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OSPF路由 与 ISIS路由 与路由学习对比

发布时间 2023-10-09 23:47:24作者: 香吧香

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1.OSPF 路由学习规律

OSPF使用链路状态数据库（Link State Database）来存储网络拓扑信息。每个OSPF路由器通过交换链路状态更新（Link State Updates）来了解整个网络的拓扑，并根据收到的链路状态更新构建自己的链路状态数据库。

OSPF路由学习有以下规律：

  1. 邻居关系建立：OSPF路由器通过发送Hello消息来发现相邻路由器，并与其建立邻居关系。邻居之间会交换各自的链路状态信息。

  2. SPF计算：一旦建立了邻居关系并收到链路状态更新，每个OSPF路由器都会执行SPF（Shortest Path First）计算，计算出到达各个目标网络的最短路径。

  3. LSA洪泛：OSPF路由器将自己的链路状态信息封装为LSA（Link State Advertisement）包，并通过洪泛算法将其传递给所有的邻居路由器，以使得每个路由器都具有完整的链路状态信息。

  4. 链路状态数据库同步：所有邻居路由器交换并更新LSA后，每个OSPF路由器会将收到的LSA合并到自己的链路状态数据库中，并重新执行SPF计算。

  5. 路由表生成：根据链路状态数据库中的拓扑信息，每个OSPF路由器生成自己的路由表，并使用最短路径优先算法（Dijkstra算法）选择最佳路径。

2.OSPF 路由学习示例

　　假设有三个OSPF路由器 A、B 和 C，它们连接在一个共享网络上，并具有以下拓扑结构：

       A
     /   \
    B-----C

  1. 路由器 A 发送 Hello 消息检测邻居，并与 B 和 C 建立邻居关系。

  2. A、B 和 C 交换各自的链路状态信息，更新链路状态数据库。

  3. A 将自己的链路状态信息封装为 LSA 包，并洪泛给 B 和 C。

  4. B 和 C 收到 A 的 LSA 包后，将其合并到各自的链路状态数据库中。

  5. B 和 C 分别执行 SPF 计算，计算出到达目标网络的最短路径。

  6. B 和 C 生成自己的路由表，并选择最佳路径。

3.IS-IS 路由学习规律

IS-IS也使用链路状态数据库来存储网络拓扑信息，但其学习规律与OSPF有一些差异。

IS-IS 路由学习有以下规律：

  1. 邻居关系建立：IS-IS路由器通过发送Hello消息来发现相邻路由器，并与其建立邻居关系。邻居之间会交换自己的链路状态信息。（类似于OSPF）

  2. LSP洪泛：IS-IS路由器将自己的链路状态信息封装为LSP（Link State PDU）包，并通过洪泛算法将其传递给所有的邻居路由器，以使得每个路由器都具有完整的链路状态信息。（类似于OSPF）

  3. 链路状态数据库同步：所有邻居路由器交换并更新LSP后，每个IS-IS路由器会将收到的LSP合并到自己的链路状态数据库中。

  4. SPF计算：IS-IS路由器执行SPF计算，计算出到达各个目标网络的最短路径。

  5. 路由表生成：根据链路状态数据库中的拓扑信息，每个IS-IS路由器生成自己的路由表，并选择最佳路径。

4.IS-IS 路由学习示例

　　假设有三个IS-IS路由器 A、B 和 C，它们连接在一个共享网络上，并具有以下拓扑结构：

       A
     /   \
    B-----C

  1. 路由器 A 发送 Hello 消息检测邻居，并与 B 和 C 建立邻居关系。

  2. A、B 和 C 交换各自的链路状态信息，更新链路状态数据库。

  3. A 将自己的链路状态信息封装为 LSP 包，并洪泛给 B 和 C。

  4. B 和 C 收到 A 的 LSP 包后，将其合并到各自的链路状态数据库中。

  5. B 和 C 执行 SPF 计算，计算出到达目标网络的最短路径。

  6. B 和 C 生成自己的路由表，并选择最佳路径。

5.OSPF 和 IS-IS 路由学习的差异

　　OSPF（Open Shortest Path First）协议和ISIS（Intermediate System to Intermediate System）协议的不同点：

  1. 协议类型： OSPF是一个开放标准的链路状态协议，而ISIS是一个由ISO制定的链路状态协议。

  2. 支持的网络层： OSPF在IPv4和IPv6网络上均可使用，而ISIS通常用于IPv4网络，但也可以通过扩展支持IPv6网络。

  3. 度量方式： OSPF使用带宽作为默认度量方式，考虑链路的带宽来计算最短路径，而ISIS使用通告链路开销作为度量方式，通告链路的开销越小表示该链路更好。

  4. 对区域的支持： OSPF将网络划分为多个自治系统（AS），每个AS内部可以进一步划分为多个区域，而ISIS没有明确的区域概念，所有的IS-IS路由器都处于同一个级别，形成一个平等的拓扑结构。

  5. 邻居发现机制： OSPF使用Hello消息来发现邻居，并建立邻居关系；ISIS使用IIH（IS-IS Hello）消息来发现邻居，并建立邻居关系。

  6. LSDB同步方式： OSPF使用DR（Designated Router）和BDR（Backup Designated Router）来同步Link State Database（LSDB），以减少资源消耗；ISIS使用全网LSP（Link State PDU）数据库来同步LSDB，每个IS-IS路由器都存储完整的拓扑信息。

  7. 区分内部和外部路由： OSPF将路由划分为内部路由和外部路由，通过OSPF ASBR（Autonomous System Boundary Router）对外部路由进行广播；ISIS没有明确的内部和外部路由之分，所有的路由都是平等的。

  8. 适用场景： OSPF在大型企业网络、互联网核心路由器和ISP网络中广泛使用；ISIS主要在ISP网络中使用，尤其是用于骨干网和交换中心等高性能网络环境。

       OSPF协议和ISIS协议的相同点：

  1. 链路状态协议： OSPF和ISIS都属于链路状态协议，使用相似的LSA（Link State Advertisement）消息来交换路由信息。

  2. 基于最短路径算法： OSPF和ISIS都使用最短路径优先（Shortest Path First，SPF）算法来计算最短路径，并选择最佳的路由。

  3. 支持动态路由： OSPF和ISIS都支持动态路由选择，可以根据网络拓扑和链路状态动态调整最佳路径。

  4. 支持路由聚合： OSPF和ISIS都支持路由聚合，可以将连续的网络地址合并为一个路由条目，减少路由表的大小和路由更新的开销。

  5. 支持ECMP： OSPF和ISIS都支持等价多路径（Equal Cost Multipath，ECMP）功能，可以将流量分发到多个最佳路径上，提高链路利用率和可靠性。