开放式最短路径优先，OSPF（Open Shortest Path First）

是IETF定义的一种基于链路状态的内部网关路由协议。

RIP是一种基于距离矢量算法的路由协议，存在着收敛慢、易产生路由环路、可扩展性差等问题，目前已逐渐被OSPF取代。

1、OSPF是一种基于链路状态的路由协议，它从设计上就保证了无路由环路。OSPF支持区域的划分，区域内部的路由器使用SPF最短路径算法保证了区域内部的无环路。OSPF还利用区域间的连接规则保证了区域之间无路由环路。

2、OSPF支持触发更新，能够快速检测并通告自治系统内的拓扑变化。

3、OSPF可以解决网络扩容带来的问题。当网络上路由器越来越多，路由信息流量急剧增长的时候，OSPF可以将每个自治系统划分为多个区域，并限制每个区域的范围。OSPF这种分区域的特点，使得OSPF特别适用于大中型网络。

4、OSPF可以提供认证功能。OSPF路由器之间的报文可以配置成必须经过认证才能进行交换。

OSPF原理介绍

OSPF要求每台运行OSPF的路由器都了解整个网络的链路状态信息，这样才能计算出到达目的地的最优路径。

OSPF的收敛过程由链路状态公告，LSA ( Link State Advertisement) 泛洪开始，LSA中包含了路由器已知的接口IP地址、掩码、开销和网络类型等信息。收到LSA的路由器都可以根据LSA提供的信息建立自己的链路状态数据库LSDB ( Link State Database)，并在LSDB的基础上使用SPF算法进行运算，建立起到达每个网络的最短路径树。

最后，通过最短路径树得出到达目的网络的最优路由，并将其加入到IP路由表中。

OSPF报文

OSPF报文封装在IP报文中，协议号为89。

OSPF报文类型有5种：

1、Hello 报文

最常用的一种报文，用于发现、维护邻居关系。并在广播和NBMA(None-Broadcast Multi-Access）类型的网络中选举指定路由器DR(Designated Router）和备份指定路由器BDR(Backup Designated Router）。

2、DD（Database Description）报文

两台路由器进行LSDB数据库同步时，用DD报文来描述自己的LSDB。DD报文 的内容包括LSDB中每一条LSA的头部（ LSA的头部可以唯一标识一条LSA）。LSA头部只占一条LSA的整个数据量的一小部分，所以，这样就可以减少路由器之间的协议报文流量。

3、LSR（LSA Request）报文

两台路由器互相交换过DD报文之后，知道对端的路由器有哪些LSA是本地LSDB所缺少的，这时需要发送LSR报文向对方请求缺少的LSA,LSR只包含了所需要的LSA的摘要信息。

4、LSU（LSA Update）报文

用来向对端路由器发送所需要的LSA。

5、LSACK（Link State Acknowledgment）报文

用来对接收到的LSU报文进行确认。