五、OSPF网络类型

网络类型：是指运行OSPF网段的二层链路类型。

1、OSPF网络类型简介

(1) OSPF网络类型

MA(Multi-Access ，多路访问)在一个网段内的节点数量不限制(一条链路上有多个访问点)。MA的网络一般分为两种：

1)广播式多路访问网络：一般指的是以太网，这种网络是支持广播发送的。

2)非广播式多路访问网络(NBMA)：一般常见的有帧中继(FR)，X.25， ATM等网络，在这种网络上广播是无法发送的。

MA网络不一定属于广播式网络，具体要看实际情况。 

伪广播和真广播的区别

伪广播：一台设备给该网段内所有设备都发一个单播数据包，于是这就营造了一个广播的结果，但是它不是真正广播的过程；因此伪广播对带宽资源的消耗是非常大的。

真广播：一台设备发出了一个广播数据包，这个数据包会被交换机复制转发给该网段内的所有设备;也就是说这台设备只发送一次。

OSPF根据链路层协议类型将网络分为4种类型：广播型网络(BMA)、非广播多路访问(NBMA)网络、点到点网络(P2P)和点到多点网络(P2MP)。每种类型在特定的网络环境中具有不同的特点和优势。

1) 广播多路访问类型(Broadcast,BMA)   

在一个MA网络中同时存在广播机制。

广播网络类型是最常见的网络类型，在一个网段内的节点数量不限制。适用于具有多个连接的路由器，如以太网。在广播网络中，所有路由器都直接相连，并且可以互相通信。

广播网络采用了基于广播的Hello消息来发现邻居，并通过DR(指定路由器)和BDR(备份指定路由器)的选举来减少链路状态数据库(LSDB)的维护开销。

常见的协议有：当链路层协议是Ethernet、FDDI时。

适用场景：链路层协议为以太网场景

2) 非广播多路访问网络类型(Non-Broadcast Network，NBMA)

在一个MA网络中没有广播机制。

OSPF在非广播网络中默认的网络类型是NBMA

是指不具有广播能力的网络。非广播网络类型适用于那些不支持广播的网络环境，例如X.25和帧中继(Frame Relay)。在非广播网络中，路由器无法通过广播消息来发现邻居，而是需要通过配置来指定其他邻居路由器的地址。这意味着非广播网络中，不能像广播网络那样自动地发现邻居路由器，而需要手动指定。

适用场景：链路层为帧中继场景且各节点间满足全互联要求

在非广播多路访问网络上，OSPF有两种运行方式：非广播多路访问和点到多点。

非广播多路访问(NBMA)要求网络中的路由器组成全连接。例如，使用全连接的ATM网络。OSPF模拟在广播型网络上的操作，但是每个路由器的邻居需要手动配置。

对于不能组成全连接的网络，应当使用点到点方式，例如，使用不完全连接的帧中继网络，将整个非广播网络看成是一组点到点网络。每个路由器的邻居可以使用底层协议〔例如反向地址解析协议(Reverse ARP, RAAP)来发现。

3) 点对点网络类型(Point-to-Point Network，P2P)

在一个网段内只能存在两个节点，即便强制连接第三节点，最终也无法正常的通讯。适用于只有两个相邻路由器直接连接的情况。

在这种网络类型中，没有DR和BDR的选举，因为只有两个路由器之间的连接。点对点网络比广播网络更简单，因为不需要进行选举过程，所有信息都可以直接交换。

常见的协议有： 二层封装技术为ppp(华为默认)、链路访问过程平衡(Link Access Procedure Balanced for x.25, LAPB)、HDLC(思科默认)。

适用场景：链路层协议为点到点场景

4)点对多点网络类型(Point-to-Multipoint Network，P2MP)

点对多点网络类型适用于一个路由器与多个其他路由器直接相连的情况。在点对多点网络中，一个路由器可以与多个目的地路由器进行通信，而这些目的地路由器之间不需要直接连接。

适用场景：必须为手工配置，适用于链路层为帧中继场景且各节点间非全互联

(2)BMA与NBMA区别

1.BMA与NBMA，决定是否动态发现邻居还是手工指定，如果是动态发现邻居则是BMA，如果是手动指定邻居则是NBMA，MA决定了OSPF需要选举DR与BDR。

2.NBMA是交换机来决定如何转发数据帧，而BMA是主机决定是否接受数据，交换机仅仅起到辅助的优化作用。

3.NBMA最典型的就是帧中继和ATM。

4.BMA网络的逻辑拓扑永远都是总线型拓扑。

(3)为什么网络类型会决定邻居关系路由器是否建立邻接关系呢？

图例中，对于路由器 RTA而言，它有3个邻居。

如果图中的4台路由器彼此之间都建立邻接关系，会有多少呢？答案：6。

如果该网络中的n台路由器都属于广播型或者NBMA网络，彼此之间会建立的邻接关系是多少呢？答案：n*(n-1 )/2。

这时大家会发现，网络中(广播型或者NBMA)随着路由器数量的增加，邻接关系数量也会随之大量增加，邻接关系数量增加意味着网络中需要泛洪大量的报文，而大量的报文交互需要足够的带宽资源以及设备性能的支持。

因此在广播型网络(BMA,Broadcast)或者非广播多路访问网络(NBMA)中需要减少邻接关系的数量，那么怎么减少呢？

在全广播型网络(BMA,Broadcast)和非广播多路访问网络(NBMA)网络中，为了避免两两路由器之间建立邻接关系而导致路由收敛慢，设计了指定路由器(DR)和备份指定路由器(BDR)两种路由器角色，如图3-22，每一个含有至少两个路由器的BMA网络和NBMA网络都有一个指定路由器(DR)和一个备份指定路由器(BDR)。

虽然RTA有3个邻居，但是只与DR和BDR形成邻接关系。与另一个个路由器只有邻居关系，没有邻接关系， 因此不交互路由信息。

概括起来就是，邻接关系的建立要针对不同的网络类型。

1)在点到点网络中，路由器之间会建立邻接关系，点对多点网络可以看作多个点对点网络，邻接关系建立在点对点之间。

2)广播网络和NBMA网络中会选举出DR和BDR,DRother只会与DR、BDR建立邻接关系，与其他DRother之间不建立邻接关系。

OSPF网络类型是一个非常重要的接口变量，这个变量将影响OSPF在接口上的操作，例如采用什么方式发送OSPF协议报文，以及是否需要选举DR、BDR等。

接口默认的OSPF网络类型取决于接口所使用的数据链路层封装。

如图所示，OSPF的有四种网络类型，Broadcast/BMA、NBMA、P2MP和P2P。

网络类型	描述
广播类型(Broadcast)	具有广播能力的网络类型，如以太网，支持多播和广播传输。
NBMA类型 (Non-Broadcast Multi-Access)	非广播多点接入类型的网络，如帧中继、ATM等，不支持广播和多播传输。
点到多点P2MP类型 (Point-to-Mulipoint)	看作一组点到点网络。一对多连接的网络类型，允许一个OSPF路由器与多个其他路由器直接通信，无需逐个建立点到点连接。
点到点P2P类型 (Point-to-Point)	看作两条有向边。一对一连接的网络类型，仅允许两个OSPF路由器之间建立点到点连接，如点到点链路或虚拟专用线路(VPN)。
虚拟链路(virtual link)	也看作一个点到点网络。

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