OSPF路由协议
OSPF路由协议概述
内部网关协议和外部网关协议
自治系统(AS)
内部网关协议(IGP)
外部网关协议(EGP)
自治系统(AS)
AS是指由同一个技术管理机构管理、使用统一选路策略的一些路由器的集合。
按自治系统分为
IGP:内部网关路由协议，运行在AS内部的路由协议，主要解决AS内部的选路问题，发现、计算路由。主要:RIP1/RIP2、OSPF、ISIS
EGP:外部网关路由协议，运行在AS与AS之间的路由协议，他解决AS之间选路问题。通常:BGP
OSPF是链路状态路由协议
OSPF的工作过程
邻居列表
链路状态数据库
路由表
建立邻接关系——链路状态数据库：学习链路状态信息
链路状态数据库——最短路径树：Dijkstra算法
OSPF的基本概念
OSPF区域
为了适应大型的网络，OSPF在AS内划分多个区域
每个OSPF路由器只维护所在区域的完整链路状态信息
区域ID
区域ID可以表示成一个十进制的数字
也可以表示成一个IP
骨干区域Area 0
负责区域间路由信息传播
非骨干区域
非骨干区域相互通信必须通过骨干区域
标准区域
末梢区域stub
完全末梢区域total stub
非纯末梢区域nssa
Router ID
OSPF区域内唯一标识路由器的IP地址
Router ID选取规则
选取路由器loopback接口上数值最高的IP地址
如果没有loopback接口，在物理端口中选取IP地址最高的
也可以使用router-id命令指定Router ID
DR和BDR
广播网络中建立邻接关系
构成n(n一—1)/2个 邻接关系
指定路由器(DR)
其他路由器(DRothers)只和DR及BDR形成邻接关系
DR和BDR的选举方法
自动选举DR和BDR
网段上Router lD最大的路由器将被选举为DR，第二大的将被选举为BDR
手工选择DR和BDR
优先级范围是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Router ID
如果路由器的优先级被设置为0，它将不参与DR和DBR的选举
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或BDR路由器
OSPF的组播地址
224.0.0.5
224.0.0.6
OSPF的度量值为COST
COST= 10⁸/BW
最短路径是基于接口指定的代价(cost)计算的
| 接口类型 | 代价(10⁸/BW) |
|---|---|
| Fast Ethernet | 1 |
| Ethernet | 10 |
| 56K | 1785 |
OSPF的数据包类型
OSPF数据包
承载在IP数据包内，使用协议号89
OSPF的包类型
| OSPF的包类型 | 描述 |
|---|---|
| Hello包 | 用于发现和维持邻居关系，选举DR和BDR |
| 数据库描述包(DBD) | 用于向邻居发送摘要信息以同步链路状态数据库 |
| 链路状态请求包(LSR) | 在路由器收到包含新信息的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DBD/ LSU，每个LSA需要被分别确认 |
OSPF邻接关系的建立
OSPF启动的第一个阶段是使用Hello报文建立双通信的过程
OSPF启动的第二个阶段是建立完全邻接关系
OSPF的网络类型
OSPF将网络划分为四种类型
点到点网络(Point-to-Point)
自动发现邻居，不需DR/BDR、组播224.0.0.5
广播多路访问网络(Broadcast MultiAccess,BMA)
自动发现邻居、选DR/BDR、组播224.0.0.5、224.0.0.6
非广播多路访问网络(None Broadcast MultiAccess，NBMA)
手工指定邻居、选DR/BDR、单播
点到多点网络(Point-to-Multipoint)
自动发现邻居，不需DR/BDR、组播224.0.0.5
OSPF的应用环境
从以下几方面考虑OSPF的使用
网络规模
网络拓扑
其他特殊要求
路由器自身要求
OSPF的特点
可适应大规模网络
路由变化收敛速度快
无路由环
支持变长子网掩码VLSM
支持区域划分
支持以组播地址发送协议报
OSPF工作过程中的三张表
邻居列表 数据链路库 路由表
OSPF与RIP的比较
| OSPF | RIP v1 | RIP v2 |
|---|---|---|
| 链路状态路由协议 | 距离矢量路由协议 | 距离矢量路由协议 |
| 没有跳数的限制 | RIP的15跳限制，超过15跳的路由被认为不可达 | RIP的15跳限制，超过15跳的路由被认为不可达 |
| 支持可变长子网掩码(VLSM) | 不支持可变长子网掩码支持(VLSM) | 支持可变长子网掩码(VLSM) |
| 收敛速度快 | 收敛速度慢 | 收敛速度慢 |
| 使用组播发送链路状态更新 | 周期性广播更新整个路由表 | 周期性组播更新整个路由表 |
实际操作
[R1 ]int g0/0/0-----配置接口ip地址
[Rl-GigabitEthernet0/0/0]ip add 11.0.0.2 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]un sh
[R1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 12.0.0.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/1]un sh
[R1-GigabitEthernet0/0/1]int 100 0
[R1-LoopBack0]ip add 1.1.1.1 32
[R1-LoopBack0] ospf 1 router-id 1.1.1.1-----创建OSPF进程,配置路由ID
[R1-ospf-1]area 0-----进入区域0，区域ID可以用数字表示，也可以用IP表示，若区域0则是骨干区域
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0] network 1.1.1.1 0.0.0.0-----宣告oSPF区域内的直连网段，使用反掩码
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.0.0.0 0.255.255.255
reset ospf process-----重置OSPF进程