OSPF路由协议算法的研究与仿真

论文摘要

OSPF是由IETF的IGP工作组为IP网开发的一种能适应大型网络需要的典型的链路状态路由协议，它可以迅速地检测AS内的拓扑变化，经过一个比较短的收敛期后，重新计算出无环路由。在OSPF中采用的是Dijkstra算法来实现最短路径的计算，做到了选路的高效、可靠。不同的算法在时间上的开销是不一样的，可能会有很大的差别，而对于一个大型的网络来讲，选路的效率往往就是网络的生命，算法的重要性不言而喻。以实际的工程项目为背景，对OSPF路由协议的进行路由计算的工作机制进行剖析，对其采用的最短路径树算法进行了分析和证明。通过对协议相应规范的分析，给出了OSPF路由协议的功能模块划分及相应架构的设计方案，并通过工具软件得以实现。运用仿真软件建立网络仿真模型，进行业务流量和路由仿真属性配置，运行仿真并收集仿真结果。通过与其他两种在算法上有代表性的IGP路由协议的仿真结果对比，分析了在CPU占用、带宽占用、吞吐量、时延等方面OSPF协议的优势和不足。OSPF协议在算法上存在着不足，当网络中某条链路发生变化时，需要调用路由算法重新计算最短路径树，这样增加了计算量，不利于快速收敛。也就是说，几条链路状态的变化会导致每个路由器重新计算自己的SPT和相应路由表的完全更新，这影响了OSPF的收敛速度。在与其他协议的仿真对比的结果的说明了这一问题，针对于其算法上的缺陷，提出了改进的方法，即最短路径树的增量算法，只在路由变化受影响的区域和分支重新计算，提高路由收敛的效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题来源及研究目的与意义
• 1.2 国内外研究概况
• 1.3 本文研究的主要内容
• 2 OSPF 动态路由协议解析及算法原理
• 2.1 OSPF 协议概述
• 2.2 OSPF 协议的运行机制
• 2.3 OSPF 最短路径优先算法
• 2.4 本章小结
• 3 OSPF 软件体系架构设计及路由算法实现
• 3.1 OSPF 软件体系架构设计
• 3.2 OSPF 协议路由算法实现
• 3.3 本章小结
• 4 基于 OPNET 的 OSPF 协议仿真
• 4.1 OPNET Modeler 仿真平台简介
• 4.2 利用 OPNET Modeler 对 OSPF 的建模与仿真
• 4.3 OSPF 路由协议与其它协议的仿真对比分析
• 4.4 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献