OSPF路由协议的安全性评测研究

论文摘要

OSPF(Open Shortest Path First,开放最短路径优先)是一种基于SPF(Shortest Path First,最短路径优先)算法的链路状态路由协议。该协议广泛的应用于实际通信网络中。为了更好改善本单位的通信技术,找出适合本单位的路由器产品,本人开始了OSPF路由协议的评测的研究,其结果表明具有非常良好的实用性和经济意义,并且能为本单位的技术成长打下坚实的基础。本论文分析了目前在网络上应用广泛的内部网关协议(IGP)OSPF V2的协议的核心算法,OSPF的链路状态类型(LSA)和链路状态数据库(LSDB),OSPF的最短路径树(SPF)算法计算路由;并根据本单位实际情况重点分析OSPFGraceful Restart(GR)协议,达到故障对网络的影响最小化。本文研究了送检设备的OSPF的实现框架,包括OSPF的主任务流程;OSPF的报文处理流程;OSPF的定时器分析以及IP接口事件处理;协议之间的路由重发布以及关键的OSPF路由计算过程;重点研究了OSPF GR的实现要求、系统体系结构以及GR的详细设计包括API的接口、主要数据结果以及实现流程图。基于大量研究的基础上开发和设计了具有OSPF路由分发路由抖动等功能的OSPF协议测试系统,并采用该系统进行了具有相当实用性的性能评测和稳定性评测,该系统的开发对本单位其他协议评测软件的开发具有极大的参考价值;本文还进一步设计了在协议一致性和网络互连方面的常规评测方案,包括OSPF基于广播网络的运行能力、认证一致性、路由计算(汇聚网络、虚连接网络、重发布路由以及STUB区域网络);并重点针对OSPF GR的实现进行了协议的详细评测,包括GR的LSA的合法性测试、网络故障下的OSPF GR的基本功能测试;最后综合OSPF协议基本功能和OSPF GR功能支持,进行外场实际测试,综合评测目标设备。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 概述
• 1.2 OSPF 协议评测研究意义
• 1.2.1 OSPF 协议标准实现与评测方法
• 1.2.2 OSPF 协议评测研究的必要性
• 1.3 本文的主要贡献
• 1.4 论文的行文结构
• 第二章 OSPF 协议研究
• 2.1 OSPF 协议实现的的核心算法介绍
• 2.1.1 OSPF 的链路状态公告
• 2.1.2 OSPF 路由算法
• 2.2 Ospf Graceful Restart 协议
• 2.3 小结
• 第三章 OSPF 基础实现方法
• 3.1 OSPF 的基本实现
• 3.1.1 OSPF 的启动和初始化过程
• 3.1.2 OSPF 的主任务
• 3.1.3 协议报文处理
• 3.1.4 路由重发布过程
• 3.1.5 IP 接口状态变化的响应
• 3.2 Ospf Graceful Restart 协议设计与实现
• 3.2.1 GR 实现要求
• 3.2.2 系统体系结构
• 3.2.3 路由器进入GR 状态
• 3.2.4 路由器离开GR 状态
• 3.2.5 邻居的 helper 的操作
• 3.2.6 邻居进入 helper 模式
• 3.2.7 邻居退出 helper 模式
• 3.2.8 应对突发事件
• 3.3 小结
• 第四章 OSPF 协议测试系统设计
• 4.1 OSPF 协议测试系统设计概述
• 4.2 OSPF 协议测试系统设计框架与主要数据结构
• 4.2.1 OSPF 协议测试系统设计
• 4.2.2 OSPF 协议测试系统主要函数
• 4.2.3 OSPF 协议测试系统主要数据结构
• 4.2.4 小结
• 第五章 OSPF 评测实施
• 5.1 ANVL 测试仪评测OSPF 协议一致性类评测
• 5.2 OSPF 网络互联评测
• 5.2.1 OSPF 基本功能网络互联评测
• 5.2.1.1 OSPF 在广播网上的运行
• 5.2.1.2 OSPF 路由的MD5 认证
• 5.2.1.3 OSPF 路由的简单密码认证
• 5.2.1.4 OSPF 路由的汇聚
• 5.2.1.5 OSPF 重发布：引入自治系统外部的路由
• 5.2.1.6 OSPF 支持STUB 区域
• 5.2.1.7 OSPF 支持虚连接（Virtual Link）
• 5.2.2 Ospf Graceful Restart 协议的网络互联评测
• 5.2.2.1 GR 的LSA 的合法性测试
• 5.2.2.2 GR 的基本功能测试
• 5.2.2.3 GR 和Helper 的进入退出条件测试
• 5.3 OSPF 性能稳定性评测
• 5.3.1 OSPF 协议测试系统
• 5.3.2 数据产生系统
• 5.3.3 DUT 动态配置自动抖动系统
• 5.4 小结
• 第六章 OSPF 应用与评测工程实验
• 6.1 测试环境和测试项目
• 6.1.1 测试组网环境
• 6.1.2 测试项目
• 6.2 测试结果
• 6.3 测试数据分析
• 6.4 小结
• 第七章 结论
• 参考文献
• 附录