论文总字数：34533字

摘 要

链路状态协议OSPF是一种高性能的非专有的内部网关协议（IGP）他的开发是为了TCP/IP协议即Internet所设计的。关于OSPF协议的研究开始在1980年左右开始的，但是对于Internet的信息的讨论研究，开始于20世纪90年代。 链路状态协议OSPF协议，它与一些常规过去的互联网路由协议（如RIP）所使用的距离矢量算法有很多地方不同。 链路状态协议OSPF它是分区域的 分为骨干区域和非骨干区域。关于区域的定义是链路状态协议OSPF所拥有的相同的区域标识，它是一种包含链路和路由器的集合。在本区域内的路由器起到维护该区域的数据库拓扑的作用。信息所传播的范围被限制在区域内。在本区域内的话无法进行过滤路由更新。但是在同一个区域内路由器所进行的链路状态数据库即LSDB须要相同并且同步。但是汇总和过滤可以发生在不同的区域内可以在不同区域。减少多路访问中路由数量和对路由进行过滤为划分区域的好处。OSPF的区域主要为骨干区域、末节区域（Stub）、完全末节区域(total stub)、Nssa 区域、完全Nssa 区域。

关键字：区域；骨干区域；标准区域；末节区域；完全末节区域；Nssa 区域；完全Nssa区域

Research and Implementation of OSPF Special Area in Network Design

Abstract

OSPF protocol was developed due to a need in the internet community to introduce a high functionality non-proprietary Internal Gateway Protocol (IGP) for the TCP/IP protocol family. As early as the nineteen eighties, there was a study (discussion) of the ability of the Internet to use common information, but it was formed in the 1990s. The OSPF protocol is based on link-state technology, which is a departure from the Bellman-Ford vector based algorithms used in traditional Internet routing protocols such as RIP. An OSPF network can be divided into sub-domains called areas. An area is a logical collection of OSPF networks, routers, and links that have the same area identification. A router within an area must maintain a topological database for the area to which it belongs. Areas limit the scope of route information distribution. It is not possible to do route update filtering within an area. The link-state database (LSDB) of routers within the same area must be synchronized and be exactly the same; however, route summarization and filtering is possible between different areas. The main benefit of creating areas is a reduction in the number of routes to propagate - by the filtering and the summarization of routes.ospf special area has Stub area、Totally Stub area、Not-So-Stubby area(NSSA)、NSSA Totally Stub area.

Keywords：area；domains area；stub area ；Totally Stub area；Not-So-Stubby area(NSSA)；NSSA；Totally Stub area

目 录

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 引言 1

1.1 ospf的基本背景信息 1

1.2 OSPF的简单介绍 1

1.3 OSPF基本术语 2

1.4课题意义 2

1.5本文设计内容 3

1.6工作安排 4

第二章 OSPF特殊区域 5

2.1 OSPF区域介绍 5

2.2骨干区域 6

2.3 Stub区域 6

2.4 完全Stub区域 7

2.5 NSSA区域 7

2.6 NSSA完全Stub区域 8

2.7 章节总结 9

第三章 LSA 9

3.1 不同LSA类型的格式介绍 9

3.2 不同LSA的区别对比表 12

3.3 章节总结 14

第四章 OSPF基础方面的设计与实现的实验 14

4.1 首先是建立OSPF 底层 14

4.2 OSPF特殊区域配置如下 16

4.2.1 末节区域配置 16

4.2.2 完全末节区域配置 17

4.2.3 NSSA区域配置 18

4.2.4 NSSA totally stub区域 19

4.3 章节总结 19

结束语 20

致 谢 21

参考文献 22

附录 24

第一章 引言

1.1 ospf的基本背景信息

关于OSPF的开发始发于19世纪80年代 是有当时的互联网工作组来完成的。在那时候互联网的发展是由USA所支持的研究Internt的网络。其中在19世纪80年代OSPF发布两个版本一个支持在路由器上运行、另一个支持在操作系统LINUX上运行。其中第二个版本后来被广泛的运用在LINUX上，既是我们所熟知的GATED。链路状态协议OSPF的版本 1 是一种用来实验的路由协议，所以说在市面上没有得到广大的推崇。在19世纪90年代 链路状态协议OSPF 的版本 2 由美国科学家约翰。史蒂夫引入。并且依据OSPF的版本1 的特性做了相关的改进包括 技术层面和操作层面都进行了重大的改进。在相同的时间段，国际标准化组织 ISO 也在开发属于自己的一种链路状态协议 既是我们运营商所使用的IS-IS协议。互联网工程任务组IETF 最终选择OSPF作为自己最优的内部网关协议（IGP）。在90世纪90年代 OSPF的版本 2 也得到了一波更新，这次的更新一直持续到我们现在所使用的版本。OSPF作为开放的最短路径协议 他有着自己强大的功能 包括有路由全网的拓扑、有全网的信息能够更精确的计算自己的选路。可以根据路由的花费来选择性能好、费用低的路径。他的工作流程主要是 将一个自治系统划分为若干的区域，并且根据SPF算法来计算出最短路径，这样工作的话可以大大的减少路由器的任务量、减少网络拓扑的压力；链路状态协议OSPF 协议属于自动调整类型的协议，即可以根据网络拓扑的变化做出相应的调整、找到一个最短的收敛时间从而是路由表趋向稳定。在不同的区域内 每个路由器都起到维护该区域内LSDB的作用，数量惊人的LSDB 被每个区域内的路由器维护、选择 掌握全网的拓扑、全网的信息，从而更精确的计算路由、选择最合适的路径

1.2 OSPF的简单介绍

链路状态协议OSPF它是一种内部的网关协议 既是我们常说的IGP，其中OSPF主要运用于一个单独的AS（自治系统）中，它起到的作用在于充当策略路由，何为策略路由，既是决定路由的选路。开放的最短路径优先 即OSPF协议 它是一种链路状态协议的经典代表，它作用于同一个AS中。在这里AS指的是通过统一的路由协议以及路由策略来决定的网络。链路状态协议OSPF的链路是由接口所充当的。把一个对接口的描述（包括连接到它的网络类型、路由器、接口未定义的IP地址和掩码等）以及这个接口和与之相邻路由器之间的关系看作是链路状态。OSPF通过利用SPF算法来计算最短路径，先在整个系统广播自己的链路状态再通过执行SPF算法来检测链路发生的变化情况时以此达到能够快速收敛没有环路的拓扑图。最后根据这一拓扑图再以树的思路计算将自己所在的路由器作为根，其它路由器作为树的叶，从而通过算法来计算出自己到达系统内部的目的路由器的最佳路由[7]。一个OSPF网络可以分解成为多个不同的区域以及一个骨干区域（常常使用area0表示）其他一般的区域和有着特殊作用的区域可以使用正整数来表示。其中骨干区域必须与普通区域相连，若不想连则要设置虚链路，这个充当连接角色的路由器叫做ABR既是边界路由器，每个ABR都有该区域内完整的拓扑信息以及该区域内的路由信息。通常链路状态协议OSPF是分区域、分时段来使用的。在我们日常生活的配置中不可能存在单一的某个路由协议，所以这要求OSPF协议可以与其他IGP协议混合使用。当链路状态协议OSPF与其他路由协议混合使用的时候OSPF会自己创建一个区域，我们称这个区域为NSSA区域在与其他协议组成的网络相连接时ospf会创建一个与一般区域不同的区域叫做NSSA。
如果一个网络的底层是以OSPF协议为基础搭建的 那么这些路由器都具有全网的拓扑图、全网的网络信息，从而使其能沟快速的确定从一个地点到另一个地点的最短路径通过OSPF路由协议在创建不同的路由域是我们一般是用AS号来标识（如在创建一个ospf域是的命令是router ospf 100中的“100”就指AS号，通过不同的AS号可以区分不同的ospf，它们将会使用不同的数据库来存储信息，也就是说AS号不同的ospf之间是不相互连通的，它们是相互隔离开来的），一个AS号对应着一个独立的ospf数据库，每个数据库中都有着该DBD既是链路状态数据库，所以从这一方面我们可以清楚的看到链路状态协议与距离矢量协议的具体差别既是传说中的有全网的拓扑。

1.3 OSPF基本术语

在这里先介绍一下OSPF中的一些基本概念和术语。

路由器标识(RouterX)：用来区别实验中每台运行OSPF协议的路由器（实验中将其简化为RX）。

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