OSPF協(xié)議原理與功能拓展 結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)路由技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)體系重構(gòu)對(duì)協(xié)議的新要求，詳解OSPF協(xié)議機(jī)制、設(shè)計(jì)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(shí)、協(xié)議基本原理與會(huì)話機(jī)制、協(xié)議狀態(tài)機(jī)、報(bào)文格式等方面闡述，突出基于鏈路狀態(tài)信息構(gòu)建基礎(chǔ)拓?fù)浜腿蛲負(fù)涞脑矸椒�。�?二部分包含第5～6章，闡述協(xié)議在消息約減、定時(shí)器以及區(qū)域互聯(lián)之間的優(yōu)化機(jī)制，進(jìn)一步闡述會(huì)話的可靠性提升與快速故障檢測(cè)技術(shù)，這些技術(shù)使得OSPF協(xié)議具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，支撐大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。第三部分包含第7～9章，闡述OSPF協(xié)議拓展框架和框架下的多種功能拓展，重點(diǎn)闡述幾種主流的IP快速重路由技術(shù)，詳解OSPF Segment Routing（SR）拓展以及基于OSPF SR的快速重路由機(jī)制。
本書適合計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程、網(wǎng)絡(luò)空間安 全等相關(guān)專業(yè)的研究生閱讀，也可供網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員、網(wǎng)絡(luò)工程人員參考。
新基建背景下，SDN/NFV和云數(shù)據(jù)中心技術(shù)的快速發(fā)展，基于OSPF協(xié)議構(gòu)建靈活可擴(kuò)展的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)已成為一個(gè)重要的途徑。
從OSPF協(xié)議的緣起、協(xié)議原理和設(shè)計(jì)動(dòng)因、協(xié)議的優(yōu)化方法、可靠性增強(qiáng)機(jī)制、無環(huán)路快速重路由以及分段路由等拓展功能特性進(jìn)行介紹。
具有實(shí)踐指導(dǎo)意義，工程開發(fā)和科學(xué)研究人員可以快速有效地了解OSPF協(xié)議的歷史、原理、工業(yè)界新發(fā)展?fàn)顩r。
馬海龍
解放軍戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué)副研究員，博士，碩士研究生導(dǎo)師。主要從事網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)防御和融合網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)管控等方向的研究和設(shè)備研發(fā)工作。先后主持了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題2項(xiàng)，國(guó)家863計(jì)劃子課題2項(xiàng)，參加了國(guó)家和軍隊(duì)科研與工程項(xiàng)目10余項(xiàng)。獲遼寧省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、河南省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、軍隊(duì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、軍隊(duì)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)2項(xiàng)，發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文20余篇，申請(qǐng)發(fā)明專利30余項(xiàng)，起草通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)。
第 1章 緒論 1
1.1 路由器與路由協(xié)議 1
1.1.1 路由器 1
1.1.2 路由協(xié)議 2
1.1.3 路由協(xié)議優(yōu)先級(jí) 3
1.2 互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作 5
1.2.1 IETF標(biāo)準(zhǔn)的種類 5
1.2.2 IETF的研究領(lǐng)域 6
1.3 本書內(nèi)容組織 7
參考文獻(xiàn) 7
第 2章 基本原理與會(huì)話機(jī)制 9
2.1 OSPF概述 9
2.2 基礎(chǔ)協(xié)議 9
2.2.1 OSPF基本原理 10
2.2.2 路由器ID 11
2.2.3 OSPF狀態(tài)遷移 11
2.2.4 OSPF消息與承載機(jī)制 13
2.2.5 鄰居發(fā)現(xiàn)機(jī)制 14
2.2.6 鄰居會(huì)話定時(shí)機(jī)制 16
2.2.7 多點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)中的會(huì)話建立機(jī)制 16
2.2.8 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的同步機(jī)制 23
2.2.9 OSPF消息可靠傳輸機(jī)制 29
2.3 報(bào)文認(rèn)證機(jī)制 32
2.3.1 明文認(rèn)證機(jī)制 33
2.3.2 密文驗(yàn)證機(jī)制 34
2.4 TTL安全機(jī)制 37
2.5 小結(jié) 39
參考文獻(xiàn) 39
第3章 基于鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)構(gòu)建基礎(chǔ)拓?fù)洹?0
3.1 LSA的全網(wǎng)一致性維護(hù)機(jī)制 40
3.1.1 利用老化機(jī)制，及時(shí)清除陳舊LSA 40
3.1.2 利用序列號(hào)機(jī)制，控制LSA的進(jìn)一步洪泛 42
3.1.3 利用校驗(yàn)和與確認(rèn)機(jī)制，確保LSA的可靠傳輸 45
3.2 LSA格式初探 45
3.2.1 路由器LSA（Type-1 LSA/LSA1） 47
3.2.2 網(wǎng)絡(luò)LSA（Type-2 LSA/LSA2） 52
3.3 基礎(chǔ)路由計(jì)算 53
3.3.1 鏈路度量 53
3.3.2 基于基礎(chǔ)LSA的拓?fù)渖珊妥疃搪窂接?jì)算 56
3.4 小結(jié) 65
參考文獻(xiàn) 66
第4章 基于拓展LSA構(gòu)建全域拓?fù)洹?7
4.1 OSPF區(qū)域 67
4.1.1 規(guī)模拓展時(shí)面臨的問題 67
4.1.2 OSPF路由分層劃域 68
4.1.3 區(qū)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LSA 74
4.2.1 匯總網(wǎng)絡(luò)LSA（Type-3 LSA/LSA3） 74
4.2.2 AS外部LSA（Type-5 LSA/LSA5） 82
4.2.3 ASBR LSA（Type-4 LSA/LSA4） 93
4.3 融合5類LSA形成全域拓?fù)渑c路由 103
4.4 最短路徑算法的優(yōu)化 109
4.5 隱藏傳送域的網(wǎng)絡(luò)前綴 111
4.5.1 點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)前綴信息的隱藏 112
4.5.2 廣播網(wǎng)絡(luò)前綴信息的隱藏 113
4.5.3 非廣播多點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)前綴信息的隱藏 113
4.6 小結(jié) 115
參考文獻(xiàn) 116
第5章 拓展優(yōu)化機(jī)制 117
5.1 面向消息約減的拓展機(jī)制 117
5.1.1 基于區(qū)域劃分約束路由傳播范圍 117
5.1.2 基于路由聚合精簡(jiǎn)路由數(shù)量 129
5.1.3 基于路由過濾策略精細(xì)化控制路由 133
5.1.4 基于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 基于被動(dòng)接口的約簡(jiǎn)鄰居關(guān)系 138
5.1.7 基于內(nèi)容對(duì)比的DD交互優(yōu)化機(jī)制 139
5.1.8 基于Max Metric通告卸載轉(zhuǎn)發(fā)流量 141
5.2 基于時(shí)間延遲的優(yōu)化機(jī)制 142
5.2.1 LSA的延遲傳送 142
5.2.2 LSA捎帶重傳 143
5.2.3 SPF延遲計(jì)算 144
5.2.4 發(fā)送與接收LSA時(shí)的延遲控制 147
5.2.5 延遲機(jī)制的總結(jié) 148
5.3 虛鏈路 150
5.3.1 通過虛鏈路將普通區(qū)域連接到骨干區(qū)域 151
5.3.2 通過虛鏈路合并分離的骨干區(qū)域 151
5.3.3 利用虛鏈路提升網(wǎng)絡(luò)的冗余度 152
5.3.4 虛鏈路上的OSPF機(jī)制 153
5.4 多區(qū)域鄰居 156
5.5 小結(jié) 160
參考文獻(xiàn) 161
第6章 可靠性機(jī)制 162
6.1 基于平滑重啟機(jī)制的可靠性技術(shù) 162
6.1.1 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議處理規(guī)程 162
6.1.2 平滑重啟機(jī)制 164
6.1.3 IETF Graceful Restart 170
6.2 基于BFD的OSPF會(huì)話檢測(cè) 176
6.2.1 BFD會(huì)話與OSPF的交互 177
6.2.2 BFD會(huì)話與OSPF平滑重啟機(jī)制的交互 178
6.3 小結(jié) 179
參考文獻(xiàn) 180
第7章 OSPF協(xié)議拓展 181
7.1 不透明LSA 181
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LSA 185
7.4.1 路由器信息類能力TLV 187
7.4.2 路由器功能類能力TLV 192
7.4.3 OSPF動(dòng)態(tài)主機(jī)名TLV 196
7.4.4 OSPF節(jié)點(diǎn)的管理標(biāo)簽TLV 197
7.4.5 S-BFD區(qū)分符TLV 198
7.5 不透明LSA——拓展前綴/鏈路LSA 199
7.5.1 拓展前綴不透明LSA 199
7.5.2 拓展鏈路不透明LSA 202
7.5.3 拓展前綴/鏈路TLV的處理邏輯 208
7.6 小結(jié) 208
參考文獻(xiàn) 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(wǎng)絡(luò)故障帶來的挑戰(zhàn) 210
8.1.2 應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障的思路 211
8.1.3 IP FRR框架 212
8.2 基于本地修復(fù)機(jī)制的快速重路由 213
8.2.1 節(jié)點(diǎn)的勢(shì)能 213
8.2.2 LFA 214
8.2.3 LFA在MHP場(chǎng)景的應(yīng)用 222
8.2.4 LFA的有效性與局限性 227
8.3 基于遠(yuǎn)端修復(fù)機(jī)制的快速重路由 230
8.3.1 基本原理 230
8.3.2 隧道機(jī)制 234
8.3.3 PQ節(jié)點(diǎn)的選擇準(zhǔn)則 236
8.3.4 R-LFA的有效性和局限性 236
8.4 其他快速重路由機(jī)制 238
8.4.1 基于Not-Via地址的快速重路由 238
8.4.2 基于最大冗余樹的快速重路由 239
8.5 無環(huán)收斂機(jī)制 241
8.5.1 轉(zhuǎn)發(fā)表延遲更新機(jī)制 243
8.5.2 轉(zhuǎn)發(fā)表排序更新機(jī)制 244
8.6 小結(jié) 247
參考文獻(xiàn) 248
第9章 OSPF與Segment Routing 249
9.1 Segment Routing基礎(chǔ) 249
9.1.1 Segment Routing的由來 249
9.1.2 Segment Routing基本原理 249
9.1.3 Segment Routing框架 251
9.2 OSPF拓展支持Segment Routing 256
9.2.1 SR能力通告 257
9.2.2 PrefixSID通告 259
9.2.3 AdjacencySID通告 271
9.2.4 OSPF與傳統(tǒng)標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議的協(xié)作 276
9.3 基于SR實(shí)現(xiàn)快速重路由 280
9.3.1 基于SR實(shí)現(xiàn)TI-LFA 280
9.3.2 基于SR解決微環(huán)路 293
9.4 小結(jié) 295
參考文獻(xiàn) 296
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