开放最短路径优先(Open Shortest Path First,OSPF)是一种内部网关协议(IGP),它基于链状态广告算法(Link-State Advertisement,LSA)来确定整个网络中的最短路径。它是大规模企业网络中最流行的路由协议之一。
OSPF在计算最短路径时使用了Dijkstra算法,这使得它能够支持各种类别的IP地址、多重路径和可能的路径负载均衡。除此之外,OSPF还提供以下功能:
分层的路由器结构,包含区域(Area)、自治系统(AS)等概念
动态的邻居发现机制
多种类型的LSA 发送与更新
自适应度量补偿功能
OSPF路由协议是一个复杂的协议,其中最重要的组成部分是链路状态数据库(Link State Database,LSDB),该数据库存储了每个路由器拥有的所有网络拓扑信息。路由器通过使用邻居间的 hello 协议和 LSA 数据的分发,建立起互相通信的关系,然后利用每台路由器自己所维护的LSDB,通过使用Dijkstra算法计算出最短路径和距离表。
优点:
快速收敛:OSPF采用链路状态的方式来维护拓扑信息,使网络较为稳定,其路由收敛速度较快。
适应性强:对网络结构具有很好的适应性,在大规模和中等规模、稠密或分散型的网络上都可应用。
支持VLSM:支持可变长度子网掩码,可以更灵活地使用IP地址。
支持多种路由策略:支持多种负载均衡策略和路由汇聚策略。
缺点:
复杂性高: 配置与管理都比较麻烦,需要专业的技术人员进行实现和维护。
资源消耗大: 对CPU、内存等硬件设备的需求较高,尤其是在大规模网络环境下运行。
丢包问题: OSPF本身不会提供可靠传输,如果出现丢包情况,路由器可能会陷入不断重新计算最短路径的恶性循环。