。邻居表里面存放的是建立邻居关系的路由器，邻居关系不同于邻接关系，前者仅仅是交互了Hello报文，达到了2-Way状态教学 而后者不仅仅是交互了Hello报文，还交互了后续的DD、LSR、LSU和LSAck等报文，通过学习彼此没有的LSA来最终达到Full状态。邻居关系的建立是通过定期发送Hello报文来实现的；链路状态数据库简称LSDB，同一区域内的路由器其LSDB相同，ABR由于连接不同的区域，因此它有多个LSDB，每个LSDB对应不同的区域。同一区域内的每台路由器会将LSDB转换成带权有向图，然后运行SPF算法，以自己为树根计算去往每个节点的最短路径，这条最短路径就是去往各节点的路由；路由表是指OSPF的协议路由表，并不是指全局性的IP路由表。OSPF通过SPF算法 计算后，会将去往目的地的最短路径首先放进OSPF协议路由表中，这条路由能否进入IP路由表，还必须与其它协议进行比较，只有全局最优的路由才能最终进入IP路由表。

3.4 五种协议报文

OSPF协议有五种报文，分别是Hello报文、DD报文、LSR报文、LSU报文和LSAck报文。Hello报文用于建立邻居关系；DD报文用于交互LSA的摘要，通过彼此的交互来查找自己所缺少的LSA；LSR报文用于向对方请求自己所没有的LSA；LSU报文用于向对方发 送链路状态更新信息；LSAck报文用于对LSU报文进行确认，是OSPF协议提供的一种可靠性保障机制。众所周知，IP协议是一种尽力而为的、不可靠的协议，OSPF报文是直 接封装在IP报文中的，为了提供额外保障，OSPF协议设计出了LSAck报文。 OSPF网络类型：包括Broadcast类型、NBMA类型、P2P类型和P2MP等4种类型。OSPF可以根据二层的网络类型来决定上层的网络类型。如果二层网络类型是PPP或者HDLC，那么OSPF的网络类型就是P2P；如果二层网络类型是Ethernet，那么OSPF的网络类型就是Broadcast；如果二层网络类型是帧中继，那么OSPF的网 络类型就是NBMA；默认情况下，没有一种二层网络类型对应着P2MP，需要进行转换。不同OSPF网络类型其工作方式是不一样的，主要表现在Hello报文的发送间隔不一样，有的类型需要选举DR和BDR，有的类型则不需要选举， 这需要读者进行仿真实验来进一步验证。

3.5 RID

每台运行OSPF协议的路由器都必须要设置一个 RID，RID全称是Router ID，是每台路由器在OSPF路由域中的唯一标识，RID是一个32位的无符号整数，其形式类似于IP地址。RID可以手工配置，也可以自动生成。如果没有手工配置，那么RID自动生成的顺序如下，如果路由器环回接口有效，并且配置了IP地址，那么最大的IP地址将作为 RID；如果没有有效的环回口，那么从有效物理接口中选择 最大的IP地址作为RID。由于RID是非强占式的，所以一旦完成选择，便不会轻易改变，这样做也是为了网络的稳定。

3.6 DR和BDR

DR和BDR的出现主要是为了降低需要 维护的邻接关系数量，DR和BDR类似于班长和副班长，所有的DROther需要和DR和BDR建立邻接关系即可，而DROther之间只需要建立邻居关系。选举DR和BDR的原则是首先比较Hello报文当中携带的优先级，优先级最高的被选为DR，次高的被选为BDR；如果优先级一致，则比较RID的大小，RID越大越优先。一旦DR或BDR选举完成， 就保持稳定状态。

3.7 LSA类型

LSA有多种类型，常见的有以下7类。1类 LSA，区域内的每台路由器都会产生1类LSA，用来描述路由器直连路由的链路状态和开销值；2类LSA，由DR产生，用来描述DR所在网段的掩码和该网段内的其它路由器；3类LSA，由ABR产生，用来描述区域间的路由信息；4类LSA，由ASBR所在区域的ABR产生，用来描述去往ASBR的路由；5类LSA，由ASBR产生，用来描述去往AS外部 网络的路由；7类LSA，用来描述去往AS外部网络的路由。

4 OSPF协议的工作原理

开放式最短路径协议是一种内向型自治系统的路由协议，但是，该协议同样能够完成在不同自治系统内收发信息的功能。为了便于管理，开放式最短路径优先协议将一个自治系统划分为多个区域。在自治系统所划分出的各个区域中，区域0作为开放式最短路径优先协议工作下的骨干网，该区域负责在不同的区域之间传输路由信息。而在不同区域交接出的路由器也被称作区域边界路由器（Area Boarder Routers），如果两个区域边界路由器彼此不相邻，虚链路可以假设这两个路由器共享同一个非主干区域，从而使这两个路由器看起来是相连的。此外，对于这些话分出的区域来说，各个区域自身的网络拓扑结构是相互不可见的，这样就使得路由信息在网络中的传播大大减少，从而提高了网络性能。在开放式最短路径优先协议中引入了链路状态的概念。所谓链路状态，其包含了链路中附属端口以及量度信息。链路状态公告（Link-State Advertise-ments）在更新路由器的网络拓扑结构信息库时被广泛应用。路由器中的网络拓扑结构数据库就是对于同一区域中所有路由器所发布的链路状态公告的收集，整理，从而形成以整个网络的拓扑结构图。链路状态公告将会在自治系统的所有区域中传播，而同一区域中的全部路由器所广播的链路状态公告是相同的。但是，对于区域边界路由器来说，这些路由器则负责为不同的区域维持其相应的拓扑结构数据库。开放式最短路径协议定义了两种路由通路，分别为区域内路由通路和区域间路由通路。如果起始点和目的终点在同一区域中，数据分组将会直接从起始点传到目的终点，这叫做区域内路由通路。同理，当起始点和目的终点不在同一区域中的信息传输，叫做区域间陆游通路。而区域间路由通路则要更加复杂。由于起始点和目的终点不在同一区域中，数据分组将首先会从起始点传到其所在区域的区域边界路由器。之后，通过骨干区域中的陆游数据库，数据分组将会被传输送到目的终点所在区域的区域边界路由器上，进而通过该路由器最终传输到目的终5 点。在开放式最短路径优先协议工作的起始阶段，路由器将会向所有端口发送问候信息分组。问候信息分组是开放式最短路径协议的另一重要组成部分，其作用是发现，维持邻居路由器并选择指派路由器和备份指派路由器。此外，问候信息分组还保证了邻居路由器之间的双工传输方式。当两个共享同一数据链路的路由器对问候信息分组中的数据达成一致时，这两个路由器被称为邻居，即为邻居路由器。这个过程被称为开放式最短路径优先协议的探索机制。在邻居路由器确定之后，他们之间以双工方式进行传输，并且周期性发送问候信息分组以确认邻居路由器是否有效。在一些邻居路由器之间，通过问候信息分组的交换，由于路由器类型和网络类型的设置，这些邻居路由器将会成为邻接路由器，即虚拟的点对点连接。邻接路由器之间的关系较邻居路由器更高一层，而这些邻接路由器之间链路状态数据库也是同步的。完成了邻接路由器的确定之后，每个路由器都会向其所有邻接路由器发送链路状态公告。链路状态公告记录了路由器的连接和端口信息，并且描述了链路的状态。这些链路分别通向子网，其他路由器，自治系统的其他区域或者外部网络。由于这些链路状态所含有信息的类型不同，开放式最短路径优先协议也定义了多种不同类型的链路状态公告。当路由器从其邻接路由器处收到链路状态公告后，路由器将会把这些链路状态公告将被储存在其链路状态数据库中，并且将这些链路状态公告的拷贝发送给与其相邻接的路由器。通过上述方式，链路状态公告在区域中传递，而同一区域中的所有路由器也实现了链路数据库信息的同步。链路状态信息库的信息收集过程完成之后，路由器会根据最短路径优先运算法则，生成一个无循环回路的路由通路图。该图描述了以该路由器自身为基点，到达所有已知目的路由器的最短路径，即开销最小的路径。这个路由通路图被称为最短路径优先树。以这种方式，所有路由器最终产生自身的最短路径优先树，从而完成对整个自治系统的路由配置。开放式最短路径优先协议采用的是触发更新机制，即当网络的拓扑结构发生改变时，发生改变部分的链路状态公告将会以广播的形式在网络中传播，而不是整个路由通路表，从而提高了网络的工作效率。同时，路由器收到更新信息后，将会使用最短路径优先运算产生新的最短路径优先树，以此完成数据的更新过程。

结    论

本论文分析了Internet 上路由协议使用的现状,随着网络的不断扩大,OSPF在网络中的应用也越来越多。因此研究OSPF协议有很重要的现实意义。论文概述了OSPF路由协议的原理及其优势，OSPF路由协议可以有效的减小网络负载。然后分析了OSPF协议的几个重要部分:链路状态数据库、OSPF区域的划分及其他的一些协议。