了得網工業技術_OSPF協議原理與功能拓展

編輯推薦

新基建背景下，SDN/NFV和雲數據中心技術的快速發展，基於OSPF協議構建靈活可擴展的基礎網絡已成為一個重要的途徑。

從OSPF協議的緣起、協議原理和設計動因、協議的優化方法、可靠性增強機制、無環路快速重路由以及分段路由等拓展功能特性進行介紹。

具有實踐指導意義，工程開發和科學研究人員可以快速有效地了解OSPF協議的歷史、原理、工業界新發展狀況。

內容簡介

OSPF協議原理與功能拓展結合互聯網路由技術發展趨勢和基礎網絡體繫重構對協議的新要求，詳解OSPF協議機制、設計原理以及各類拓展功能特性，全書可概括為3部分。第一部分包含第1～4章，主要圍繞路由背景知識、協議基本原理與會話機制、協議狀態機、報文格式等方面闡述，突出基於鏈路狀態信息構建基礎拓撲和全域拓撲的原理方法。第二部分包含第5～6章，闡述協議在消息約減、定時器以及區域互聯之間的優化機制，進一步闡述會話的可靠性提升與快速故障檢測技術，這些技術使得OSPF協議具有很強的穩定性，支撐大規模網絡的構建。第三部分包含第7～9章，闡述OSPF協議拓展框架和框架下的多種功能拓展，重點闡述幾種主流的IP快速重路由技術，詳解OSPF Segment Routing（SR）拓展以及基於OSPF SR的快速重路由機制。

本書適合計算機科學與技術、信息與通信工程、網絡空間安全等相關專業的研究生閱讀，也可供網絡技術人員、網絡工程人員參考。

作者簡介

馬海龍解放軍戰略支援部隊信息工程大學副研究員，博士，碩士研究生導師。主要從事網絡體繫架構、網絡主動防御和融合網絡業務管控等方向的研究和設備研發工作。先後主持了國家重點研發計劃課題2項，國家863計劃子課題2項，參加了國家和軍隊科研與工程項目10餘項。獲遼寧省科技進步一等獎1項、河南省科技進步獎一等獎1項、軍隊科技進步二等獎2項、軍隊科技進步三等獎2項，發表高水平學術論文20餘篇，申請發明專利30餘項，起草通信行業標準4項。

第 1章緒論 1

1.1路由器與路由協議1

1.1.1路由器1

1.1.2路由協議2

1.1.3路由協議優先級3

1.2互聯網標準化工作5

1.2.1IETF標準的種類5

第 1章緒論 1

1.1路由器與路由協議1

1.1.1路由器1

1.1.2路由協議2

1.1.3路由協議優先級3

1.2互聯網標準化工作5

1.2.1IETF標準的種類5

1.2.2IETF的研究領域6

1.3本書內容組織7

參考文獻7

第2章基本原理與會話機制9

2.1OSPF概述9

2.2基礎協議9

2.2.1OSPF基本原理10

2.2.2路由器ID11

2.2.3OSPF狀態遷移11

2.2.4OSPF消息與承載機制13

2.2.5鄰居發現機制14

2.2.6鄰居會話定時機制16

2.2.7多點接入網絡中的會話建立機制16

2.2.8鏈路狀態數據庫的同步機制23

2.2.9OSPF消息可靠傳輸機制29

2.3報文認證機制32

2.3.1明文認證機制33

2.3.2密文驗證機制34

2.4TTL安全機制37

2.5小結39

參考文獻39

第3章基於鏈路狀態數據構建基礎拓撲40

3.1LSA的全網一致性維護機制40

3.1.1利用老化機制，及時清除陳舊LSA40

3.1.2利用序列號機制，控制LSA的進一步洪泛42

3.1.3利用校驗和與確認機制，確保LSA的可靠傳輸45

3.2LSA格式初探45

3.2.1路由器LSA（Type-1 LSA/LSA1）47

3.2.2網絡LSA（Type-2 LSA/LSA2）52

3.3基礎路由計算53

3.3.1鏈路度量53

3.3.2基於基礎LSA的拓撲生成和短路徑計算56

3.4小結65

參考文獻66

第4章基於拓展LSA構建全域拓撲67

4.1OSPF區域67

4.1.1規模拓展時面臨的問題67

4.1.2OSPF路由分層劃域68

4.1.3區域劃分70

4.1.4路由器類型71

4.1.5路由類型72

4.2拓展LSA74

4.2.1彙總網絡LSA（Type-3 LSA/LSA3）74

4.2.2AS外部LSA（Type-5 LSA/LSA5）82

4.2.3ASBR LSA（Type-4 LSA/LSA4）93

4.3融合5類LSA形成全域拓撲與路由103

4.4短路徑算法的優化109

4.5隱藏傳送域的網絡前綴111

4.5.1點到點網絡前綴信息的隱藏112

4.5.2廣播網絡前綴信息的隱藏113

4.5.3非廣播多點接入網絡前綴信息的隱藏113

4.6小結115

參考文獻116

第5章拓展優化機制117

5.1面向消息約減的拓展機制117

5.1.1基於區域劃分約束路由傳播範圍117

5.1.2基於路由聚合精簡路由數量129

5.1.3基於路由過濾策略精細化控制路由133

5.1.4基於LSA過濾控制LSA的傳播134

5.1.5控制LSA的定期洪泛136

5.1.6基於被動接口的約簡鄰居關繫138

5.1.7基於內容對比的DD交互優化機制139

5.1.8基於Max Metric通告卸載轉發流量141

5.2基於時間延遲的優化機制142

5.2.1LSA的延遲傳送142

5.2.2LSA捎帶重傳143

5.2.3SPF延遲計算144

5.2.4發送與接收LSA時的延遲控制147

5.2.5延遲機制的總結148

5.3虛鏈路150

5.3.1通過虛鏈路將普通區域連接到骨干區域151

5.3.2通過虛鏈路合並分離的骨干區域151

5.3.3利用虛鏈路提升網絡的冗餘度152

5.3.4虛鏈路上的OSPF機制153

5.4多區域鄰居156

5.5小結160

參考文獻161

第6章可靠性機制162

6.1基於平滑重啟機制的可靠性技術162

6.1.1標準協議處理規程162

6.1.2平滑重啟機制164

6.1.3IETF Graceful Restart170

6.2基於BFD的OSPF會話檢測176

6.2.1BFD會話與OSPF的交互177

6.2.2BFD會話與OSPF平滑重啟機制的交互178

6.3小結179

參考文獻180

第7章OSPF協議拓展181

7.1不透明LSA181

7.2不透明LSA格式182

7.3不透明LSA的處理183

7.4不透明LSA—路由器信息LSA185

7.4.1路由器信息類能力TLV187

7.4.2路由器功能類能力TLV192

7.4.3OSPF動態主機名TLV196

7.4.4OSPF節點的管理標簽TLV197

7.4.5S-BFD區分符TLV198

7.5不透明LSA——拓展前綴/鏈路LSA199

7.5.1拓展前綴不透明LSA199

7.5.2拓展鏈路不透明LSA202

7.5.3拓展前綴/鏈路TLV的處理邏輯208

7.6小結208

參考文獻208

第8章OSPF與快速重路由210

8.1快速重路由框架210

8.1.1網絡故障帶來的挑戰210

8.1.2應對網絡故障的思路211

8.1.3IP FRR框架212

8.2基於本地修復機制的快速重路由213

8.2.1節點的勢能213

8.2.2LFA214

8.2.3LFA在MHP場景的應用222

8.2.4LFA的有效性與局限性227

8.3基於遠端修復機制的快速重路由230

8.3.1基本原理230

8.3.2隧道機制234

8.3.3PQ節點的選擇準則236

8.3.4R-LFA的有效性和局限性236

8.4其他快速重路由機制238

8.4.1基於Not-Via地址的快速重路由238

8.4.2基於冗餘樹的快速重路由239

8.5無環收斂機制241

8.5.1轉發表延遲更新機制243

8.5.2轉發表排序更新機制244

8.6小結247

參考文獻248

第9章OSPF與Segment Routing249

9.1Segment Routing基礎249

9.1.1Segment Routing的由來249

9.1.2Segment Routing基本原理249

9.1.3Segment Routing框架251

9.2OSPF拓展支持Segment Routing256

9.2.1SR能力通告257

9.2.2PrefixSID通告259

9.2.3AdjacencySID通告271

9.2.4OSPF與傳統標簽分發協議的協作276

9.3基於SR實現快速重路由280

9.3.1基於SR實現TI-LFA280

9.3.2基於SR解決微環路293

9.4小結295

參考文獻296

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