OSPF 教程图解 (案例、动画过程、仿真）
<p>OSPF入门案例教程用最简单的拓扑、场景来说明OSPF的整个过程：配置路由器的命令、发现OSPF邻居、交换LSA、请求LSA、发送LSA、完成Full Adjacency、用LSA计算路由路径、更新路由表， 使得Ping可以成功。案例有两个版本。本文是图解版本，是从仿真截图并加标注，介绍主要步骤。</p>
<p>- <b>背景</b>：路由器是互联网的核心，使得计算机间可以互相传递信息。路由器的工作就是转发数据包，（有如电话交换机转发对话），收到数据包时，用它的目的IP地址来查看路由表，如果找到相应的网络地址，就把数据包从通往这个网络地址的下一跳接口转发，如果没找到，就把数据包丢弃。所以路由表是个关键。但路由表是怎么设置的呢？在简单的拓扑上，网络管理员可以手工编辑路由表，拓扑一但复杂，有几十个路由器的话，手工编辑路由表既困难又容易错，所以得用路由协议来自动生成路由表。</p>
<p>- <b>OSPF</b><b>原理</b>： OSPF是个路由协议，让路由器将其链路信息 (link state) 互相传送，在所有的路由器都有同样的链接信息时，它们对拓扑有个共同的认识，可以分别计算通往各个目的地址的最短路径，记录到路由表。这时，路由器就可以正确的把数据包在计算机间转发了。 要进一步了解OSPF的机制， 请见参考资料。</p>
<p>- <b>预备知识</b>：IP address, 路由器。</p>
<p>- <b>OSPF </b><b>仿真</b>： 这个图解教程是根据<b><a href="http://www.visualland.net/view.php?cid=767&protocol=OSPF&title=1.1%20OSPF%20basic">OSPF入门仿真</a></b>创作。仿真用动画显示OSPF从初始化到同步(Full Adjacency)的过程，读者可以互动的检查数据包内容，观察数据包 - LSDB表 – 路由表之间的因果关系。</p><br/>
<p><b><a href="http://www.visualland.net/view.php?cid=767&protocol=OSPF&title=1.1%20OSPF%20basic">OSPF入门仿真</a></b>：这个拓扑是从OSPF仿真截图而来，仿真以动画显示OSPF从头到尾的最基本过程，用户可以观察数据包-状态-LSDB之间的因果关系、控制播放、检查数据包内容。</p><br/><br/>
<p><b>拓扑、配置、初始化</b><b> </b></p>
<p></p>
<p>1. <b>拓扑</b>：两台路由器R1, R2经serial 接口相连，主机H1连接到R1，H2连接到R2。</p>
<p>2. <b>配置</b>：在R1上启动 OSPF， 把R1接口的network address 输入到 OSPF。例, network 192.168.1.0/24 area 0. </p>
<p>3. <b>初始化</b>：启动OSPF后，R1生成了Router LSA (Link State Advertisement), 并被添加到LSDB (Link State DataBase)。LSA描叙链路状态。</p>
<p>此时，R1, R2只知道自己的LSA, 接下去OSPF开始运作，使得R1, R2的LSDB同步。这样R1, R2对拓扑有一致的认识，可以分别计算最短路径，更新路由表。</p>
<p><b>4. </b><b>R1, R2 </b><b>发送</b><b>Hello</b><b>，发现邻居。</b><b></b></p>
<p>初始化时，R1, R2虽然直接连接，但互不相识。要同步LSDB, 它们得先“发现”对方。</p>
<p>- R1 洪泛Hello 告诉邻居：我是你的邻居R1。 </p>
<p>- R2 收到R1 的Hello 后，也洪泛Hello：我是你的邻居R2，我有一个邻居是R1。</p>
<p>- R1收到 R2 的Hello后，双方都知道对方是自己的邻居了。</p>
<p><b>5. </b><b>R1, R2 </b><b>发送发</b><b>DD, </b><b>交换彼此的</b><b>LSA</b><b>目录</b><b></b></p>
<p>R1 发现R2 是邻居后, 就发送DD, 告诉R2 自己有那些 LSA. R2也做了一样的事。这样，R1, R2都知道邻居有什么LSA.。 </p>
<p>6. R1 发送Request, 要求R2把R2 的Router LSA传送给自己。R2 发送Request, 要求R1把R1 的Router LSA传送给自己。</p>
<p>7. R1把R1的Router LSA发送给R2。 R1 收到 R2的Request后，就把自己的R1 Router LSA放到Update里，发送Update给 R2。</p>
<p>8. R2把R2的Router LSA发送给R1。 R2 收到 R1的Request后，就把自己的R2 Router LSA放到Update里，发送Update给 R1。</p>
<p>9. R1 收到 R2的Request后，就把所要求的R1 Router LSA放到Update里，并发送Update给 R2。</p>
<p>10. 此时R1, R2有相同的LSA，它们的LSDB同步, 并成为Full Adjacency. 它们对拓扑有共同的认识 ，R1, R2各自计算路由，更新路由表，生成网络的最短路径。.</p><br/>
<p>【注】本场景动画过程请见 <b><a href="http://www.visualland.net/view.php?cid=767&protocol=OSPF&title=1.1%20OSPF%20basic">OSPF入门仿真</a></b>， 可以互动的检查数据包内容，观察数据包 - LSDB表 – 路由表之间的因果关系。</p><br/><br/><br/><br/>
<p>参考资料：</p>
<p> OSPF</p>
<p>Visualland.net <a href="http://www.visualland.net/view.php?cid=767&protocol=OSPF&title=1.1%20OSPF%20basic">OSPF basic simulation </a>(这篇图解相应的仿真)， <a href="http://www.visualland.net/protocol.overview.php?p=OSPF&protocol=&title=0.%20OSPF%20Overview">OSPF仿真目录</a> （有20个OSPF仿真，由浅入深，并包括几个实验）</p>
<p>谢希仁 计算机网络第五版 4.5.3 3 内部网关协议OSPF</p>
<p>Wikipedia: Open Shortest Path First <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Open_Shortest_Path_First">http://en.wikipedia.org/wiki/Open_Shortest_Path_First</a> </p>
<p>RFC2328 OSPF V2, <a href="http://tools.ietf.org/search/rfc2328">http://tools.ietf.org/search/rfc2328</a> </p>
<p> IP address</p>
<p>Visualland IP Address 有6个仿真，见<a href="http://www.visualland.net/protocol.overview.php?p=IPAddress&protocol=&title=0.IPAddress%20Overview">IP地址仿真目录 </a></p>
<p>谢希仁 计算机网络第五版 4.2.2 分类的IP地址；4.3 划分子网</p>
<p>Wikipedia: IP address <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Ip_address">http://en.wikipedia.org/wiki/Ip_address</a> </p><br/><br/><br/><br/>
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