OSPF
Mapa mental
· Conceptos básicos de OSPF
· Proceso de trabajo de OSPF
· Mensaje de OSPF
· Proceso de establecimiento de vecinos OSPF
· Elección DR, BDR
· Análisis LSA
· Tipo de área
OSPF
· Tipo de red OSPF
· Selección de ruta OSPF · Características especiales OSPF y análisis de ejemplo
1. El concepto básico de OSPF
OSPF (abrir primero la ruta más corta) es un protocolo de estado de enlace basado en el algoritmo SPF. OSPF es un protocolo jerárquico. No anuncia elementos de enrutamiento a vecinos. Anuncia información de estado de enlace a vecinos. Cada enrutador calcula y genera una tabla de enrutamiento de acuerdo con la base de datos de estado de enlace.
2. El proceso de trabajo de OSPF
1. Comprenda la red conectada directamente : configure correctamente la dirección IP y la máscara de subred de la interfaz y active la interfaz e incluya la interfaz en una declaración de red
2. Envíe un paquete HOLA : establezca una relación de vecino OSPF: un vecino se refiere a la misma interfaz en el enlace Enrutador habilitado para OSPF
3. Establezca el paquete de estado del enlace : contiene varios estados del enlace directamente conectado al enrutador, incluida la ID de vecino, el tipo de enlace y el ancho de banda. Una vez que se establece una relación crítica, se puede crear un LSP
4. Inunda los paquetes de estado de enlace a los vecinos : cada enrutador inunda los LSP en su propia biblioteca a enrutadores vecinos hasta que todos los enrutadores OSPF en el área tengan el mismo LSDB (Base de datos de estado de enlace)
5. Cree su propia tabla de enrutamiento : los enrutadores usan el algoritmo SPF de acuerdo con la base de datos de estado de enlace para crear sus propias tablas de enrutamiento
Tres mensajes de OSPF
1.
Paquete
OSPF 2. Paquetes OSPF Hay cinco tipos de paquetes en OSPF, que juegan un papel importante en todo el proceso de operación OSFP
· Paquete HELLO
· Paquete DBD
· Paquete LSR
· Paquete LSU
· Paquete LSACK
(1) Paquete HELLO
Rol: establecer una relación de vecino y negociar la relación de vecino en función del contenido del paquete.
Relaciones de vecino que deben coincidir para establecer la relación de vecino: HOLA e intervalo de tiempo de caducidad, el número de área es el mismo y se identifica el final del área.
Fase de ocurrencia: fase de establecimiento de vecino
(2) El
rol del paquete DBD (Descripción de la base de datos) : después del establecimiento de la relación de vecinos OSPF, el paquete DBD es responsable de describir el LSDB local. Después de recibir la comparación del enrutador y su propio LSDB, los
campos especiales LSDB en el área se sincronizan :
1 campo, establecer 1 indica que este es el
campo M del primer paquete de datos que se enviará . Establecer en 1 indica que habrá un paquete DD que se enviará después del
campo MS, que se utiliza para indicar quién es el
número de secuencia DD maestro (maestro) y esclavo (esclavo) : use el número de secuencia Para garantizar la integridad y la confiabilidad de la transmisión
Encabezados LSA: información de resumen del encabezado LSA
(3) Función de paquete LSR (Actualización de estado de enlace)
: se utiliza para solicitar algunas rutas faltantes de enrutadores vecinos, o qué LSA han faltado
Campos especiales:
Tipo de LS, especifique el tipo de LSA solicitado, un total de 7 tipos de
ID de estado de enlace: utilizado para indicar LSA, de acuerdo con los diferentes tipos de LSA, tiene diferentes significados
Enrutador publicitario: utilizado para indicar la generación de esta ID de enrutador LSA
(4) LSU (
Función Link-State Update) : responda a la LSR, o envíe periódicamente LSU para actualizar la LSDB en el área, se envía el contenido de la LSA que realmente se necesita
Función de campo especial:
Nu mber de LSA, especifique el número total de
LSA enviados en este mensaje LSA: una pieza de información específica de LSA completa, puede haber información múltiple de LSA
(5) paquete ACK
Función: se utiliza para confirmar el mensaje devuelto después de recibir la LSU desde el extremo opuesto, el contenido es el encabezado LSA que debe confirmarse
Campos especiales:
1.LSA Headres: información del encabezado LAS
4. Proceso de establecimiento de vecinos OSPF.
En primer lugar, la relación de vecindad y la relación de contacto que se distinguen entre sí de estado entre los dos routers es una relación de vecindad de 2 vías indica que, cuando el bit relación de vecino indica COMPLETO establecer adyacencia
proceso de cambio de relación 1. vecino
Down-> init-> 2-way-> exstart-> exchange-> loading-> full
down: indica que no se ha establecido la relación con el vecino, no se detecta la existencia del vecino
init: se recibe el paquete HELLO, pero la información del vecino en el paquete no ID de enrutador propio de
2 vías: recibió el paquete HELLO, la información del vecino en el paquete contiene su propio ID de enrutador
inicial: indica que se está negociando la relación maestro-esclavo, es decir, quién envía el
intercambio DBD primero : bajo el liderazgo del enrutador maestro, comience a intercambiar la
carga DBD : Solicite información más detallada, es decir, intercambie LSU
completa: indica que la relación de adyacencia se ha establecido completamente y que la base de datos es completamente coherente con el vecino
2. Proceso detallado de establecimiento vecino
(1) Proceso de establecimiento vecino (down-> init-> 2-way)
Enlace de acceso múltiple, OSPF primero determina DR y BDR, que pueden optimizar el proceso de intercambio de información en la red de difusión, en 2 -Las elecciones DR y BDR se llevarán a cabo después
(2) El proceso de intercambio de LSDB (exstart-> exchange)
Antes de intercambiar LSDB, el enrutador elegirá un enrutador maestro para dominar toda la fase de intercambio y determinará que el enrutador maestro está en la fase de
exstart exstart: Primero, los enrutadores en un enlace están inicialmente Piense en usted mismo como el enrutador maestro y envíe paquetes DBD vacíos (sin índice LSA, incluidos RID, bit MS, bit M, 1 bit se establecerá en 1). Después de recibir el DBD vacío del par, comparará el RID, el extremo más grande Se convertirá en el enrutador maestro, el enrutador esclavo también debe enviar un paquete DBD para responder al enrutador maestro. En este punto, entra en la etapa de
intercambio de intercambio: bajo el liderazgo del enrutador principal comenzó a intercambiar LSDB. El paquete DBD enviado por el enrutador maestro siempre responde desde el enrutador esclavo. Los paquetes DBD enviados desde el enrutador son todas respuestas a los paquetes DBD enviados por el enrutador maestro. Si el enrutador maestro no tiene información que pasar y el enrutador esclavo aún la tiene, el enrutador esclavo establecerá M en 1, de modo que el enrutador maestro conozca al esclavo El enrutador aún tiene información para enviar, continuará enviando paquetes DBD al enrutador esclavo, y el enrutador esclavo puede enviar información relacionada
(3) Proceso de base de datos de estado de enlace síncrono (Carga-> Completo) Después de que
se complete el intercambio de DBD, el enrutador tiene una lista de índice de LSA vecinas. El enrutador ingresa al estado de Carga y comienza a solicitar LSA que no tiene. El enrutador envía un LSR para solicitar Para múltiples LSA, el extremo opuesto responde al paquete LSU para decirle al enrutador que quiere la información. Puede usar LSACK para confirmar que el extremo opuesto ha recibido la LSU. Cuando ambos extremos ya no envían LSU y LSR, el LSDB se sincroniza y entra en el estado FULLL
V. elecciones DR y BDR
1. La importancia de la existencia de
DR y BDR DR y BDR existen en el acceso múltiple, la función es reducir la cantidad de sincronización en el área, reducir el consumo de memoria del enrutador, reducir las actualizaciones de tráfico de enrutamiento, garantizar que la misma área tenga el mismo DR y BDR
2. Proceso de elección El proceso de elección de
DR y BDR no es preventivo. La
prioridad es mayor. El que tenga mayor prioridad será elegido como DR y BDR. Si la prioridad es la misma, mire el RID. Significa que no se llevan a cabo elecciones DR y BDR.
No DR y BDR, la multidifusión utilizada cuando se envía a DR y BDR es 224.0.0.6, y DR y BDR se envían a no DR y BDR mediante multidifusión 224.0.0.5
6. LSA
1. El concepto básico de
LSA LSA es una estructura de datos establecida por enrutadores para describir la información del estado del enlace, almacenada en LSDB, transportada en LSU, y describe el estado del enlace o interfaz y el costo de cada enlace
2. Las últimas reglas de juicio de LSA
· Número de serie más alto
· Suma de verificación, cuanto más grande, más nuevo
· Tiempo de envejecimiento · Edad
LS más pequeña
3. Tipo de
LSA Tipo 1: Enrutador LSA (estados de enlace del enrutador)
ID del estado del enlace: ID del enrutador de origen Enrutador de
publicidad: Enrutador OSPF
Ámbito de publicidad: Solo inundación en un área específica
Contenido de publicidad:
· Las interfaces y ubicaciones de interfaz del enrutador en el área Vecinos conectados (costo de enlace, etc.), estado de enlace directo del enrutador
, tipo de conexión de red
, ya sea ABR
tipo 2:
ID de estado de enlace de red LSA ( estado de enlace NET) : dirección de interfaz IP del
DR
Gama de anuncios de BDR y BDR : inundaciones en un área específica, el
contenido del anuncio solo aparecerá en la red de DR y BDR : el anuncio es una subred de transmisión, que enumera todos los enrutadores que constituyen la red de tránsito, incluido el enlace Máscara de subred, estado del enlace y otra información (es decir, todos los enrutadores asociados con DR y BDR)
Tipo 3: Resumen LSA (Resumen del estado del enlace neto)
ID del estado del enlace: Dirección de la red de destino
Enrutador del anuncio: ABR
Alcance del anuncio: área entre el anuncio, un anuncio de la región a otra región,
advertisement contenido: la región de la clase 1 y clase 2 LSA de agregación es transmitida a la otra zona (no backbone - "hueso ). La subred, la máscara y el costo de ABR al destino en el área de origen se anuncian, es decir, el costo de un área determinada a un enrutador en otra área es el costo del local al ABR, más el costo anunciado en la LSA Tipo 3 (El enrutador emisor solo puede actualizar y eliminar LSA, otros enrutadores solo son responsables del reenvío)
Reglas de generación y propagación de tipo LSA:
· ABR solo realizará el algoritmo SPF en los tres tipos de LSA del área principal para obtener la tabla de enrutamiento, y luego enviará el LSA creado al área no principal, pero no operará en el LSA desde el área no principal (en un área Hay dos problemas con ABR), pero estos LSA existirán en el LSDB del área no troncal y se inundarán en el área no troncal
· La inundación del LSA, desde el área no troncal hasta el área troncal, solo considerará el enrutamiento dentro del área
· Las inundaciones de LSA, desde el área troncal hasta el área no troncal, considerarán el enrutamiento dentro del área y el enrutamiento entre áreas
Tipo 4: ASBR resume la
ID del estado del enlace LSA : la ID del enrutador ASBR
anuncia el enrutador: el original es el ABR del área con rutas externas importadas, y luego el ABR de cada área modifica el valor métrico y luego ingresa el
rango de anuncio deárea respectivo: Además de todo el dominio OSFP en el área de código auxiliar, el
contenidodelanuncio: cómo alcanzar la
inundación deASBRTipo 4 LSA: el ABR original inyecta el LSA en el área de la red troncal (el valor métrico transportado es la distancia entre ABR y ASBR), y el ABR en el área de la red troncal recibe Luego, modifique el valor métrico (el costo original más la distancia desde el ABR al ABR anunciado originalmente) y publíquelo en el área no troncal (el valor métrico del ASBR en el enrutador del área no troncal es el LSA Tipo 4 recibido más la distancia al ABR)
Tipo 5:
ID del estado del enlace LSA del sistema autónomo : número de red externo anunciado en el sistema autónomo
Enrutador anunciado: RID de ASBR, ABR solo se reenvía sin modificación
Rango de anuncio: todo el sistema autónomo OSPF excepto el área de código auxiliar
Tipo 7:
estado de enlace de LSA externo de NSSA : número de red externa introducido
Rango de anuncio: solo existe en el área de NSSA y se inunda como un LSA de tipo 5 en el ABR. Después de convertir a LSA tipo 5, se reservará una dirección (Dirección de reenvío), que es la dirección de interfaz ASBR. La ruta desde otras áreas hacia el exterior es en realidad la ruta a la dirección reservada
4. Acerca de las características y el funcionamiento de LSA
(1) Después de que la interfaz falla, la operación de LSA
envía un nuevo tipo 1 LSA para informar a los vecinos que no hay información de enlace
(2) La identidad
del enrutador que genera el LSA El enrutador en el área genera: Tipo 1 y 2 Generación
ABR Clase LSA : Clase 3 y Clase 4 LSA
ASBR genera Clase 5 y Clase 7 LSA
7. Tipo y estructura del área OSPF
1. Tipo de área
(1) Área principal: todas las áreas deben estar conectadas al área principal
(2) Área estándar: recibir toda la información de enrutamiento interno y externo
(3) Área final: no aceptar información de enrutamiento fuera del sistema autónomo (4 tipos y Tipo 5 LSA)
(4) Área de código auxiliar completa: solo reciba la información de enrutamiento interno del área dedicada por Cisco y conéctese a otras áreas a través de la ruta predeterminada (no acepte el tipo 3, 4, 5 LSA, comuníquese con la red externa a través de la ruta predeterminada)
(5) NSSA: el enrutamiento del área de recepción y la información de enrutamiento externa limitada restringe la información fuera del sistema autónomo. Puede haber ASBR en el área de NSSA.
(6) NSSA completa: recibir solo la información de enrutamiento en el área y la información de enrutamiento externo limitado
2. La ruta predeterminada del área de código auxiliar OSPF
(1), el área de código auxiliar completa y el área completa de NSSA generará automáticamente una ruta predeterminada entre áreas, el área de NSSA no se generará automáticamente, debe configurarla manualmente
8. tipo de red OSPF
1. Conexión punto a punto
Una red que conecta un par de enrutadores, usando el protocolo PPP HDLC,
usando la multidifusión 224.0.0.5 para enviar varios paquetes de datos
2.
Las redes de acceso múltiple de difusión , como Ethernet, requieren elecciones DR y BDR.
Por lo general, los mensajes HELLO, LSU y LSACK se envían en multidifusión, y los mensajes DD y LSR
DR y BDR se envían en unidifusión. Los enrutadores no designados envían mensajes mediante multidifusión 224.0.0.5
Los enrutadores no designados envían mensajes a DR y BDR mediante multidifusión 224.0.0.6
3. El acceso múltiple sin transmisión (NBMA, acceso múltiple sin transmisión)
conecta más de dos enrutadores pero no tiene una función de transmisión.
Todos los paquetes de datos de la red Frame Relay y la red ATM se envían unicast, y se designa al vecino.
4. Los
paquetes de saludo punto a multipunto se envían en multidifusión, otros tipos de paquetes de datos se envían por unidifusión
9. Selección de ruta OSFP
1. Tipo de ruta OSPF
· O, ruta dentro del área
· OIA, ruta entre áreas
· OE2, ruta externa, el valor del costo no cambia cuando se propaga en el área
· OE1, ruta externa, el valor del costo cambia cuando se propaga en el área
· ON2, en Existe
en el área NSSA , similar a OE2 · ON1, existe en el área NSSA, similar a OE1
· O IA, ruta predeterminada entre áreas
· O N2, ruta predeterminada en el área NSSA
2. Reglas de enrutamiento Los
siguientes se organizan en orden de prioridad, con la prioridad más alta que aparece primero
,
enrutamiento dentro del área
, enrutamiento entre áreas , enrutamiento E1 / N1, estos dos tipos de rutas se consideran iguales
y enrutamiento E2 / N2
Diez. Varias preguntas de análisis avanzado de OSPF
El problema de la dirección de reenvío en la clase 1.5 LSA
(1) Cuando OSPF importa una ruta externa, si la dirección de reenvío de la LSA generada es 0.0.0.0, otros enrutadores considerarán cómo llegar al ASBR al calcular para llegar a la red externa. El enrutador del tipo 5 LSA calcula la dirección del siguiente salto a la ruta externa
(2) Cuando OSPF importa la ruta externa, si la dirección de reenvío del tipo 5 LSA generado no es 0.0.0.0, otros enrutadores calculan llegar al externo En la red, consideraremos cómo llegar a la dirección de reenvío para calcular la dirección del siguiente salto de la ruta externa.
Cuando se cumplen las tres condiciones siguientes al mismo tiempo, la dirección de reenvío del LSA tipo 5 generada por OSPF no es 0.0.0.0.
· Esta ruta externa importada, La interfaz saliente correspondiente está habilitada con OSPF
· La ruta externa importada, la interfaz correspondiente no está configurada como interfaz pasiva
· La ruta externa importada, y se transmite el tipo OSPF de la interfaz saliente correspondiente. En
este caso, el La LSA tipo 5 tiene una dirección FA igual a la dirección del próximo salto de la ruta externa importada
. La dirección de reenvío
en el tipo 2.7 LSA. Si se importa una ruta externa en el área NSSA, se genera la LSA tipo 7 La dirección de envío no es 0, y la dirección de reenvío específica es la dirección IP de la interfaz habilitada por OSPF en el ASBR
(1) Si OSPF está habilitado en la interfaz de bucle invertido en el enrutador, la dirección de reenvío es igual a la dirección de bucle invertido habilitado por OSPF. Si hay múltiples, entonces La dirección de reenvío es igual a la dirección IP de la última interfaz de bucle de retorno con OSPF habilitado
(2) Si no hay una interfaz de bucle de retorno en este enrutador con OSPF habilitado, entonces la dirección de FA es igual a la dirección de interfaz física con OSPF habilitado. Si hay varias, la dirección de reenvío es el último OSPF habilitado Dirección IP de la interfaz física
3. Generación de ruta hacia el exterior
(1) Después de recibir 5 tipos de LSA, verifique la dirección de reenvío en la LSA. Si es 0.0.0.0, la ruta generada es esencialmente una ruta a ASBR. En este momento, busque 4 tipos de LSA. Use la métrica en el LSA para calcular la ruta hacia el exterior (considere OE1 y OE2, OE1 más el costo interno del sistema autónomo, OE2 no agrega el costo interno del sistema autónomo)
(2) Si la dirección de reenvío no es 0.0.0.0, vaya a La ruta al exterior es la ruta a la dirección de reenvío
4. Problema de enlace virtual En la
figura, los dos enrutadores inferiores están en el área 0, los dos a la izquierda son el área 14, los dos a la derecha son el área 23 y los dos en la parte superior son el área 12, solicite al menos algunos enlaces virtuales para garantizar la normalidad ejecutar varios enlaces virtuales a la más fiable
de análisis:
un mínimo de uno a que los routers 1 y 4 o 2 y 3 de
la superficie original 0,14,23 en la región, pero la falta de región 12, y que entre 1 y 4 El establecimiento de un enlace virtual puede cumplir con los requisitos más básicos, los
más confiables, 3
