OSPF协议简要概述(一)

ospf协议

定义:OSPF路由协议是一种链路状态(Link-state)路由协议,一般用于同一个路由域内。在这里,路由域是指一个自治系统(Autonomous System),即AS,它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。在这个AS中,所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个AS结构的数据库,该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息,OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。

三张表:邻居列表,链路状态数据库(拓扑表),路由表

邻居列表:主要记录形成邻居关系路由器
链路状态数据库:记录链路状态信息
路由表:通过链路状态数据库得出
为了适应大型网络ospf在AS内划分多个区域,每个ospf路由器只维护所在区域完整链路状态信息(LSA)
Area0叫骨干区域 围绕area0的叫非骨干区域,骨干区域是负责路由间信息传输
Router ID:是ospf区域内唯一标识路由器的ip地址
router ip的选取规则:(1)使用router-id命令指定Router ID (2)选取路由器loopback接口数值最高的IP地址(3)如果没有loopback接口,在物理端口选取IP地址最高的
DR和BDR的选举方法:(1)自动选举:网段上RouterID最大的路由器被选举为DR,第二大为BDR(2)手动选举:设置优先级(0-255),数值越大,优先级越高默认为1,如果优先级相同,则需要比较routerid,如果路由器的优先级被设置为0时,它将不参加DR和BDR的选举

注:路由器的优先级可以影响一个选举过程,但是它不能强制更换已经存在的DR,BDR路由器。

ospf的组播地址:DRother(224.0.0.5),DR/BDR(224.0.0.6)

ospf的包类型

Hello包:用于发现和维持邻居关系,DR和BDR的选举
数据库描述包(DBD):用于邻居发送摘要信息已同步链路状态数据库
链路状态请求包(LSA):在路由器收到包含最新信息的DBD后发送,用于请求更详细的信息
链路状态更新包(LSU:)收到LSR后发送链路状态通告(LSA),一个LSU数据包可能包含几个LSA
链路状态确认包(LSACK);确认已经收到LSU,每个LSA需要被分别确认

邻居状态机

Down:邻居状态机初始状态,是指在过去的Dead-Interval的时间里没有收到对方的hello报文

#####(1.2) Attemp:只适用于NBMA类型的接口,处于本状态时,定期向那些手工配置的邻居发送hello报文

Init:本状态表示已经收到对方的hello报文,但是该报文没有包含我自己的RouterID(对方没有收到我发送的hello报文)

2-way:本状态表示双方互相收到对方发送的hello报文,建立邻居关系,在广播和NBMA类型的网络中,两接口状态是DRother的,路由器将停留在此状态,其他情况状态机将继续转入高级状态

ExStart:在此状态下路由器和他的邻居之间通过互相交换DBD报文(该报文没有实际内容,只是一些标志位)来决定发送时的主从关系,建立主从关系是为了以后的DBD报文能够有序的发送

Exchange:路由器将本地LSDB用DBD报文来描述,并发给邻居

Loading:路由器发送LSR报文向邻居请求DBD报文

Full:在此状态下,邻居路由器的LSDB中所有的LSA本路由全都有了,即,本路由和邻居建立了邻接状态

ospf将网络划分为四种类型:

点对点网络
广播多路访问网络
非广播多路访问网络
点对多点

ospf建立邻居的条件:

######(1) RouterID不能相同
(2)hello时间,DEAD 时间必须一致
(3)区域ID必须相同,认证必须相同,STUB标志位必须相同(直通路由器区域要求一致)
(4)三层MTU不匹配也无法形成邻接关系(一边是exstart,一边是exchange)
(5)ospf版本号不同
(6)当ospf网络类型是MA时,要求掩码一定一致,因为会出现DR和LSA-2,无法描述网段

ospf的特点:

(1)可适应大型网络
(2)路由变化收敛速度快
(3)无路由环路
(4)支持可变长子网掩码VLSM
(5)支持区域划分
(6)支持组播地址发送协议报文

ospf路由器分类:

(1)区域内路由器:该类路由器的所有接口都属于同一个ospf区域
(2)区域边界路由器(ABR):该路由器可以同时属于两个以上区域,但是其中一个必须是骨干区域,ABR是用来连接骨干区域和非骨干区域,可以是实际连接,也可以是虚连接
(3)骨干路由器:该类路由器至少有一个接口属于骨干区域
(4)自治系统边界路由器(ASB路由器R):与其他AS交换路由信息的

虚链路:帮助非骨干获取完整ASDB

注意:只能跨一个区域(骨干区域),一个非骨干区域跨越一个非骨干区域

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