SPF演算法計算過程--例_網路

http://golehuang.blog.51cto.com/7499/920865

當鏈路狀態路由演算法構建完LSDB後，接下來節要調用SPF演算法，對LSDB內的LSA進行處理，計算出所有路徑。SPF演算法在《Routing TCP/IP volmun I》的OSPF章節中有描述。

SPF演算法簡單描述如下（LSDB已收斂）：

一、選定根節點；//----不管以哪個節點為根節點，最後計算出的產生樹應該是一樣的（即每個節點到其他節點的權值不變）

二、遍曆該選定節點的所有直連節點。遍曆過程中，若根與某節點的分支為

l 新分支，則添加該分支到分支列表，並記錄分支的權重、根的下一跳；

l 已存在於分支列表，則與分支列表中已存在分支的權重值比較優劣，並把較優值更新到分支列表中；

l 已存在於權重列表，則忽略；

三、把分支列表中的最優分支移出至權重列表，並選定該分支的節點；

四、若分支列表非空，則繼續步驟三；否則演算法結束。

演算法結束後，權重列表即為最短路徑樹，用於產生路由表或其它後續工作。

下面舉個簡單例子，箭頭方向為節點配置鏈路權重（metric），注意權重是單向的，修改權重一般情況下要確保兩端一致。a為運行SPF演算法的節點，LSDB已收斂：

*下述顯示含義為節點(下一跳) 權重

一、SPF把a、b、c、d、e、f、g、h置為未遍曆狀態，並以本節點（R1）為根。添加a(a)到權重列表，權重為0，下一跳為a。接著遍曆a的直連節點b、c、d，並把b(b) 50，c(c) 85，d(d) 20添加到分支列表。其中d(d)的權重最優，為20。添加d(d)到權重列表，權重為20，下一跳為d，並選定d；

二、遍曆d所有串連的節點。這裡d-b 20，d-c 20，d-g 20，d-h 20。分支列表中b(b)從50改為40，下一跳改為d；c(c)從85改為40，下一跳改為d；添加g(d) 40，h(d) 40。這時分支列表包含：b(d) 40，c(d) 40,g(d) 40,h(d) 40。添加b(d)到權重列表，權重為40，下一跳為d，並選定b；

三、遍曆b所有串連的節點。這裡分支為b-e 80，b-d 20，由於d已以被添加到權重列表，不再考慮。分支列表中添加e(d) 120。這時分支列表包含：c(d) 40，g(d) 40，h(d) 40，e(d) 120。添加c(d)到權重列表，權重為40，下一跳為d，並選定c；

四、遍曆c。這裡分支為c-f 20，c-d 20，由於d已被添加到權重列表，不再考慮。分支列表添加f(d) 60。這時分支列表包含：g(d) 40，h(d) 40，e(d) 120，f(d) 60。添加g(d) 到權重列表，權重為40，下一跳為d，並選定g；

五、遍曆g。g分支為g-e 20，g-h 50。分支列表修改e(d) 60。這時分支列表包含：h(d) 40，e(d) 60，f(d) 60。添加h(d)到權重列表，權重為40，下一跳為d，並選定h；

六、遍曆h。h分支為h-g 50，h-f 20。g已被添加到權重列表，不考慮；而a-d-c-f和a-d-h-f同為60，下一跳同為d，該新分支與分支列表中的分支並無差異。這時分支列表包含：e(d) 60，f(d) 60。添加e(d)到權重列表，權重為60，下一跳為d，並選定e；

七、遍曆e。分支為e-b 80，e-g 20，由於b、g已在權重列表，分支列表無需改變，為f(d) 60。添加f(d)到權重列表，權重為60，下一跳為d。

八、由於分支列表為空白，因此SPF演算法結束。這時權重列表為：

節點

a

d

b

c

g

e

f

權重

a

d

d

d

d

d

d

下一跳

0

20

40

40

40

60

60