网络工程师：应用最广泛的路由协议OSPF

OSPF（Open Shortest Path First，开放最短路径优先）协议是一种基于链路状态的动态路由协议，RIP不会考虑链路状态，只关心距离，路由都是听别人告诉的，而OSPF则是根据链路状态信息自己计算路由，从设计上就避免了路由环路。什么是链路状态？简单来说，就是一条链路（或称为一个子网）的IP地址前缀、掩码、链路开销、网络类型等信息。

打个比方，你驾车去一个陌生的地方，RIP就像每个岔路口的路标，指示你走最近的路；而OSPF则像地图导航，由你自己从众多路线方案中选择一条最优的路（不一定是最近的）。

怎么理解最优呢？在OSPF中，去往目的网段的链路开销最小即为最优。链路开销是根据链路带宽自动计算的，计算方法是：

链路开销=参考带宽÷链路带宽，最小值为1（为什么最小值是1而不是呢？只有直连路由和手工配置的静态路由开销为，所有动态路由协议的开销都大于）。

参考带宽默认取值为100Mbps。比如一条带宽为64k的PPP链路，开销为100×1000÷64=1562，一条百兆以太网链路开销为1，千兆、万兆链路也为1。

由于网络技术的发展，带宽越来越高，我们发现默认的参考带宽已无法区分百兆以上的链路，所以，在网络设计时，应把参考带宽设置为网络中链路的最高带宽以上。

当然，我们也可以通过配置手工改变链路带宽，其目的是影响OSPF选择最优路由。除非必要，否则不建议这么做。

RIP由于跳数的限制，不适用于大规模网络环境。OSPF则可以通过划分区域，解决网络规模扩容的问题，特别适用于中大型网络。

OSPF划分区域时，每个区域都有一个区域ID，区域ID长得和IP地址很像，为描述方便，一般把区域0.0.0.0简称区域，区域0.0.0.1简称区域1，等等。

在OSPF区域中，区域规定为骨干区域，其他都是普通区域。如果网络中OSPF只有一个区域，那么这个区域ID无论是什么都行。但如果存在多个区域，则骨干区域（区域）必须存在且只能有一个，其他区域必须和区域通过ABR（区域边界路由器）相连。

什么是ABR？如果一台路由器有接口属于不同的区域，且至少有一个接口在区域中有邻居关系，那么这台路由器就是ABR。

ABR是一个勤劳“搬运工”，它会把普通区域中的路由一条一条地搬到骨干区域中，也会把骨干区域中的路由全部搬到普通区域中。但是注意，它不会把一个普通区域中的路由搬到另一个普通区域。

如上图，三个普通区域的路由都会被两个ABR搬到区域，此时区域中包含了全部四个区域的路由（包括区域自己的），右边的ABR会把区域中的路由（已经包含了区域2和区域10.0.0.0的路由）全部搬到区域1中，左边的ABR会把区域中的路由（已经包含了区域1和区域2的路由）搬到区域10.0.0.0中，同样，还会把区域中的路由（已经包含了区域1和区域10.0.0.0的路由）搬到区域2中。

至此，每个区域都包含了整个网络的路由。

我们发现，ABR并不会把一个普通区域的路由搬到另一个普通区域，而必须通过骨干区域才行。

还有一种OSPF路由器叫ASBR（自治系统边界路由器）。如果一台路由器还有其他路由，不管是直连路由，还是静态路由，还是RIP路由，或者是另一个OSPF进程中的路由，只要这台路由器把它们搬到OSPF中，那么这台路由器就是ASBR。

一个典型的应用是，企业网中运行了OSPF，出口路由器连接了Internet，配置了缺省路由用于访问Internet。为了使整个企业网都能访问Internet，需要在出口路由器上把这条缺省路由引入到OSPF中，此时，这台出口路由器就是ASBR。简而言之，谁做了路由引入，谁就是ASBR。

关于ASBR，我们后面还会详细讨论。

在RIP中，路由器只知道路由是谁告诉我的，而不知道路由的起点在哪里。在OSPF中，每条路由都会标识起点路由器是谁（为什么要标识？OSPF需要知道目标网段是谁始发的，然后才能计算去这个网段的最优路径。就像我们在地图上要先标出目的地，然后才能知道怎么去一样。再反过来看RIP，知道它为什么是“道听途说”的路由协议了吧）。OSPF使用Router ID（RID）来标识OSPF路由器。

RID长得和IP地址、区域ID一样，可以手工配置，如果没有手工配置，OSPF选取Loopback接口中地址最大的为RID，如果没有Loopback接口，则OSPF选取物理接口地址最大的为RID。

由于RID用来标识一台路由器，所以不能冲突。实际上，只要保证在一个区域内RID不冲突即可。但考虑到网络拓扑改变等其他因素，一般建议在整个网络中RID不要冲突（地图上有两个地名相同会很麻烦）。

小Q：如果路由表中某条路由的开销为，那么这条路由一定不是动态路由协议发现的。这样说对吗？