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1、 OSPF基本概念及单区域配置 第5章 本章目标 掌握OSPF单区域的配置理解OSPF的工作原理掌握OSPF单区域的故障排除理解OSPF的邻接关系建立的过程理解OSPF接口的类型与DR BDR的选举理解OSPF保存的3张表的内容 本章结构 OSPF OSPF保存的3张表 OSPF协议概述 OSPF协议的应用环境 邻接关系建立的过程 OSPF的Cost值 OSPF单域的配置 路由表 状态 接口类型 邻居列表 链路状态数据库 报文类型 OSPF协议概述 内部网关路由协议 AS1 AS2 OSPF内部网关路由协议用于在单一自制系统 AutonomousSystem AS 内决策路由自制系统 AS 执
2、行统一路由策略的一组网络设备的组合 例如 RIPOSPF等 例如 BGP 外部网关路由协议 EGP 用来连接不同的AS 内部网关路由协议 IGP 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的链路状态信息 OSPF协议概述 区域 AS Area0 Area1 Area2 骨干区域 边界路由器了解area0和Area2的链路信息 OSPF协议概述 链路状态路由协议2 1 OSPF是链路状态路由协议 链路状态路由协议中的路由器了解OSPF网络内的链路状态信息 最初 RA只知道直连的3个网段10 20 30 RB RC RD也一样 链路状态路由协议中 直连的
3、路由器之间建立邻接关系 互相 交流 链路信息 来 画 出完整的网络结构 OSPF协议概述 链路状态路由协议2 2 为了标识链路信息是由谁发出的 用RouterID标识路由器 路由器学习到的链路信息 保存在链路状态数据库中 相邻路由器之间建立邻接关系 保存在邻居列表中 OSPF的包类型总结 RouterID RouterID是在OSPF区域内唯一标识一台路由器的IP地址RouterID选取规则首先 路由器选取它所有loopback接口上数值最高的IP地址如果没有loopback接口 就在所有物理端口中选取一个数值最高的IP地址 OSPF的DR与BDR4 1 A C B D E 广播网络中建立邻接
4、关系 构成n n一1 2个邻接关系 如果直连的路由器互相都建立邻接关系 这种方法非常烦琐 不可取 OSPF的DR与BDR4 2 A C B D E DR 指定路由器 DR 一个网段上的其他路由器都和指定路由器 DR 构成邻接关系 而不是它们互相之间构成邻接关系 OSPF的DR与BDR4 3 DR BDR 通过Hello报文选择DR和BDR来代表OSPF网段其他的路由器 DRothers 只和DR及BDR路由器之间形成邻接关系 OSPF的DR与BDR4 4 P 1 P 0 P 1 P 3 P 2 DR BDR 通过组播发送Hello报文 224 0 0 5 具有最高OSPF优先级的路由器会被选为
5、DR 优先级为0不参与选举 如果OSPF优先级相同 则具有最高RouterID的路由器会被选为DR OSPF的网络类型 路由器接口类型不同 在建立邻接关系的时候 OSPF路由器执行的操作也略有不同 链路状态路由协议中的数据库类型 邻居列表列出每台路由器全部已经建立邻接关系的邻居路由器链路状态数据库 LSDB 列出网络中其他路由器的信息 由此显示了全网的网络拓扑路由表列出通过SPF算法计算出的到达每个相连网络的最佳路径 A B C D E F 以A为例 A的链路状态数据库中保存着OSPF网络的所有链路信息 A以自己为中心 计算到达每个路由器最近的链路 1 1 1 1 1 1 1 5 1 5 生成
6、一个最短路径树 根据最短路径树 生成路由表 链路状态数据库 最短路径树 Djkstra算法 建立邻接关系 路由表 学习链路状态信息 建立邻接关系的过程 协商一个序列号 准备传送报文转换为预启动状态 DD 建立主从关系 seq x I 1 M 1 MS 1Seq是数据库描述序列号I是第一个报文M是more表示还有后续报文 发送lsdb报文 用于更新自身链路状态数据库信息 转换为信息交换状态 路由器需要的路由数据 则发送lsr报文 请求发送数据 对端发送lsu报文 此报文包含所需的全部数据 收到lsu报文后发送确认 完成充满状态 OSPF的邻接关系需满足的条件 邻居两个路由器之间如果不满足下列条件
7、 则他们就不能成为邻居 Area id 两个路由器必须在共同的网段上 它们的端口必须属于该网段上的同一个区 且属于同一个子网验证 AuthenticationOSPF 同一区域路由器必须交换相同的验证密码 才能成为邻居HelloInterval和DeadInterval OSPF协议需要两个邻居路由器的这些时间间隔相同 否则就不能成为邻居路由器 stub区域标记 两个路由器可以在Hello报文中通过协商Stub区域的标记来成为邻居 建立邻接关系过程总结 发送Hello消息 接口类型为点到点 接口类型为点到多点 接口类型为广播 接口类型为NBMA 选择DR和BDR 发送DBD 请求 发送LSU
8、生成完整的LSDB 形成邻接关系 OSPF的Hello协议 当路由器上启动OSPF进程时 每台路由器都会间隔一定的时间发送Hello包Hello包通过组播地址224 0 0 5发送 建立邻居 OSPF路由器使用Hello包发起建立邻接关系并监视这种关系的存在和消失在广播网或者点对点网上 Hello的发送间隔是10秒 在NBMA网络上 Hello的发送间隔是30秒 OSPF的度量方法 COST 108 BW 带宽 OSPF协议决定最短路径是基于路由器每一个接口指定的代价 cost 来的一条路由的代价 是指沿着到达目的网络的路由路径上所有出站接口的代价之和 100M 128K A B C C学习到
9、的10网段的Cost是多少 108 100M 1 108 128K 781 Cost值为1 1 781 783 10 100M 何时需要OSPF路由协议 网络的规模网络中的路由器在10台以上 中等或大规模的网络网络的拓扑结构网络的拓扑结构为网状 并且任意两台路由器之间都有互通的需求其它特殊的需求要求路由变化时能够快速收敛 要求路由协议自身的网络开销尽量降低对路由器自身的要求运行OSPF协议时 对路由器的CPU的处理能力及内存的大小都有一定的要求 性能很低的路由器不推荐使用OSPF协议 OSPF路由协议的特点 可适应大规模网络路由变化收敛速度快无路由环路支持变长子网掩码VLSM支持区域划分支持以
10、组播地址发送协议报 OSPF与RIP的比较 阶段总结 OSPF建立邻接关系包类型状态转换接口类型OSPF路由协议的Cost值OSPF的应用环境与特点 OSPF单区域的配置命令4 1 配置loopback接口地址Router config interfaceloopback0Router config if ipaddressIP地址掩码启动OSPF路由进程Router config routerospf进程号指定OSPF协议运行的接口和所在的区域Router config router network网络号反向掩码area区域号 本路由器的进程号 用于标识同一路由器上的多个OSPF进程 可以是
11、网络地址 子网地址 接口地址 指明网络所属区域 此处是0 骨干区域 用于产生路由器的RouterID 192 168 1 0 24子网掩码 255 255 255 0反向掩码 0 0 0 255子网掩码为1的位 在反向掩码中为0 子网掩码为0的位 在反向掩码中为1 例如 192 168 2 0 28的反向掩码应该是多少 反向掩码 0 0 0 15 OSPF单区域的配置命令4 2 修改接口的Cost值Router config if ipospfcostnumber例如 Router config interfaces0Router config if ipospfcost1000 取值范围1
12、65535 OSPF路由器在接口上使用cost值来决定最佳路径 OSPF单区域的配置命令4 3 配置OSPF计时器Router config if ipospfhello interval时间 s Router config if ipospfdead interval时间 s 例如 Router config interfacee0Router config if ipospfhello interval5Router config if ipospfdead interval20 为了交换信息 相邻由器必须有相同的hello和dead间隔 通常dead时间是hello时间的4倍 OSPF单
13、区域的配置命令4 4 查看邻居列表Router showipospfneighbor查看链路状态数据库Router showipospfdatabase查看路由表Router showiproute查看OSPF的配置Router showipospf查看OSPF接口数据结构Router showipospfinterface接口 OSPF单区域配置实例10 1 S0 1 S0 1 A B C 192 168 10 1 24 192 168 10 2 24 192 168 20 1 24 192 168 20 2 24 f0 0 f0 0 Loopback0 10 1 1 1 Loopback0
14、 20 1 1 1 Loopback0 30 1 1 1 OSPF单区域配置实例10 2 RA configterminalRA config interfaceloopback0RA config if ipaddress20 1 1 1255 0 0 0RA config if exitRA config interfacef0 0RA config if ipaddress192 168 20 1255 255 255 0RA config if noshutRA config interfaces0 1RA config if clockrate128000RA config if b
15、andwidth128RA config if ipaddress192 168 10 1255 255 255 0RA config if noshut 带宽值用于计算OSPF的Cost OSPF单区域配置实例10 3 RA config routerospf20RA config router network192 168 10 00 0 0 255area0RA config router network192 168 20 00 0 0 255area0 OSPF单区域配置实例10 4 S0 1 S0 1 A B C 192 168 10 1 24 192 168 10 2 24 19
16、2 168 20 1 24 192 168 20 2 24 f0 0 f0 0 Loopback0 10 1 1 1 Loopback0 20 1 1 1 Loopback0 30 1 1 1 OSPF单区域配置实例10 5 RB config interfaceloopback0RB config if ipaddress10 1 1 1255 0 0 0RB config if exitRB config interfaces0 1RB config if ipaddress192 168 20 1255 255 255 0RB config if noshutRB config routerospf10RB config router network192 168 20 00 0 0 255area0RB config router network10 0 0 00 255 255 255area0 OSPF单区域配置实例10 6 S0 1 S0 1 A B C 192 168 10 1 24 192 168 10 2 24 192 168 20 1 24 192 168 20
