無線網絡技術分析與介紹

OSPF入門童話

網絡就像一個王國，這個王國可以分成b幾個區(qū)(area)，現在我們來看看區(qū)域內的某一個人(你所在的機器root)是怎樣得到一張世界地圖(routing table)的。
　　
　　首先，你得跟你周圍的人（同一網段如129.102）建立基本聯系。你大叫一聲“我在這！”(發(fā)HELLO報文),于是，周圍的人知道你的存在，他們也會大叫，這樣你知道周圍大概有哪些人，你與他們之間建立了鄰居(neighbor)關系，當然，他們之間也有鄰居關系。
　　
　　在你們這一群人中，最有威望(Priority優(yōu)先級)的人會被推薦為首領（Designated Router）首領與你之間是上下級關系(adjacency鄰接)，它會與你建立單線聯系，而不許你與其它鄰居有過多交往，他會說：“那樣做的話，街上太擠了”。
　　
　　你只好通過首領來知道更多的消息了，首先，你們繼續(xù)訪問 取消訪問互通消息，他告訴你他知道的所有地圖的地名，你也會告訴他你現知道的地名，當然上也許只有你一個點。(Database Description數據庫描述報文)
　　
　　你發(fā)現地名表中有你缺少的或比你新的東西，你會問他要一份更詳細的資料，他發(fā)現你的地名表中有他需要的東西，他也會向你索求新資料。(Link State Request連接狀態(tài)請求報文)
　　
　　當然，你們毫不猶豫地將一份詳細資料發(fā)送給對方。(Link State Update連接狀態(tài)升級報文)
　　
　　收到地圖后，互相致謝表示收到了。(Link State Ack連接狀態(tài)響應報文)現在，你已經盡你所能得到一份地圖（Link State DataBase連接狀態(tài)數據庫），你去查找地圖把到所有地方的路挑一條最近（shortest path最短路）的，記為一張表格（routing table路由表），當然以后查這份表格就知道到目的地的一條最近的路了。地圖也要收好，萬一表格上的某條路不通了可以通過圖去找一條新的路。
　　
　　其實跟你有聯系的，只是周圍一群人，外面的消息要通過首領來知道。因為你的地圖是跟首領的一致，我們假設你是首領，你要去畫一份世界地圖。
　　
　　你命令所有手下向你通報消息，你可以知道你這一群人的任何一點點小動靜（event事件）。你手下還會有同時屬于兩群人的家伙（同一區(qū)內兩網段），他會告訴你另一群人的地圖，當然也會把你們這一群人的地圖泄露，(不過，無所謂啦)。這樣，整個區(qū)的地圖你知道了（對于不知道的那也沒辦法，我們盡力了）。
　　
　　通過不停地交換地圖，現在，整個區(qū)的人都有同樣的地圖了，住在區(qū)邊境上的人義不容辭地把這個區(qū)的地圖（精確到每一群人）發(fā)送到別的區(qū)，把別的區(qū)信息發(fā)送進來。國王會把這些邊境的人命名為骨干（backbone area）。通過骨干人士的不懈努力，現在，整個國家的地圖你都了解得一清二楚了。
　　
　　有些人“里通外國”（AS Boundary Router自治系統(tǒng)邊界,他們知道一些“出國”(AS External route自治系統(tǒng)外部路由)的路，當然他們會把這些秘密公之與眾（import 引入），通過信息的傳遞，現在，你已經有一張完整的“世界地圖”了。
　　
　　OSPF是這樣標記最短的路的：對于某個目的地，首先，考慮是否有同一區(qū)內部到目的地的路（intra area區(qū)域內），如果有，則在其中取一條離你最近的（花費最?。?，寫進你的表格中,這個目的地可能是到本群體某個人也可能是到其他群體的，對于經過其他區(qū)域的路由，你會不予考慮，跟自己人（同區(qū)域）打交道總比與外人（其他區(qū)域）打交道好；如果沒有本區(qū)的路，你只好通過別的區(qū)域了（區(qū)域間），你只要在地圖上找最近的就是了；如果你發(fā)現目的地在國外，你也只能先把它標記到你的表格上，期待什么時候王國擴張到那，你就可以把它標記到國內地圖上了。
　　
　　OSPF就是這樣，給你一份“世界地圖”，并且在上面標記了最短的路，如此而已罷了。
　　
　　1.2. 背景介紹
　　TCP/IP協議中，尋找一臺計算機到另一臺計算機的路由是很重要的.
　　
　　1．要判斷是否能找到路
　　
　　2．找到路后找一條短的路（花費時間最小）
　　
　　3．在找路時不能循環(huán)
　　
　　4．最好還應該能動態(tài)處理路由變化，如：接口的UP或DOWN，時間花費的變化，
　　
　　IETF(Internet Engineering Task Force)于1988年提出的OSPF是一個基于鏈路狀態(tài)的動態(tài)路由協議，
　　
思路如下：在自治系統(tǒng)中每一臺運行OSPF的由器收集各自的接口/鄰接信息稱為鏈路狀態(tài)，通過Flooding算法在整個系統(tǒng)廣播自己的鏈路狀態(tài)，使得在整個系統(tǒng)內部維護一個同步的鏈路狀態(tài)數據庫，根據這一數據庫，路由器計算出以自己為根，其它網絡節(jié)點為葉的一根最短的路徑樹，從而計算出自己到達系統(tǒng)內部可達的最佳路由]。
　　
　　OSPF是一類Interior Gateway Protocol(內部網關協議IGP)，它處理在一個自治系統(tǒng)中，路由器的網絡的路由表信息。
　　
　　1.3. 術語和基本概念
　　OSPF路由協議術語：
　　OSPF路由協議:Open Shortest Path First　 最短路徑優(yōu)先協議
　　
　　路由器（router）：第三層的IP包交換機，以前在IP文獻中也叫做網關
　　
　　自治系統(tǒng)(autonomy system)：一群路由器通過相同的路由協議來交換路由信息，
　　
　　縮寫為AS區(qū)域(area):自治系統(tǒng)的劃分單元,一個自治系統(tǒng)可以劃分為多個區(qū)域.
　　
　　區(qū)域 ID(area ID):自治系統(tǒng)內區(qū)域的32-bit標識
　　
　　內部網關協議(internal gateway protocol)：屬于一個自治系統(tǒng)的路由器上運行的路
　　
　　由協議，縮寫為IGP，每一個自治系統(tǒng)有一個單獨的IGP，不同的自治系統(tǒng)可能
　　
　　運行不同的IGP。OSPF是內部網關協議的一種
　　
　　路由器的ID(router ID)：一個32位的標號對每個運行OSPF的路由器，在自治系
　　
唯一的網絡(network)：在這種意義下，是IP網絡/子網/超網，可能是標記了多重復合IP
　　
　　地址的子網，我們把它們看成是分離的網絡，點到點的物理網絡是個特例，它們
　　
　　只是被當作簡單的網，不管對它們怎樣指定IP號。
　　
　　網絡掩碼(network mask)：一個32位的數指示IP網絡的IP地址范圍，以十六進
　　
　　制數顯示，例如一個C類網的掩碼是0xfffff00，在文字上寫成255.255.255.0。
　　
　　點到點網絡(point to point network)：由一對路由器簡單組成的網絡，例如一個
　　
　　56Kb的串口線的連接