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  • OSPF动态路由协议的单区和多区一、OSPF路由协议(一)内部网关协议和外部网关协议(二)ospf工作过程(三)ospf区域三级目录 一、OSPF路由协议 ospf:链路状态路由协议 (一)内部网关协议和外部网关协议 1.AS自治...

    一、OSPF路由协议

    ospf:链路状态路由协议,它的度量值与COST有关
    cost=10^8/BW(网口带宽)

    接口类型 cost花销
    100M Fast Ethernet 1
    10M Ethernet 10
    56K 1785

    承载在IP数据包内(网络层)使用协议号89。

    (一)内部网关协议和外部网关协议

    1.AS自治系统:同一技术管理机构管理,使用统一选路策略的一些路由器的集合
    2.内部网关协议(IGP):内部网关路由协议,运行在AS内部的路由协议,主要是解决AS内部的选路问题,发现,计算路由。 主要包含RIPV1 和RIPV2,OSPF,ISIS
    3.外部网关协议(EGP):外部网关路由协议,运行在AS与AS之间的路由协议解决AS之间选路问题。BGP

    (二)ospf工作过程

    1.邻居列表
    2.链路状态数据库
    3.路由表
    传信的路由——建立邻接关系—(学习链路状态信息)—链路状态数据库—(SPF算法)—最短路径树——路由表

    (三)ospf区域

    1.1.为了适应大型的网络,OSPF在AS内划分多个区域。
    1.2.每个OSPF路由器只维护所在区域的完整链路状态信息。
    2.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IP
    3.由骨干区域和非骨干区域组成
    3.1骨干区域 Area 0 负责区域间路由信息转播
    3.2非骨干区域 Area 1,Area 2

    (四)Router ID

    Router ID:OSPF区域内唯一表示路由器的IP地址
    Router ID选取规则:
    1.选取路由器loopback接口上数值最高的IP地址
    2.如果没有loopback接口,在物理端口中选取IP地址最高的
    3.用Router-id命令指定Router ID(优先级最高)

    (五)DR和BDR

    广播网络中建立邻接关系,两两学习,构成N(N-1)/2个链路
    DR指定路由器:所有路由器指向DR(指定路由器)学习,与其他路由形成一对一对应关系
    DRothers其他路由器:只和DR和BDR形成邻接关系

    (六) DR和BDR选举方法

    1.自动选举DR和BDR:网段上Router ID最大的路由器:DR,第二大:BDR
    2.手工选择DR和BDR:

    • 优先级范围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为0,它将不参与DR和BDR的选举
      路由器的优先级可以影响一个选举过程,但是不能强制更换已经存在的DR或BDR路由器,在一组路由器中先开启的可能已成为DR

    (七)两个组播地址

    224.0.0.5——开机时,互相发送hello包,状态信息交互,选举DR和BDR,DR,BDR发送路由变更消息给其他路由
    224.0.0.6——其他路由器通过224.0.0.6发送路由变更信息给DR和BDR

    (八)ospf五种类型包

    类型 作用
    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

    (九)ospf建立邻接关系的7个状态机

    1.Down(初始化): 邻居状态机的初始状态,没收到对方的Hello报文或OSPF没启动时。
    2.Init(收到第一个hello包):邻居收到我发送的包含我的Router ID的hello包,但是我没有收到邻居的hello包
    3.2-Way(建立双向会话):本状态表示双方互相收到了对端发送的Hello报文,建立邻居关系。我也收到了包含邻居Router ID的hello包。
    4.ExStart(建立主从关系):在此状态下,通过对比Router ID和优先级来选举DR和BDR建立主从关系。
    5.Exchange(交换摘要信息): 相互发送DBD报文链路状态信息摘要,并且相互发送LAck报文确认收到DBD报文
    6.Loading(加载详细信息):从DBD报文中获取到新的路由摘要消息,则发送LSR报文请求更详细的路由信息,邻居发送LSU报文包含关于新路由条目的完整信息,并且相互发送LAck确认收到LSA链路状态通告,LSU包含多个LSA条目,每个LSA都要被确认
    7.Full(完成连接): 在此状态下,邻居路由器的LSDB中所有的LSA本路由器全都有了。完成了邻接关系的建立。

    (十)OSPF网络类型

    1.点到点网络(pint-to-point)
    ——自动发现邻居,不需DR/BDR,组播224.0.0.5
    2.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
    3.非广播多路访问网络(None Broadcast MultiAccess,,NBMA)
    ——手工指定邻居、选DR/BDR、 单播
    4.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
    (十一)ospf特点
    1.可适应大规模网络
    2.路由器变化收敛速度快
    3.无路由环路
    4.可支持区域划分
    5.支持可变长的子网掩码
    6.支持以组播地址发送协议

    二、OSPF多区的原理及配置

    (一)概述

    1.多区产生的原因

    生成OSPF多域的原因:a.改善网络的可拓展性b.加速收敛

    2.ospf三种通信量

    2.1 域内通信量(intra-area traffic)
    单个区域内的路由器之间交换数据包的构成的通信量
    2.2域间通信量 (inter-area traffic)
    不同区域的路由器之间交换数据包构成的通信量
    2.3外部通信量(external traffic)OSPF域内的路由器与OSPF区域外或另一个自治系统内的路由器之间交换数据包构成的通信量

    3.OSPF 的路由器类型

    3.1内部路由器:只保存本区域的链路状态信息
    3.2区域边界路由器(ABR):将负责连接Area 0和其他区域的通信
    3.3自治系统边界路由器(ASBR):学习外部的路由,注入ospf区域。学习ospf区域路由注入其他AS中

    4.区域类型

    4.1骨干区域
    4.2非骨干区域(根据能学习到的路由种类来区分)
    a.标准区域
    b.末梢区域(stub)
    c.完全末梢区域(totally stubby)
    d.非纯末梢区域(nssa)

    (二)链路状态数据库

    1.链路状态数据库的组成

    1.1每个路由器都创建了由每个接口、对应的相邻节点和接口速度组成的数据库
    1.2链路状态数据库中每个条目称为LSA(链路状态通告),常见的有六种LSA类型

    2.常见的6种LSA类型

    Type 1(路由器LSA):由区域内的路由器发出的,描述路由器的链路状态和花费,传递到整个区域内
    Type 2(网络LSA):由区域内的DR发出的,描述了区域内变更信息,在整个区域内传播
    Type 3(网络汇总LSA):ABR发出的,其他区域的汇总链路通告,描述了其他区域内某一网段的路由,区域间传递
    Type 4(ASBR汇总LSA):ABR发出的,用于通告ASBR信息,确定ASBR的位置,不会出现在ASBR所属区域之内
    Type 5(AS外部LSA):ASBR发出的,用于通告外部路由,告诉相同AS的路由器通往外部AS的路径,在整个AS中进行泛洪
    Tpye 7(NSSA外部LSA):NSSA区域内的ASBR发出的,用于通告本区域连接的外部路由,与Type 5类似,仅在非纯末梢区域内进行泛洪,传递时会被ABR转换位LSA5

    (三)末梢区域和完全末梢区域

    1.概述

    1.四个条件

    • 只有一个默认路由作为其区域的出口
    • 区域不能作为虚链路的穿越区域
    • Stub区域里无自治系统边界路由器ASBR
    • 不是骨干区域Area 0

    2.末梢区域:没有LSA4、5、7通告
    完全末梢区域:除一条LSA3的默认路由通告外,没有LSA3、4、5、7通告
    3.作用:其主要目的是减少区域内的LSA条目以及路由条目,减少对设备CPU和内存的占用;末梢区域和完全末梢区域中ABR会自动生成一条默认路由发布到末梢区域或完全末梢区域中。

    2.末梢区域配置命令

    ABR配置
    [R4]ospf 1
    [R4-ospf-1]area 0 #先配与其他区域相直连的网段
    [R4-ospf-a-area-0.0.0.0]network x.x.x.x x.x.x.x #宣告直连网段,反掩码
    [R4-ospf-1]area 2
    [R4-ospf-a-area-0.0.0.2]network x.x.x.x x.x.x.x #宣告直连网段,反掩码
    [R4-ospf-a-area-0.0.0.2]stub
    区域内部路由配置
    [R5]ospf 1
    [R5-ospf-1]area 2
    [R5-ospf-a-area-0.0.0.2]network x.x.x.x x.x.x.x #宣告直连网段,反掩码
    [R5-ospf-a-area-0.0.0.2]stub

    3.完全末梢区域配置命令

    ABR配置
    [R4]ospf 1
    [R4-ospf-1]area 2
    [R4-ospf-a-area-0.0.0.2]network x.x.x.x x.x.x.x #先宣告直连网段,反掩码
    [R4-ospf-a-area-0.0.0.2]stub no-summary
    区域内路由配置
    [R5]ospf 1
    [R5-ospf-1]area 2
    [R5-ospf-a-area-0.0.0.2]network x.x.x.x x.x.x.x #先宣告直连网段,反掩码
    [R5-ospf-a-area-0.0.0.2]stub

    (四)ospf多区配置实验

    在这里插入图片描述

    r1

    u t m
    Info: Current terminal monitor is off.
    sys
    Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
    [Huawei]sysname r1
    [r1]user-interface console 0
    [r1-ui-console0]idle-timeout 0 0
    [r1-ui-console0]int g0/0/0
    [r1-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown
    Info: Interface GigabitEthernet0/0/0 is not shutdown.
    [r1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 12.0.0.1 24
    [r1-GigabitEthernet0/0/0]int loopback 0
    [r1-LoopBack0]ip add 1.1.1.1 32
    [r1-LoopBack0]q
    [r1]ospf 1
    [r1-ospf-1]area 2
    [r1-ospf-1-area-0.0.0.2]netw
    [r1-ospf-1-area-0.0.0.2]network 12.0.0.0 0.0.0.255
    [r1-ospf-1-area-0.0.0.2]
    [r1-ospf-1-area-0.0.0.2]network 1.1.1.1 0.0.0.0
    [r1-ospf-1-area-0.0.0.2]
    [r1-ospf-1-area-0.0.0.2]
    [r1-ospf-1-area-0.0.0.2]q
    [r1-ospf-1]dis ip rout
    [r1-ospf-1]dis ip routing-table
    [r1-ospf-1]area 2
    [r1-ospf-1-area-0.0.0.2]stub

    r2

    u t m
    Info: Current terminal monitor is off.
    sys
    Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
    [Huawei]sysname r2
    [r2]user-interface console 0
    [r2-ui-console0]idle-timeout 0 0
    [r2-ui-console0]q
    [r2]int g0/0/0
    [r2-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown
    Info: Interface GigabitEthernet0/0/0 is not shutdown.
    [r2-GigabitEthernet0/0/0]
    [r2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 12.0.0.2 24
    [r2-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
    [r2-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown
    Info: Interface GigabitEthernet0/0/1 is not shutdown.
    [r2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 23.0.0.1 24
    [r2-GigabitEthernet0/0/1]int loopback0
    [r2-LoopBack0]ip add 2.2.2.2 32
    [r2-LoopBack0]q
    [r2]ospf
    [r2-ospf-1]area 0
    [r2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 23.0.0.0 0.0.0.255
    [r2-ospf-1-area-0.0.0.1]area 2
    [r2-ospf-1-area-0.0.0.2]network 12.0.0.0 0.0.0.255
    [r2-ospf-1-area-0.0.0.2]network 2.2.2.2 0.0.0.0
    [r2-ospf-1-area-0.0.0.2]stub

    r3

    [Huawei]sysname r3
    [r3]user-interface console 0
    [r3-ui-console0]idle-t
    [r3-ui-console0]idle-timeout 0 0
    [r3-ui-console0]q
    [r3]int g0/0/0
    [r3-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown
    Info: Interface GigabitEthernet0/0/0 is not shutdown.
    [r3-GigabitEthernet0/0/0]ip add 23.0.0.2 24
    [r3-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/01
    [r3-GigabitEthernet0/0/1]ip add 34.0.0.1 24
    [r3-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown
    Info: Interface GigabitEthernet0/0/1 is not shutdown
    [r3-GigabitEthernet0/0/1]int loopback 0
    [r3-LoopBack0]ip add 3.3.3.3 32
    [r3-LoopBack0]q
    [r3]ospf
    [r3-ospf-1]area 0
    [r3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 23.0.0.0 0.0.0.255
    [r3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 34.0.0.0 0.0.0.255
    [r3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 3.3.3.3 0.0.0.0

    r4

    [Huawei]undo info-center enable
    Info: Current terminal monitor is off.
    sy
    Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
    [Huawei]user-interface console 0
    [Huawei-ui-console0]idle-timeout 0 0
    [Huawei-ui-console0]q
    [Huawei]int loop0
    [Huawei-LoopBack0]ip add 4.4.4.4 32
    [Huawei-LoopBack0]int g0/0/0
    [Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ip add 34.0.0.4 24
    [Huawei-GigabitEthernet0/0/0]un sh
    Info: Interface GigabitEthernet0/0/0 is not shutdown.
    [Huawei-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
    [Huawei-GigabitEthernet0/0/1]ip add 45.0.0.4 24
    [Huawei-GigabitEthernet0/0/1]un sh
    Info: Interface GigabitEthernet0/0/1 is not shutdown.
    [Huawei-GigabitEthernet0/0/1]q
    [Huawei]ospf
    [Huawei-ospf-1]area 0
    [Huawei-ospf-1-area-0.0.0.0]network 34.0.0.0 0.0.0.255
    [Huawei-ospf-1-area-0.0.0.0]network 4.4.4.4 0.0.0.0
    [Huawei-ospf-1-area-0.0.0.0]q
    [Huawei-]ospf
    [Huawei-ospf-1]area 1
    [Huawei-ospf-1-area-0.0.0.1]un network 45.0.0.0 0.0.0.255
    [Huawei-ospf-1-area-0.0.0.1]q

    r5

    [Huawei]sysname r5
    [r5]user-in
    [r5]user-interface con
    [r5]user-interface console 0
    [r5-ui-console0]idle-t
    [r5-ui-console0]idle-timeout 0 0
    [r5-ui-console0]q
    [r5]int g0/0/0
    [r5-GigabitEthernet0/0/0]ip add 45.0.0.2 24
    [r5-GigabitEthernet0/0/0]undo shu
    [r5-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown
    Info: Interface GigabitEthernet0/0/0 is not shutdown.
    [r5-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
    [r5-GigabitEthernet0/0/1]ip add 56.0.0.1 24
    [r5-GigabitEthernet0/0/1]undo shu
    [r5-GigabitEthernet0/0/1]undo shutdown
    Info: Interface GigabitEthernet0/0/1 is not shutdown.
    [r5-GigabitEthernet0/0/1]int loop0
    [r5-LoopBack0]ip add 5.5.5.5 32
    [r5-LoopBack0]q
    [r5]ospf 1
    [r5-ospf-1]area 1
    [r5-ospf-1-area-0.0.0.1]netw
    [r5-ospf-1-area-0.0.0.1]network 45.0.0.0 0.0.0.255
    [r5-ospf-1-area-0.0.0.1]network 56.0.0.0 0.0.0.255
    [r5-ospf-1-area-0.0.0.1]network 5.5.5.5 0.0.0.0

    r6

    u t m
    Info: Current terminal monitor is off.
    sys
    Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
    [Huawei]sysname r6
    [r6]user-interface console 0
    [r6-ui-console0]idle-timeout 0 0
    [r6-ui-console0]q
    [r6]int g0/0/0
    [r6-GigabitEthernet0/0/0]ip add 56.0.0.2 24
    [r6-GigabitEthernet0/0/0]int loop0
    [r6-LoopBack0]ip add 6.6.6.6 32
    [r6-LoopBack0]int g0/0/0
    [r6-GigabitEthernet0/0/0]undo shu
    [r6-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown
    Info: Interface GigabitEthernet0/0/0 is not shutdown.
    [r6-GigabitEthernet0/0/0]q
    [r6]ospf
    [r6-ospf-1]area 1
    [r6-ospf-1-area-0.0.0.1]netw
    [r6-ospf-1-area-0.0.0.1]network 56.0.0.0 0.0.0.255
    [r6-ospf-1-area-0.0.0.1]netw
    [r6-ospf-1-area-0.0.0.1]network 6.6.6.6 0.0.0.0
    [r6-ospf-1-area-0.0.0.1]q
    [r6]ping -a 6.6.6.6 1.1.1.1

    展开全文
  • 测试PE性能时,必须能支持高达每端口100个邻接,允许每个OSPF邻接运行在自己的VLAN中并能够总体系统测试中支持数量巨大的端口。由于将独立的CPU和内存专用于每一个OSPF邻接是不划算的,所以PE将不同的邻接之间...
  • 动态路由协议OSPF协议基础一、OSPF协议基本概念1.1动态协议的分类1.2OSPF协议的工作流程1.3OSPF区域1.3.1OSPF区域划分1.3.2OSPF区域ID1.4Router ID1.4.1Router ID1.4.2 一、OSPF协议基本概念 1.1动态协议的分类 ...

    一、OSPF协议基本概念

    1.1动态协议的分类

    自治系统(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。
    [1]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、EIGRP (思科私有协议)
    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
    在这里插入图片描述

    [2]按协议类型分类
    距离矢量路由协议: RIP1/2、 BGP (路径矢量协议)、EIGRP (高级距离矢量协议)
    路由器对全网拓扑不完全了解。是“传说的路由”,A发路由信息给B,B加上自己的度量值又发给C,路由表里的条目是听来的。
    链路状态路由协议: OSPF、ISIS
    路由器对全网拓扑完全了解。是“传信的路由”,A将信息放在一封信里发给B,B对其不做任何改变,拷贝下来,并将自己的信息放在另一封信里,两封信一起给C,这样,信息没有任何改变和丢失,最后所有路由器都收到相同的一堆信,这一堆信就是LSDB。然后,每个路由器运用相同的SPF算法,以自己为根,计算出SPF Tree (即到达目的地的各个方案),选出最佳路径,放入路由表中。

    1.2OSPF协议的工作流程

    建立邻接关系→链路状态数据库→最短路径树→路由表
       学习链路状态信息  Dijksra算法
    

    1.3OSPF区域

    1.3.1OSPF区域划分

    1、为了适应大型的网络,OSPF在AS内划分多个区域
    2、每个OSPF路由器只维护自己所在区域的完整链路状态信息,区域之外的信息是通过区域之间的区域边界路由器去学习。
    在这里插入图片描述
    其中area 0是骨干区域,负责区域间路由信息传播,其它区域均为非骨干区域,每一个非骨干区域都有一个边界路由器与骨干区相连。

    1.3.2OSPF区域ID

    1、区域ID可以表示成一个十进制的数字
    2、也可以表示成一个IP

    1.4Router ID

    1.4.1Router ID

    Router ID 是OSPF区域内唯一标识路由器的IP地址

    1.4.2Router ID的选取给则

    1、选取路由器loopback接口上数值最高的IP地址(自动选取规则)
    2、如果没有loopback接口,在物理端口中选取IP地址最高的(自动选取规则)
    3、也可以使用router-id命令指定Router ID(手动选取规则,在三个选取规则里优先级是最高的)

    二、DR与BDR

    路由器会在广播网络中建立邻接关系,构成了n(n-1)/2个邻接关系,容易形成网络风暴和堵塞。
    在这里插入图片描述

    2.1DR与BDR的概念

    可以把DR理解成队长,每个路由器只要和队长建立连接就可以了,防止了网络的拥塞。
    在这里插入图片描述
    可以把BDR理解为副队长,当队长DR出问题后。就会由BDR副队长接替队长的位置
    在这里插入图片描述

    2.2DR和BDR的选举规则

    2.2.1自动选举

    网段上Router ID最大的路由器将被选举为DR,第二大的将被选举为BDR

    2.2.2手工选择

    (1)优先级范围是0~255,数值越大,优先级越高,默认为1
    (2)如果优先级相同,则需要比较Router ID
    (3)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

    2.3DR和BDR的选举过程

    1、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
    在这里插入图片描述
    2、OSPF的组播地址(224.0.0.5、224.0.0.6)
    (1)路由器相互发送Hello包至224.0.0.5,确定DR、BDR
    (2)DRothers 通过224.0.0.6发送链路状态信息
    (3)DR和BDR通过224.0.0.5发送链路状态信息至其他的DRothers

    三、OSPF的数据包类型

    承载在IP数据包内,使用的协议号是89

    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信息库
    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后发送链路状态通报(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

    四、OSPF邻接关系的建立(七种状态)

    (一)OSPF启动的第一个阶段是使用Hello报文建立双向通信的过程
    在这里插入图片描述
    (二)OSPF启动的第二个阶段是建立完全邻接关系
    在这里插入图片描述
    简单来说就是一下的七个步骤:

    状态 描述
    Down 状态 初始化
    lnit 状态 收到第一个Hello包
    2-way 状态 双向建立会话
    Exstart 状态 建立主从关系
    Exchange 状态 交换摘要信息
    Loading 状态 加载详细信息
    full 状态 完全链接

    五、OSPF的网络类型

    类型 简介
    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

    六、OSPF的应用环境

    6.1考虑OSPF使用的因素

    网络规模、网络拓扑、其他特殊要求、路由器自身要求

    6.2OSPF自身特点

    ①可适应大规模网络
    ②路由变化收敛速度快
    ③无路由环
    ④支持变长子网掩码VLSM
    ⑤支持区域划分
    ⑥支持以组播地址发送协议报

    七、OSPF与RIP对比

    在这里插入图片描述

    八、OSPF基本配置

    [R1]int g0/0/0 ##配置接口ip地址
    [R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 11.0.0.2 24
    [R1-GigabitEtherneto/0/0]un sh
    [R1-GigabitEtherneto/0/0]int g0/0/1
    [R1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 12.0.0.1 24
    [R1-GigabitEthernet0/0/1]un sh
    [R1-GigabitEtherneto/0/1]int loo 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


    [Huawei]reset ospf process ##重置OSPF进程
    [Huawei]display ip routing-table ##查看路由表

    展开全文
  • OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)是一种动态路由协议,属于内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP),是基于链路状态算法的路由协议。 2. OSPF运行原理 (1)OSPF的五种报文,如下图...

    1. OSPF概念

    OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)是一种动态路由协议,属于内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP),是基于链路状态算法的路由协议。

    2. OSPF的运行原理

    (1)OSPF的五种报文,如下图所示:
    在这里插入图片描述
    (2)OSPF的运行

    a) OSPF以组播的方式在所有开启OSPF协议的接口发送Hello报文,用来查看是否有OSPF邻居;

    b) 发送Hello报文之后,若发现邻居则建立OSPF邻居关系,形成邻居表项;

    c) 建立邻居表后,向各邻居发送LSA报文相互通告路由,形成LSDB(链路状态数据库);

    d) 基于LSDB,通过SPF(Shortest Path First)算法,计算最佳路径(cost度量值最小)后放入路由表中。

    OSPF协议运行过程如图所示:
    在这里插入图片描述

    3. OSPF区域概念

    区域:从逻辑上将设备划分为不同的组,每个组用不同的区域号(Area ID)来标识。

    在OSPF中,用OSPF Area来表示一个OSPF区域,分为骨干区域和非骨干区域。

    骨干区域(区域0):每一个OSPF必须拥有一个区域0,骨干区域必须连接所有非骨干区域,一般来说区域内没有终端用户。

    非骨干区域(非0区域):非骨干区域必须连接骨干区域通信,一般情况下用于连接终端设备和资源。

    4. OSPF状态

    (1) Down State: 邻居的初始状态,表示没有从邻居受到任何信息

    (2) Init State:路由设备收到了Hello报文,但是自己的Router ID不在所收到的Hello报文的邻居列表中,表示尚未与邻居建立双向通信关系。

    (3) Two-way State:设备收到了一个Hello包,且Hello包中包括了自己的router-id,表示此时双方可以进行通信。

    (4) Exstart State:First DBD确认主从关系,router-id大的为主,先发包

    (5) Exchange State:交互DBD 相互学习

    (6) Loading State:LSR与LSU的交互过程

    (7) Full State:所有交互已经完成

    5. OSPF身份

    DR(Designated Router):指定路由器,OSPF协议启动后开始选举而来

    BDR(Back-up Designated Router):备份指定路由器,同样是由OSPF启动后选举而来,当指定路由器出现问题,备份指定路由器将成为指定路由器工作。

    DR others:其他路由器,非DR非BDR的路由器都是DR others。

    ABR(Area Border Routers):区域边界路由器,用于连接不同OSPF区域,处于区域边界。

    ASBR(Autonomous System Boundary Router):自治系统边界路由器,位于OSPF和非OSPF网络之间。

    骨干路由器:至少有一个接口连接到骨干区域(区域0)。

    6. OSPF选举DR与BDR

    Router-ID(Router Identifier,路由器标识符):用来在一个OSPF域中唯一标识一台路由器。(Router-ID可通过手工配置,一个OSPF域中不能有相同的Router-ID),如下图所示:
    在这里插入图片描述

    DR、BDR的选举规则:比较router-id

    在OSPF系统启动后,若40s内没有新设备接入就会开始选举,当DR失效或故障时,BDR会变成DR,重新选BDR。所有DR,BDR,DRothers说的都是接口,而不是设备,不同网段间选DR,BDR,而不是以OSPF区域为单位。

    DR与BDR的选举规则:

    (1)比较优先级:最高优先级值的路由器被选为DR(默认优先级相同:1),次高优先级的为BDR

    (2)比较router-id:当优先级相同时,拥有最高router-id的成为DR,次高的成为BDR

    7. OSPF邻居关系

    OSPF邻居的两个状态:邻居(Neighbors)和邻接(Adjacency)

    (1) 邻接关系的建立

    如图所示:

    A. 路由器R1的Router ID为1.1.1.1,R2 的Router ID为2.2.2.2,启动OSPF后,R1状态为Down,发送Hello报文。

    B. 路由器R2收到R1的Hello报文将R1添加到邻居表中,状态置为Init。

    C. R2向R1发送邻居列表为1.1.1.1的Hello报文,R1在收到的Hello报文邻居列表中发现自己的Router ID,状态置为2-way。

    D. R1向R2发送邻居列表为2.2.2.2的Hello报文,R2在收到的Hello报文邻居列表中发现自己的Router ID,状态置为2-way。

    E. 邻居建立成功
    在这里插入图片描述

    8. OSPF网络类型

    OSPF有四种网络类型,如下所示:

    · 点到点网络:即Point-to-point(P2P)型网络,是指该接口通过点到点的方式与一台路由器相连。此类型网络不需要进行OSPF的DR、BDR选举。在此类型的网络中,OSPF以组播方式(224.0.0.5)发送协议报文。典型例子时当链路层协议是PPP或HDLC时,OSPF缺省认为网络类型是P2P。

    如图所示:
    在这里插入图片描述

    · 广播型多路访问网络:即Broadcast型网络,网络本身支持广播功能。此类型网络需要进行OSPF的DR、BDR选举。在该类型的网络中,OSPF通常以组播方式(224.0.0.5和224.0.0.6)发送协议报文。典型例子时当链路层协议是Ethernet、FDDI时,OSPF缺省认为网络类型是广播型。

    如图所示:
    在这里插入图片描述

    · 非广播型多路访问网络:即NBMA(Non-Broadcast Multiple Access)型网络,虽然从一个接口可以到达多个目的节点,但是网络本身不支持广播功能,当链路层协议是帧中继、ATM或X.25时,OSPF缺省认为网络类型是NBMA。此时OSPF的邻居需要管理员手工指定。在该类型的网络中,以单播方式发送协议报文。

    如图所示:
    在这里插入图片描述

    · 点到多点网络:即Point-to-multipoint(P2MP)型网络,是指该接口通过点到多点的网络与多台路由器相连。

    P2MP型网络比较特殊,没有一种链路层协议会被缺省地认为是点到多点类型。点到多点必须是由其他网络类型强制更改而来。常用做法是将NBMA改为点到多点的网络。在该类型的网络中,缺省情况下以组播方式(224.0.0.5)发送协议报文,也可以根据用户需要,以单播形式发送协议报文。

    如图所示:
    在这里插入图片描述

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    在这里插入图片描述
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    思考小问:
    OSPF的LSA类型有哪些?

    上期回答:

    在大型网络中通常采用OSPF来替代RIP的使用。

    展开全文
  • OSPF路由协议

    2019-05-08 12:39:15
    比我们之前介绍的RIP(动态路由协议)功能更强大。 OSPF(开放式最短路径优先协议)是居于开放标准的链路状态路由选择协议,它完成各路由选择协议算法的两大主要功能:路径选择和路径交换。 OSPF是内部网关路由协议...

    今天我们简单介绍一下OSPF路由协议。比我们之前介绍的RIP(动态路由协议)功能更强大。
    OSPF(开放式最短路径优先协议)是居于开放标准的链路状态路由选择协议,它完成各路由选择协议算法的两大主要功能:路径选择和路径交换。
    OSPF是内部网关路由协议,在共同管理域下的一组运行相同路由选择协议的路由器的集合为一个自治系统(AS)
    自治系统(AS)狭义:运行相同路由协议的一组路由协议;广义:有权自主决定使用哪种路由协议。比如:它可以是一个企业、一座城市或一个电信运营商。
    OSPF路由协议
    内部网关路由协议(IGP)用于在单一AS内决策路由,内部网关路由协议包括RIP、OSPF等。
    OSPF路由协议
    外部网关路由协议用于在多个AS之间执行路由。例如BGP就是外部网关路由协议。
    OSPF路由协议
    IGP是用来解决AS内部通信的,而EGP是用来解决AS间通信的。
    OSPF是链路状态路由协议
    在之间我们介绍的距离矢量路由协议(RIP),路由器之间互相传递路由表来学习路由信息,距离矢量协议的路由器只知道某个网段可以通过哪个下一跳到达和到达这个这个网络有多少跳等这样的信息,并不了解整个网络拓补结构;
    而我们今天介绍的链路状态路由协议(OSPF)通过与邻居建立邻接关系,互相传递链路状态信息,来了解整个网络的拓补信息,在链路状态信息中,包含哪些链路,这些链路与那个路由器相连,连接的成本是多少等信息。
    我们通过简单的拓补图来看一下
    OSPF路由协议
    通过邻居之间交换信息,就是这样
    OSPF路由协议
    在一个区域内的所有路由器都保存着完全相同的链路状态数据库
    运行RIP的路由协议的路由器只需要保存一张路由表,而使用OSPF路由协议的路由器需要保存以下三种表:
    1.邻居列表:列出每台路由器已经建立邻接关系的全部邻居路由器;
    2.链路状态数据库:列出网络中其他路由器的信息,由此显示了全网的网络拓补;
    3.路由表:列出了通过Dijkstra算法计算出的到达每个相连网络的最佳路径。
    这三张表之间的关系是:运行OSPF的路由器视图域邻居路由器建立邻接关系,在邻居之间互相同步链路状态数据库,然后使用最短路径算法从链路状态信息计算得出一个以自己为树根的“最短路径树”
    OSPF路由协议
    OSPF路由协议
    OSPF路由协议与RIP路由协议相比,OSPF更适合更大型的网络环境。那么它是如何实现的?
    1.OSPF是一种链路状态型的路由协议,不会产生环路问题,因此不需要使用直达跳数等限制来防止环路的产生;
    2.OSPF将AS分割成多个小的区域,OSPF的路由器只在区域内部学习完整的链路状态信息,没有必要了解整个AS内部所有的链路状态。
    划分区域的目的:1.便于扩展;2.快速收敛。
    OSPF路由协议
    区域是通过一个32位的区域ID来标识的,区域ID可以是一个十进制的数字,也可以表示成一个点分十进制的数字。(骨干区域的ID必须是0.)
    因为运行OSPF的路由器要了解每条链路是连接子啊那个路由器上的,因此,就需要一个唯一的标识来标记OSPF网络中的路由器,每个标识成为Router ID。
    Router ID选取规则:
    1.选取路由器loopback接口上数值最高的IP地址;
    2.如果没有loopback接口,在物理端口中选取IP地址最高的;
    3.也可使用“router-id”指定Router ID(手工指定的router ID优先)。
    在实际工作中配置OSPF时都需要手工指定路由器的Router ID,这已经成为了一种标准配置。
    选举过程中:路由器都具有非抢占性;
    运行OSPF的路由器与邻居路由器建立邻接关系,互相传递链路状态信息,
    OSPF路由协议
    如图这样就显得情况比较复杂,而且会浪费许多不必要的网络资源。
    为了避免这些问题的发生,可以在网段上选举一个指定路由器(DR)由DR通网络中的其他路由器建立邻接关系,并负责将网段上的变化情况及时告知其他路由器
    OSPF路由协议
    为了实现冗余,当DR突然失效时,需要有一个新的DR来接替它,这个路由器称为备份指定路由器(BDR)网络上所有的路由器将和DR、BDR同时形成邻接关系,DR和BDR之间也将形成邻接关系。(如果DR失效了,BDR将称为新的DR,不考虑别的任何情况)
    OSPF路由协议
    DR和BDR的选举:
    自动选举:网段上Router ID最大的路由器将被选举为DR,第二大将被选举为BDR。
    手工选举:
    1.根据优先级进行选举,优先级越大越有可能称为DR(默认的优先级是1);
    2.如果优先级相同,再比较Router ID;
    3.如果路由器的优先级设置为0,则表示它不参与DR和BDR的选举。
    选举DR和BDR一样都具有非抢占性,就表示如果某个AS中已经有DR和BDR的话,优先级再大,Router ID再大,也不可能替换已经存在的DR和BDR路由器。
    组播地址224.0.0.5代表所有参与OSPF的路由器,而组播地址224.0.0.6表示只有DR和BDR路由器侦听,但BDR只侦听不响应。在广播多路访问网络上,链路更新信息先发送到224.0.0.6,再由DR路由器使用组播地址224.0.0.5泛洪更新报文到区域中的其他路由器。
    OSPF用来度量路径优劣的度量值成为开销(Cost),是指从该接口发送出去的数据包的出站接口的开销。
    OSPF路由协议
    OSPF信息不使用TCP和UDP,它承载在IP数据包内,使用协议号89(十进制)
    OSPF路由协议依靠五种不同类型的包来标识他们的邻居及更新链路状态信息。
    OSPF路由协议
    两台路由器运行OSPF路由协议,当它们同时启动时将开始建立邻接关系的过程,需要经历7种状态。
    OSPF启动的第一个阶段是使用Hello报文建立双向通信的过程(建立邻居关系)
    OSPF路由协议
    DR和BDR就是在双向(2-Way)状态下产生的。
    OSPF启动的第二个阶段是建立完全邻接关系
    OSPF路由协议
    根据路由器所连接的物理网络不同,OSPF将网络划分为以下四种类型:
    1.点到点网络(s-s串口,邻居肯定是邻接关系,无需选举DR和BDR,在这种网络中OSPF报文的目的地址总是224.0.0.5,一般采用的协议PPP协议、HDLC协议等)
    2.广播多路访问网络(以太网,选举DR和BDR,邻居不一定是邻接关系,这种网络也是采用组播的方式发送)
    3.非广播多路访问网络(帧中继,选举DR和BDR,这种网络所有的OSPF报文都是单播)
    4.点到多点网络(多个点到点的链路的链路集,不用选举DR和BDR,OSPF报文是组播)
    使用OSPF的原因:1.网络的规模较大;2.网络的拓补结构为网状;3.其他特殊需求(如快速收敛)4.路由器自身的要求(如果路由器性能较低,将不建议使用OSPF路由协议)
    OSPF的特点:1.可适应大规模的网络;2.路由变化收敛速度快(触发更新)3.无路由环;4.支持可变长的子网掩码;5.支持区域划分;6.支持以组播地址发送协议报文。
    OSPF和RIP的区别
    OSPF路由协议
    那我们接下来通过一个简单的拓补图来了解一下如何配置OSPF
    OSPF路由协议
    接下来我们简单的进行配置一下(建议每台路由器都配置loopback接口,除非路由器坏,要不loopback接口不会出现问题,loopback接口就是虚拟出来的一个接口,并不存在)

    R1(config)#int f0/0
    R1(config-if)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0
    R1(config-if)#no sh
    R1(config-if)#int f0/1
    R1(config-if)#ip add 10.1.1.1 255.255.255.252
    R1(config-if)#no sh
    R1(config-if)#int f1/0
    R1(config-if)#ip add 20.2.2.1 255.255.255.252
    R1(config-if)#no sh
    R1(config-if)#int loopback 0
    R1(config-if)#ip add 1.1.1.1 255.255.255.255             #配置loopback接口
    R1(config)#int f0/1
    R1(config-if)#ip ospf priority 100                                 #针对接口配置优先级,优先级为100
    R1(config)#router ospf 1                                             #启动OSPF路由协议,进程号为1(不许为0)
    R1(config-router)#router-id 1.1.1.1                             #手工指定Router -ID为1.1.1.1 (建议手动指定loopback的地址)
    R1(config-router)#net 1.1.1.1 0.0.0.0 area 0              #宣告网段(注意反掩码)区域是0
    R1(config-router)#net 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
    R1(config-router)#net 10.1.1.0 0.0.0.3 area 0            #(/30的反掩码就是0.0.0.3)
    R1(config-router)#net 20.2.2.0 0.0.0.3 area 0

    其他的路由跟这个形式一样
    配置完后我们查看一下R1
    OSPF路由协议
    OSPF路由协议
    OSPF路由协议
    别的路由器查看的结果跟这个差不多,这样网络肯定就通了
    实验完成!愿我们在学习的道路上共同进步,共同努力!加油!

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