路由協(xié)議OSPF仿真與探究

劉洪賓

（重慶城市職業(yè)學(xué)院，重慶 402160）

隨著信息時(shí)代的到來，社會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)高技術(shù)人才的需求與日俱增，而路由器是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的靈魂，其核心技術(shù)OSPF一直是我們研究與追求的熱點(diǎn)。OSPF路由協(xié)議作為現(xiàn)代主流，有著廣泛的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用市場(chǎng)。

1 概述

1.1 涵義

OSPF是一個(gè)動(dòng)態(tài)的路由協(xié)議，其有多種特性，劃分區(qū)域是其一個(gè)很重要的特性。開放最短路徑優(yōu)先，即Open Shortest Path First，簡(jiǎn)稱OSPF，本身就是一種基于鏈路狀態(tài)路由所選擇的區(qū)域內(nèi)路由選擇協(xié)議。其中定義了如點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、穿越鏈路等不同的鏈路。

基于鏈路狀態(tài)協(xié)議的OSPF的主要特點(diǎn)就是采用洪泛法向本自治系統(tǒng)中所有路由器發(fā)送信息，更新過程收斂速度是OSPF的主要優(yōu)點(diǎn)，而OSPF最大的作用是將采用洪泛法發(fā)送的鏈路狀態(tài)信息范圍局限在每一個(gè)區(qū)域，而不是整個(gè)的自治系統(tǒng)，這本身從數(shù)量上就減少了網(wǎng)絡(luò)信息通信量。

1.2 意義

現(xiàn)如今，Internet的靈魂是路由器，OSPF協(xié)議實(shí)際上就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一個(gè)核心協(xié)議，其工作原理從表面上是非常復(fù)雜難懂的。通過對(duì)OSPF網(wǎng)絡(luò)多區(qū)域仿真過程研究，對(duì)OSPF協(xié)議理解更加深入，更有助于我們能更好地掌握其工作過程。故而，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)部署中OSPF協(xié)議存在一定的指導(dǎo)意義，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 應(yīng)用研究

2.1 思路

鏈路狀態(tài)更新分組運(yùn)行的核心就是OSPF運(yùn)行核心，路由器正是利用它來經(jīng)過各自的鏈路運(yùn)行，每個(gè)更新分組有可能包含著幾個(gè)不同的鏈路狀態(tài)通告，獲取信息并加以分析，就可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)。若我們?cè)谑褂肙SPF路由協(xié)議時(shí)，不能夠合理規(guī)劃，極有可能造成網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)，甚至出現(xiàn)不安全的狀態(tài)。因此，可通過對(duì)OSPF仿真，讓我們進(jìn)一步對(duì)OSPF有更深入的理解與應(yīng)用。

目前，大多網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員在解決互聯(lián)網(wǎng)路由問題時(shí)都需要購(gòu)置專用的、昂貴的且配置較復(fù)雜的路由，其專業(yè)管理水平也必須很高，存在了一定的局限性。因此，現(xiàn)如今，國(guó)內(nèi)外對(duì)此類問題的研究，減少了對(duì)指定路由器或指定路由器的選擇，逐步將重點(diǎn)著手于如何利用專用路由器來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，能于最佳路徑生成干預(yù)，或開放最短路徑優(yōu)先（OSPF）等研究，為進(jìn)一步探究路由OSPF創(chuàng)造條件。

2.2 仿真平臺(tái)

OSPF路由協(xié)議是一個(gè)典型的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，應(yīng)用極其廣泛。對(duì)OSPF協(xié)議的深入研究，可用一類軟件來設(shè)計(jì)一個(gè)類OSPF多區(qū)域網(wǎng)絡(luò)模擬平臺(tái)，以此驗(yàn)證OSPF協(xié)議的運(yùn)行。當(dāng)前企業(yè)實(shí)際中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模擬器軟件很多，如：GNS3、Boson Netsim、Packet Tracer、Dynamips，等等，不管什么的模擬軟件，它都能支持較多的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，應(yīng)用各類網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。在此，我們利用GNS3軟件對(duì)OSPF運(yùn)行進(jìn)行仿真。

GNS3說起來就是一種可以仿真復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的住址軟件，其可以進(jìn)行圖形化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備仿真，運(yùn)行真實(shí)的環(huán)境，它所提供的虛擬環(huán)境比較能接近于真實(shí)的路由交換設(shè)備。進(jìn)行路由器的基本配置、PC機(jī)的配置及OSPF協(xié)議配置，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)將被劃分為三個(gè)區(qū)域。由路由器首先發(fā)送信息，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，與它的唯一鏈路建立鄰接關(guān)系；鄰接關(guān)系建立后，需要使兩者的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫保持同步，交換鏈路狀態(tài)信息；同時(shí)，在多路訪問系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，DR與BDR互換信息，與本多路內(nèi)其它路由器交換狀態(tài)信息，然后采用Dijkstra算法分析計(jì)算并創(chuàng)建路由表，當(dāng)鏈路狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，OSPF路由器通過洪泛法向自治網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他路由器傳送信息，及時(shí)更新鏈路狀態(tài)信息。

既然OSPF協(xié)議最顯著的功能就是能準(zhǔn)確、及時(shí)、正確地反映網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?，在?shí)現(xiàn)路由協(xié)議OSPF時(shí)，要盡可能減少每次協(xié)議交互的數(shù)據(jù)量，以平衡交互頻率與及時(shí)性之間存在的矛盾，更要盡可能避免大規(guī)模的并發(fā)性更新給正常的協(xié)議運(yùn)行帶來不必要的危害。

總之，搭建OSPF仿真平臺(tái)的最終目的是為了更有效開展OSPF運(yùn)行性能檢測(cè)，OSPF路由協(xié)議負(fù)責(zé)著網(wǎng)絡(luò)自治內(nèi)的路由任務(wù)，每個(gè)跌幅實(shí)體的核心都是一個(gè)分布式的數(shù)據(jù)庫，描述各個(gè)實(shí)體的局部路由拓?fù)?，并將信息通過可靠的洪泛法，發(fā)送到此路由區(qū)域內(nèi)的其他路由器上。

3 結(jié)束語

綜上所述，路由協(xié)議OSPF，作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用廣泛的一種內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，也是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)不可缺少的核心協(xié)議，雖其工作原理復(fù)雜難懂，但其性能對(duì)網(wǎng)絡(luò)的整體性能有著決定性影響。通過OSPF的仿真技術(shù)，協(xié)助企業(yè)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的部署方法，提高企業(yè)內(nèi)部技術(shù)人員水平及管理能力，為新技術(shù)應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為企業(yè)及國(guó)家有效發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

通過對(duì)多區(qū)域OSPF路由協(xié)議仿真過程的分析，可更好理解OSPF協(xié)議，有助于我們更完善地掌握其工作過程，因此，為國(guó)家提供高性能的OSPF成了未來追求的重要目標(biāo)。

[1] 程永真.淺談OSPF協(xié)議的基本原理及其仿真[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2017，13（36）：30-31，41.