無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析與介紹

OSPF入門童話

網(wǎng)絡(luò)就像一個(gè)王國(guó)，這個(gè)王國(guó)可以分成b幾個(gè)區(qū)(area)，現(xiàn)在我們來(lái)看看區(qū)域內(nèi)的某一個(gè)人(你所在的機(jī)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(wǎng)段如129.102）建立基本聯(lián)系。你大叫一聲“我在這！”(發(fā)HELLO報(bào)文),于是，周圍的人知道你的存在，他們也會(huì)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(guān)系，當(dāng)然，他們之間也有鄰居關(guān)系。
　　
　　在你們這一群人中，最有威望(Priority優(yōu)先級(jí))的人會(huì)被推薦為首領(lǐng)（Designated Router）首領(lǐng)與你之間是上下級(jí)關(guān)系(adjacency鄰接)，它會(huì)與你建立單線聯(lián)系，而不許你與其它鄰居有過多交往，他會(huì)說(shuō)：“那樣做的話，街上太擠了”。
　　
　　你只好通過首領(lǐng)來(lái)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(huì)告訴他你現(xiàn)知道的地名，當(dāng)然上也許只有你一個(gè)點(diǎn)。(Database Description數(shù)據(jù)庫(kù)描述報(bào)文)
　　
　　你發(fā)現(xiàn)地名表中有你缺少的或比你新的東西，你會(huì)問他要一份更詳細(xì)的資料，他發(fā)現(xiàn)你的地名表中有他需要的東西，他也會(huì)向你索求新資料。(Link State Request連接狀態(tài)請(qǐng)求報(bào)文)
　　
　　當(dāng)然，你們毫不猶豫地將一份詳細(xì)資料發(fā)送給對(duì)方。(Link State Update連接狀態(tài)升級(jí)報(bào)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(yīng)報(bào)文)現(xiàn)在，你已經(jīng)盡你所能得到一份地圖（Link State DataBase連接狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)），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(dāng)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(wàn)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(shí)跟你有聯(lián)系的，只是周圍一群人，外面的消息要通過首領(lǐng)來(lái)知道。因?yàn)槟愕牡貓D是跟首領(lǐng)的一致，我們假設(shè)你是首領(lǐng)，你要去畫一份世界地圖。
　　
　　你命令所有手下向你通報(bào)消息，你可以知道你這一群人的任何一點(diǎn)點(diǎn)小動(dòng)靜（event事件）。你手下還會(huì)有同時(shí)屬于兩群人的家伙（同一區(qū)內(nèi)兩網(wǎng)段），他會(huì)告訴你另一群人的地圖，當(dāng)然也會(huì)把你們這一群人的地圖泄露，(不過，無(wú)所謂啦)。這樣，整個(gè)區(qū)的地圖你知道了（對(duì)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(xiàn)在，整個(gè)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(gè)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(jìn)來(lái)。國(guó)王會(huì)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(xiàn)在，整個(gè)國(guó)家的地圖你都了解得一清二楚了。
　　
　　有些人“里通外國(guó)”（AS Boundary Router自治系統(tǒng)邊界,他們知道一些“出國(guó)”(AS External route自治系統(tǒng)外部路由)的路，當(dāng)然他們會(huì)把這些秘密公之與眾（import 引入），通過信息的傳遞，現(xiàn)在，你已經(jīng)有一張完整的“世界地圖”了。
　　
　　OSPF是這樣標(biāo)記最短的路的：對(duì)于某個(gè)目的地，首先，考慮是否有同一區(qū)內(nèi)部到目的地的路（intra area區(qū)域內(nèi)），如果有，則在其中取一條離你最近的（花費(fèi)最?。?，寫進(jìn)你的表格中,這個(gè)目的地可能是到本群體某個(gè)人也可能是到其他群體的，對(duì)于經(jīng)過其他區(qū)域的路由，你會(huì)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(xiàn)目的地在國(guó)外，你也只能先把它標(biāo)記到你的表格上，期待什么時(shí)候王國(guó)擴(kuò)張到那，你就可以把它標(biāo)記到國(guó)內(nèi)地圖上了。
　　
　　OSPF就是這樣，給你一份“世界地圖”，并且在上面標(biāo)記了最短的路，如此而已罷了。
　　
　　1.2. 背景介紹
　　TCP/IP協(xié)議中，尋找一臺(tái)計(jì)算機(jī)到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)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(fèi)時(shí)間最小）
　　
　　3．在找路時(shí)不能循環(huán)
　　
　　4．最好還應(yīng)該能動(dòng)態(tài)處理路由變化，如：接口的UP或DOWN，時(shí)間花費(fèi)的變化，
　　
　　IETF(Internet Engineering Task Force)于1988年提出的OSPF是一個(gè)基于鏈路狀態(tài)的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，
　　
思路如下：在自治系統(tǒng)中每一臺(tái)運(yùn)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(gè)系統(tǒng)廣播自己的鏈路狀態(tài)，使得在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部維護(hù)一個(gè)同步的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)這一數(shù)據(jù)庫(kù)，路由器計(jì)算出以自己為根，其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)為葉的一根最短的路徑樹，從而計(jì)算出自己到達(dá)系統(tǒng)內(nèi)部可達(dá)的最佳路由]。
　　
　　OSPF是一類Interior Gateway Protocol(內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP)，它處理在一個(gè)自治系統(tǒng)中，路由器的網(wǎng)絡(luò)的路由表信息。
　　
　　1.3. 術(shù)語(yǔ)和基本概念
　　OSPF路由協(xié)議術(shù)語(yǔ)：
　　OSPF路由協(xié)議:Open Shortest Path First　 最短路徑優(yōu)先協(xié)議
　　
　　路由器（router）：第三層的IP包交換機(jī)，以前在IP文獻(xiàn)中也叫做網(wǎng)關(guān)
　　
　　自治系統(tǒng)(autonomy system)：一群路由器通過相同的路由協(xié)議來(lái)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(gè)自治系統(tǒng)可以劃分為多個(gè)區(qū)域.
　　
　　區(qū)域 ID(area ID):自治系統(tǒng)內(nèi)區(qū)域的32-bit標(biāo)識(shí)
　　
　　內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(internal gateway protocol)：屬于一個(gè)自治系統(tǒng)的路由器上運(yùn)行的路
　　
　　由協(xié)議，縮寫為IGP，每一個(gè)自治系統(tǒng)有一個(gè)單獨(dú)的IGP，不同的自治系統(tǒng)可能
　　
　　運(yùn)行不同的IGP。OSPF是內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議的一種
　　
　　路由器的ID(router ID)：一個(gè)32位的標(biāo)號(hào)對(duì)每個(gè)運(yùn)行OSPF的路由器，在自治系
　　
唯一的網(wǎng)絡(luò)(network)：在這種意義下，是IP網(wǎng)絡(luò)/子網(wǎng)/超網(wǎng)，可能是標(biāo)記了多重復(fù)合IP
　　
　　地址的子網(wǎng)，我們把它們看成是分離的網(wǎng)絡(luò)，點(diǎn)到點(diǎn)的物理網(wǎng)絡(luò)是個(gè)特例，它們
　　
　　只是被當(dāng)作簡(jiǎn)單的網(wǎng)，不管對(duì)它們?cè)鯓又付↖P號(hào)。
　　
　　網(wǎng)絡(luò)掩碼(network mask)：一個(gè)32位的數(shù)指示IP網(wǎng)絡(luò)的IP地址范圍，以十六進(jìn)
　　
　　制數(shù)顯示，例如一個(gè)C類網(wǎng)的掩碼是0xfffff00，在文字上寫成255.255.255.0。
　　
　　點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)(point to point network)：由一對(duì)路由器簡(jiǎn)單組成的網(wǎng)絡(luò)，例如一個(gè)
　　
　　56Kb的串口線的連接