李春平，叶裴雷，许碧雅，朱婷婷

（广东白云学院大数据与计算机学院，广州 510000）

0 引言

随着互联网的迅速发展，互联网终端用户呈现爆发式增长，导致传统的标识互联网主机的IPv4地址资源紧张［1］。这是由于IPv4网络协议采用的是32位IP地址结构。一方面，IPv4协议结构中没有设计专门进行安全性验证的字段，只有简单的头部校验和验证，因此IP数据包在传输过程中存在安全隐患，容易被截获和篡改，导致数据完整性失效。解决这些问题的最终办法是使用新的128位地址结构的IPv6协议替代传统的IPv4协议［2］。

另一方面，数据包在网络传输过程中，需要寻找最佳途径将数据包转发到目的地，担任转发任务的通常是路由器或三层交换机之类的三层设备。为了找到最佳路由，在路由器上需要执行路由算法，例如RIP、OSPF、BGP等不同的路由协议［3］。RIP是基于距离矢量的路由协议，由于跳数限制，通常应用在中小规模的网络中，BGP是一种边界网关协议［4］，通常运行在自治系统边界路由器上。而OSPF是另一种内部网关协议，它基于链路状态，采用最短路径优先算法，实现快速收敛，能在大型网络中部署。目前有两个常用的版本OSPFv2（OSPF版本2）和OSPFv3（OSPF版本3）。OSPFv2是用来支持IPv4网络，OSPFv3用来支持IPv6网络［5］。因为IPv6将在未来代替IPv4协议，因此本文讨论基于IPv6的OSPF路由协议。

1 OSPF路由协议工作机制

1.1 OSPF组成

OSPF有3个主要组件:数据结构、路由协议消息和算法。

（1）数据结构。OSPF路由器数据结构包括邻接数据库、链路状态数据库（LSDB）、转发数据库，对应着邻居表、拓扑表和路由表等3张表。……