论文总字数：19993字

摘 要

随着互联网的大幅度普及，互联网的技术也是日益变强。OSPF协议已经成为了使用次数最多的路由协议之一。OSPF协议全称为开放最短路径优先协议，它是一种链路状态的路由协议，在设计上保证了无路由环路，所以主要被运用在IP网络中。OSPF协议与RIP协议主要区别在于，OSPF协议可以将一个自治域划分为一个区，使得它拥有两种路由选择方式。这样，既节省了网络开销还增大了网络的稳定性，使网络的管理和维护变得更加便捷。

本文主要介绍了OSPF路由协议及其概念，并在引出OSPF的区域概念之后，对其区域中存在的问题进行研究，最后运用虚链路的方法解决OSPF中孤立区域的问题。

关键词：OSPF路由协议；OSPF的区域；OSPF的孤立区域；虚链路

Research and Implementation of Patches for OSPF Design in OSPF Design

ABSTRACT

With the rapid spread of the Internet, the technology of the Internet is becoming stronger and stronger. OSPF has become one of the most used routing protocols. The OSPF protocol is called the Open Shortest Path First Protocol. It is a link state routing protocol. It is designed to ensure no routing loops, so it is mainly used in IP networks. The main difference between OSPF and RIP is that OSPF can divide an autonomous domain into a single area, so that it has two routing modes. In this way, the network overhead is saved and the stability of the network is increased, which makes the management and maintenance of the network more convenient.

This paper mainly introduces the OSPF routing protocol and its concept. After introducing the OSPF regional concept, it studies the problems existing in the region. Finally, the virtual link is used to solve the problem of isolated regions in OSPF.

Keywords: OSPF routing protocol; OSPF area; isolated area of OSPF; virtual link

目 录

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 主要研究内容 1

第二章 介绍仿真模拟器 2

2.1 GNS3模拟器 2

第三章 技术介绍 3

3.1 OSPF路由协议 3

3.1.1 OSPF概述 3

3.1.2 OSPF的优缺点 3

3.1.3 OSPF工作过程 4

3.1.4 OSPF网络类型 4

3.1.5 OSPF的几种状态机 5

3.1.6 OSPF的5种数据包类型 5

3.2 OSPF区域类型 6

3.2.1 区域概述 6

3.2.2 OSPF区域类型介绍 6

3.3 OSPF的孤立区域 8

3.3.1 OSPF的孤立区域的含义 8

3.3.2 孤立区域的解决办法 8

3.4 OSPF虚链路 8

3.4.1 虚链路的含义 8

3.5 多进程重分发 8

3.5.1 重分发的概念 8

3.5.2 重分发的配置 9

3.6 常见的LSA类型 9

第四章 成品展示 11

4.1 OSPF拓扑图搭建 11

4.2 路由器IP配置 11

4.3 OSPF底层配置 12

4.4 运用虚链路解决OSPF的孤立区域 14

第五章 成品现象分析 17

5.1 成品现象 17

5.2 成品分析 17

致 谢 24

参考文献 25

附录 26

第一章 绪论

1.1引言

随着时代的进步，全球互联网技术也在不断的发展和完善，OSPF已经成为迄今为止最常用的路由协议之一。在一个大型网络环境中，每一个OSPF路由器都会形成同样的链路状态数据库（LSDB）。在LSDB中，包含了每个OSPF路由器的链路状态通告（LSA）。此时，每一台路由器都会将其自身为根，使用SPF算法来描述它所知道的到达每一个目的地的最短路径，以此来得到一个拓扑图，称为SPF（最短路径树）算法树。但是，由于OSPF协议使用了多个数据库和复杂的算法，相比其他协议来说，OSPF协议会更加耗费路由器的内存以及需要更多的CPU处理能力，增加了CPU的负担。

于是，为了减少CPU负担，可以将一个OSPF域分割成几个区域（area），区域是一组逻辑上的OSPF路由器和链路。在划分区域后，LSA将一个区域的网络和路由器放在该区域内，而不是在区域外的路由器中，此时，每个区域都成为了自己的链接状态域，拥有着自己的链路状态数据库，降低了对路由器内存的消耗。

OSPF网络可以划分为主机和网络的逻辑分组。一个区域包括连接到网络的连接路由器。每个区域都维护一个单独的链接状态数据库，其信息可以通过连接路由器汇总到网络的其余部分。因此，区域外的拓扑结构是未知的，这也减少了自治系统各部分之间的路由通信。OSPF会在任何地方产生更频繁的更新。它们快速收敛，从而避免了路由循环和计数到无穷大的问题（当路由器不断地将跳数增加到一个特定的网络）。这样就能形成了一个稳定的网络。

在OSPF环境中，必须有一个骨干区域（area0），是OSPF网络的核心部分，负责汇总每个区域的网络拓扑到其他区域。其他所有区域都要通过路由器来连接到骨干区域，非骨干区域之间不能进行数据包的直接交换。

1.2主要研究内容

本文主要研究内容在OSPF路由协议在区域问题中的应用。包括了OSPF路由协议的相关概念；OSPF各个区域类型；运用虚链路解决OSPF孤立区域的问题。

本文在第二章介绍了所使用的仿真模拟器

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