王娜

（西安郵電大學(xué)，西安710121）

0 引言

OSPF即開(kāi)放最短路徑優(yōu)先協(xié)議，它是IETF開(kāi)發(fā)的一個(gè)基于鏈路狀態(tài)算法的自治系統(tǒng)內(nèi)部路由協(xié)議。鏈路狀態(tài)路由選擇協(xié)議的每臺(tái)路由器與它的相鄰路由器之間建立鄰接關(guān)系，并向它的鄰居發(fā)送鏈路狀態(tài)通告（LSA）[1][2]。每臺(tái)路由器在數(shù)據(jù)庫(kù)中保存一份收到的LSA備份，構(gòu)成鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。路由器使用Dijkstra算法對(duì)相同的拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行計(jì)算，得出最優(yōu)路徑。OSPF協(xié)議具有支持大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)收斂速度快、無(wú)自環(huán)、支持可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼、支持多區(qū)域劃分、支持路由驗(yàn)證等特點(diǎn)[3][4]。

1 多區(qū)域OSPF

為了解決大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的拓?fù)漕l繁變化導(dǎo)致LSA通告過(guò)多，OSPF路由長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法收斂等問(wèn)題，通常將大型的OSPF網(wǎng)絡(luò)分隔為多個(gè)較小的、可管理的區(qū)域（area）。在區(qū)域邊界可以進(jìn)行路由匯總，減小了路由器維護(hù)的路由表，減少了LSA泛洪的范圍，有效地把拓?fù)渥兓a(chǎn)生的影響控制在區(qū)域內(nèi)，提高了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性[5]。劃分區(qū)域后的OSPF網(wǎng)絡(luò)，包括骨干區(qū)域、標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域、Stub區(qū)域、完全Stub區(qū)域、NSSA區(qū)域和完全NSSA區(qū)域。區(qū)域之間不能直接交換路由信息，區(qū)域間的路由交換必須通過(guò)Area 0，即OSPF的骨干區(qū)域進(jìn)行。其它區(qū)域必須和骨干區(qū)域Area 0直接連接[6]。

2 仿真環(huán)境建立

仿真基于GNS3，路由器平臺(tái)為CISCO3640，IOS文件為c3640-js-mz.122-13b.image，模擬三個(gè)區(qū)域的OSPF網(wǎng)絡(luò)，分別為區(qū)域0、區(qū)域1和區(qū)域2，area0與area1通過(guò)R3相連，area0與area2通過(guò)R2相連，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D1所示。

圖1 多區(qū)域OSPF網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

3 仿真結(jié)果分析

3.1 查看路由信息

OSPF路由器的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)同步后，運(yùn)行SPF算法來(lái)計(jì)算到達(dá)目的的最佳路由。通常在OSPF的路由表中會(huì)看到直連路由、區(qū)域內(nèi)部路由、區(qū)域間路由以及外部路由等[9]。在R1上使用sh ip rout可以看到如下信息：

R1是區(qū)域0的區(qū)域內(nèi)部路由器，可以看到R1的路由表包含了兩條直連路由192.168.1.0和192.168.2.0，這是因?yàn)檫@兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)是R1有物理接口直接相連的網(wǎng)絡(luò)。R1的路由表還包含了三條OSPF區(qū)域間路由192.168.4.0、192.168.5.0和192.168.3.0，這三個(gè)目的網(wǎng)絡(luò)分別位于不同的區(qū)域，因此需要區(qū)域間路由來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。

3.2 使用路由匯總

在R4上做4個(gè)環(huán)回接口地址分別為172.16.0.1/24～172.16.3.1/24，并通過(guò)OSPF發(fā)布相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的鏈路狀態(tài)信息，在R1上顯示路由表可以看到多了四條區(qū)域間路由：

在區(qū)域邊界路由器R3上使用路由匯總：R3（configrouter）#area 1 range 172.16.0.0 255.255.252.0，此時(shí)，在 R1上顯示路由表可以看到4條區(qū)域間路由匯總為一條路由，顯著減少了路由表?xiàng)l目。

4 結(jié)論與展望

從上述仿真結(jié)果分析可以看出，將OSPF網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)區(qū)域后，區(qū)域內(nèi)部路由器可以只維護(hù)本區(qū)域的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)OSPF網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部有大量節(jié)點(diǎn)時(shí)，可以在區(qū)域邊界進(jìn)行適當(dāng)?shù)穆酚蓞R總，或者適當(dāng)?shù)氖褂媚┕?jié)區(qū)域，一方面可以使本區(qū)域的鏈路狀態(tài)變化不會(huì)影響到其它區(qū)域，另一方面可以顯著減小OSPF路由器維護(hù)的路由表的大小[10]。

[1]黃向農(nóng)，曾毅夫，譚永欣.關(guān)于OSPF路由優(yōu)化技術(shù)的探討[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2012，29（2）：104-108.

[2]王中武，李大雙，胡薇.OSPF向移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的一種新方法[J].通信技術(shù)，2013，46（2）：35-38.

[3]蔡步凱，曹敏，戴錦友，楊萍.OSPF協(xié)議在多主控系統(tǒng)中的同步設(shè)計(jì)探究[J].網(wǎng)絡(luò)與信息工程，2014，1：97-99.

[4]孔令晶，曾華燊，李耀.等級(jí)OSPF網(wǎng)的安全保護(hù)方案[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2013，33（8）：2212-2217.

[5]楊思杰，徐明偉，王文東.基于OSPF的保護(hù)隧道實(shí)現(xiàn)研究[J].微計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2011，32（1）：1-8.

[6]徐國(guó)天.基于OSPF路由欺騙的“黑洞”攻擊及防御措施研究[J].信息網(wǎng)絡(luò)安全，2012，11：10-12.

[7]余正紅，鐘偉，楊華勇.基于擴(kuò)展的OSPF新型光傳輸設(shè)備的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J].光通信技術(shù)，2013，9：32-34.

[8]楊子江，張興明，張建輝.利用區(qū)域劃分算法降低OSPF路由表計(jì)算開(kāi)銷[J].微計(jì)算機(jī)信息，2005，21（9）：92-94.

[9]商榮亮，張曉哲，酈蘇丹.面向IP快速路徑切換的OSPF冗余路徑算法[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2011，21（6）：1-8.

[10]馬世佳，董平，張宏科.一體化標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)下OSPF路由協(xié)議的實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2012，22（11）：22-26.