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1、OSPF协议详解,议程,OSPF协议基础 通过LSA描述网络拓扑结构 用SPF算法计算路由 邻居状态机 DR和BDR 划分区域 骨干区域和虚联接 与自治系统外部通信 总结 OSPF组网及配置,OSPF协议简介,可适应大规模网络 路由变化收敛快 无路由自环 支持变长子网掩码 支持等值路由 支持区域划分 提供路有分级管理 支持验证 支持以组播地址发送协议报文,目前IGP中应用最广、性能最优的协议， 具有如下特点：,OSPF协议中的基本概念,Router ID 一个32bit的无符号整数，是一台路由器的唯一标示，在整个自治系统内唯一。 协议号 OSPF的协议号是89 OSPF报文不转发 通常OSPF
2、报文是不转发的，只传递一跳，即在IP报文头中TTL值被设为1。（虚连接除外）,IP Header Protocol：#89,OSPF Packet,议程,OSPF协议基础 通过LSA描述网络拓扑结构 用SPF算法计算路由 邻居状态机 DR和BDR 划分区域 骨干区域和虚联接 与自治系统外部通信 总结 OSPF组网及配置,OSPF通过链路状态来描述网络拓扑结构,40.0.0.3,40.0.0.2,40.0.0.1,Rid：3.3.3.3,Rid：4.4.4.4,Rid：1.1.1.1,10.0.0.0,10.0.0.1,20.0.0.1,20.0.0.2,Rid：2.2.2.2,RTB,RTA,
3、RTE,RTF,RTC,RTD,Rid：5.5.5.5,Rid：6.6.6.6,30.0.0.3,30.0.0.2,30.0.0.1,Ethernet,链路类型,FR/X.25,NBMA,PTP,对以太网的链路状态描述,Link id：10.0.0.0 /*网段*/ Data ：255.0.0.0 /*掩码*/ Type ：Stubnet（3） /*类型*/ Metric：50 /*花费*/,1-0; 上述就把一个路由器在某个接口的状态描述清楚了：网络地址、子网掩码、3代表本网段只有这么一个router、metric指明了花费。,对PPP的链路状态描述,/*对本接口网段地址的描述*/ Link
4、 id：20.0.0.0 /*网段*/ Data ：255.0.0.0 /*掩码*/ Type ：Stubnet(3) /*类型*/ Metric：5 /*花费*/,/*对路由器RTB的描述*/ Link id：2.2.2.2 /*RTB的routeid*/ Data ：20.0.0.2 /*RTB的接口地址*/ Type ：Router(1) /*类型*/ Metric：5 /*花费*/,对Frame-Relay等点对多点（非全连通）的链路状态描述,Link id：40.0.0.1 /*网段*/ Data ：255.255.255.255 /*掩码*/ Type ：Stubnet（3） /*
5、类型*/ Metric：5 /*花费*/,Link id: 3.3.3.3 /*RTF的router id*/ Data ：40.0.0.1 /*与RTF相连的接口地址*/ Type ：Router（1） /*类型*/ Metric：5 /*花费*/,Link id: 4.4.4.4 /*RTE的router id*/ Data ：40.0.0.1 /*与RTE相连的接口地址*/ Type ：Router（1） /*类型*/ Metric：5 /*花费*/,对Ethernet等广播的链路状态描述,Link id：30.0.0.3 /*网段中DR的接口地址*/ Data ：30.0.0.1 /*
6、本接口的地址*/ Type ：TransNet(2) /*类型*/ Metric: 50 /*花费*/,/*DR（6.6.6.6）生成的LSA：*/ Net mask：255.255.255.0 Attached：30.0.0.1 router Attached：30.0.0.2 router Attached：30.0.0.3 router,加上LSA的头（head）结构,Type：Router /*LSA的类型*/ Is id：1.1.1.1/*LSA的标示*/ Adv rtr：1.1.1.1/*生成该LSA的路由器*/ Is age：4/*本条LSA的老化时间*/ Len：108/*LS
7、A的长度*/ Seq#：80000001/*LSA的序列号*/ Cksum：0x3543/*校验和*/ Link count：7/*本LSA中包含的连接数*/,LSA的头部,LSA的分类,Opaque,9,11,External Attributes,8,NSSA,7,Group Membership,6,External Link,5,Summary Link to ASBR,4,Summary Link to Network,3,Network,2,Router,1,LSA,Type,议程,OSPF协议基础 通过LSA描述网络拓扑结构 用SPF算法计算路由 邻居状态机 DR和BDR 划分区
8、域 骨干区域和虚联接 与自治系统外部通信 总结 OSPF组网及配置,运行SPF算法计算路由,RTA的LSDB,Link id：50.0.0.0,Data ：255.0.0.0,Type ：StubNet,Metric：50,Link id：10.0.0.0,Data ：255.0.0.0,Type ：StubNet,Metric：50,Link id：20.0.0.0,Data ：255.0.0.0,Type ：StubNet,Metric：5,Link id：2.2.2.2,Data ：20.0.0.2,Type ：Router,Metric：5,OSPF协议计算路由过程,RTC,RTB,R
9、TA,RTD,1,2,3,5,LSDB,RTA的LSA,RTB的LSA,RTC的LSA,RTD的LSA,A,C,B,D,1,2,3,5,(一)网络拓扑结构,(二)每台路由器的链路状态数据库,(三)由链路状态数据库得到的带权有向图,A,C,D,1,2,2,1,B,A,C,D,2,1,B,A,C,D,2,1,B,A,C,D,2,1,B,(四)每台路由器分别以自己为跟节点计算最小生成树,3,3,3,3,议程,OSPF协议基础 通过LSA描述网络拓扑结构 用SPF算法计算路由 邻居状态机 DR和BDR 划分区域 骨干区域和虚联接 与自治系统外部通信 总结 OSPF组网及配置,OSPF协议计算路由过程,
10、RT2,RT1,邻居(Neighbor)的形成,小王,小一,小二,小三,(1)大家好，我是新来的，我叫小王,主从(Master,Slave)关系的协商,小王,小一,小王,小一,Master,Slave,Master,Slave,交换过程,172.16.5.1/24 E0,172.16.5.2/24 E1,A,B,Down状态,交换过程,172.16.5.1/24 E0,172.16.5.2/24 E1,Router B 邻居列表： 172.16.5.1/24, int E1,我是路由器，id为172.16.5.1，我谁也没看到啊,Down 状态,Init 状态,A,B,交换过程,172.16.
11、5.1/24 E0,我是路由器，id为ID 172.16.5.2, 我看到了172.16.5.1.,172.16.5.2/24 E1,Down 状态,Init 状态,A,B,我是路由器，id为172.16.5.1，我谁也没看到啊,Router B 邻居列表： 172.16.5.1/24, int E1,交换过程,172.16.5.1/24 E0,Router A 邻居列表： 172.16.5.2/24, int E0,172.16.5.2/24 E1,Down 状态,Init 状态,Two-Way 状态,A,B,我是路由器，id为ID 172.16.5.2, 我看到了172.16.5.1.,我
12、是路由器，id为172.16.5.1，我谁也没看到啊,Router B 邻居列表： 172.16.5.1/24, int E1,探寻路由信息,E0 172.16.5.1,DR,E0 172.16.5.3,不！我来启动交换，因为我的router id比你的大,我要启动交换，因为我的router id是172.16.5.1.,Hello,afadjfjorqpoeru 39547439070713,Hello,afadjfjorqpoeru 39547439070713,Exstart 状态,探寻路由信息,这是我的链路状态数据库的描述（摘要）,DBD,afadjfjorqpoeru 3954743
13、9070713,Exchange 状态,这是我的链路状态数据库的描述（摘要）.,E0 172.16.5.1,DR,E0 172.16.5.3,Hello,afadjfjorqpoeru 39547439070713,Hello,afadjfjorqpoeru 39547439070713,Exstart 状态,我要启动交换，因为我的router id是172.16.5.1.,不！我来启动交换，因为我的router id比你的大,探寻路由信息,E0 172.16.5.1,E0 172.16.5.3,感谢你的链路状态摘要信息！,LSAck,afadjfjorqpoeru 3954743907071
14、3,LSAck,afadjfjorqpoeru 39547439070713,DR,探寻路由信息,我需要对网络172.16.6.0/24的完整描述条目,好，这是对网络的172.16.6.0/24的具体描述,感谢你的链路状态信息！,LSR,afadjfjorqpoeru 39547439070713,LSAck,afadjfjorqpoeru 39547439070713,LSU,afadjfjorqpoeru 39547439070713,Loading 状态,E0 172.16.5.1,E0 172.16.5.3,LSAck,afadjfjorqpoeru 39547439070713,LS
15、Ack,afadjfjorqpoeru 39547439070713,DR,感谢你的链路状态摘要信息！,探寻路由信息,Full状态,E0 172.16.5.1,E0 172.16.5.3,DR,我需要对网络172.16.6.0/24的完整描述条目,好，这是对网络的172.16.6.0/24的具体描述,感谢你的链路状态信息！,LSR,afadjfjorqpoeru 39547439070713,LSAck,afadjfjorqpoeru 39547439070713,LSU,afadjfjorqpoeru 39547439070713,Loading 状态,LSAck,afadjfjorqpoeru 39547439070713,LSAck,afadjfjorqpoeru 39547439070713,感谢你的链路状态摘要信息！,OSPF的邻居状态机,OSPF的五种报文,(1)Hello报文 发现及维持邻居关系，选举DR，BDR； (2)DD报文 描述本地LSDB的情况； (3)LSR报文 向对端请求本端没有或对端更新的LSA； (4)LSU报文 向对方更新LSA； (5)LSAc
