10 链路状态路由协议
10 链路状态路由协议
10.1 链路状态路由（Link-State Routing）
10.1.1 链路状态路由协议（Link-State Routing Protocol）
1、链路状态路由协议又称为 最短路径优先协议（Shortest Path First Protocol）
2、IP 链路状态路由协议包括：OSPF （开放最短路径优先）；IS-IS （中间系统到中间系统） 10.1.2 SPF 算法简介
Dijkstra 算法通常称为 SPF （最短路径优先）算法。此算法会累计每条路径从源到目的地的开销。尽管 Dijkstra 算法称为最短路径优先算法，但事实上，优先最短路径是所有路由算法的目的。
10.1.3 链路状态路由过程
1. 每台路由器了解其自身的链路（即与其直连的网络）。
2. 每台路由器负责“问候(Saying Hello)”直连网络中的相邻路由器。
3. 每台路由器创建一个链路状态数据包 (LSP，Link-state Packet)，其中包含与该路由器直连的每条链路的状态。
4. 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。
5. 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 了解直连网络
1、 链路（Links ）：链路是参与链路状态路由协议进程的路由器上的一个接口。
2、 链路状态（Link-State ）：有关各条链路的状态的信息称为链路状态；这些信息包括：
1) 接口的 IP 地址和子网掩码
2) 网络类型，例如以太网（广播）链路或串行点对点链路。
3) 该链路的开销。
4) 该链路上的所有相邻路由器。
10.1.5 向邻居发送Hello 包
与 EIGRP 的 Hello 数据包相似，当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（adjacency ）
10.1.6 创建链路状态数据包（LSP ）
10.1.7 将LSP 泛洪（Floods ）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 10.1.8 构建链路状态数据库（Link-State Database ,LSDB）
10.1.9 SPF Tree（最短路径优先树）
1、 构建 SPF 树
2、 确定最短路径
3、 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
1、 每台路由器自行创建网络拓扑图以确定最短路径；
2、 立即泛洪LSP 以实现快速收敛；
3、 仅当拓扑发生变化时才发送LSP ，且该LSP 仅包含与该变化相关的信息；
4、 多区域（Area ）实施时采用了层次式设计；
10.2.2 链路状态路由协议的要求
1、 内存要求
2、 CPU 占用要求
3、 带宽要求
使用多区域的层次式设计可以降低这些要求。
10.2.3 不同链路状态路由协议的比较
1、OSPF
OSPF 由 IETF （Internet 工程工作小组）的 OSPF 工作组设计，该组织如今仍然存在。OSPF 开发始于 1987 年，如今正在使用的有两个版本：
OSPFv2：用于 IPv4 网络的 OSPF （RFC 1247 和 RFC 2328）
OSPFv3：用于 IPv6 网络的 OSPF (RFC 2740)
2、IS-IS
IS-IS
IS-IS 由 ISO （国际标准化组织）设计，在 ISO 10589 中论述。此路由协议的雏形由 DEC (Digital Equipment Corporation) 开发，IS-IS 最初是为 OSI 协议簇而非 TCP/IP 协议簇而设计。后来，集成化 IS-IS （即双 IS-IS ）添加了对 IP 网络的支持。