培训胶片讲课资料

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1、OSPF培训胶片,ISSUE 1.0,日期：2011年3月,杭州华三通信技术有限公司 版权所有，未经授权不得使用与传播,作者：徐斌,OSPF（Open Shortest Path First，开放最短路径优先）是IETF组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议。是当前引用最为广泛的路由协议。 与OSPF相关的协议规范有： RFC 1765：OSPF Database Overflow RFC 2328：OSPF Version 2 RFC 3101：OSPF Not-So-Stubby Area (NSSA) Option RFC 3137：OSPF Stub Router Advertise

2、ment RFC 3630：Traffic Engineering Extensions to OSPF Version 2,引入,OSPF的特点 了解OSPF需要掌握的几个基本概念 了解OSPF典型组网和基本维护,课程目标,学习完本课程，您应该能够：,OSPF的特点 OSPF的几个基本概念 OSPF的典型配置 OSPF典型故障处理 OSPF 规划设计,目录,OSPF的特点 OSPF的几个基本概念 OSPF的典型配置 OSPF典型故障处理 OSPF 规划设计,目录,OSPF的几个基本概念,自治系统（Autonomous System） 一组使用相同路由协议交换路由信息的路由器，缩写为AS,路由

3、器ID号 一台路由器如果要运行OSPF协议，则必须存在RID（Router ID，路由器ID）。RID是一个32比特无符号整数，可以在一个自治系统中唯一的标识一台路由器。 RID可以手工配置，也可以自动生成；如果没有通过命令指定RID，将按照如下顺序自动生成一个RID： 如果当前设备配置了Loopback接口，将选取所有Loopback接口上数值最大的IP地址作为RID； 如果当前设备没有配置Loopback接口，将选取它所有已经配置IP地址且链路有效的接口上数值最大的IP地址作为RID。,OSPF有五种类型的协议报文： Hello报文：周期性发送，用来发现和维持OSPF邻居关系。内容包括一些

4、定时器的数值、DR（Designated Router，指定路由器）、BDR（Backup Designated Router，备份指定路由器）以及自己已知的邻居。 DD（Database Description，数据库描述）报文：描述了本地LSDB(Link State Database，链路状态数据库)中每一条LSA（标注）的摘要信息，用于两台路由器进行数据库同步。 LSR（Link State Request，链路状态请求）报文：向对方请求所需的LSA。两台路由器互相交换DD报文之后，得知对端的路由器有哪些LSA是本地的LSDB所缺少的，这时需要发送LSR报文向对方请求所需的LSA。内容

5、包括所需要的LSA的摘要。 LSU（Link State Update，链路状态更新）报文：向对方发送其所需要的LSA。 LSAck（Link State Acknowledgment，链路状态确认）报文：用来对收到的LSA进行确认。内容是需要确认的LSA的Header（一个报文可对多个LSA进行确认）。,OSPF的几个基本概念-协议报文,OSPF的几个基本概念-OSPF路由的计算过程,8,(4)每台路由器分别以自己为根节点计算最小生成树,OSPF的几个基本概念-状态机,OSPF的几个基本概念-连接建立过程,OSPF的几个基本概念-网络类型,链路类型：广播，非广播，点到点，点到多点,OSPF的

6、几个基本概念-LSA的类型,LSA的类型 OSPF中对链路状态信息的描述都是封装在LSA中发布出去，常用的LSA有以下几种类型： Router LSA（Type1）：由每个路由器产生，描述路由器的链路状态和开销，在其始发的区域内传播。 Network LSA（Type2）：由DR产生，描述本网段所有路由器的链路状态，在其始发的区域内传播。 Network Summary LSA（Type3）：由ABR（Area Border Router，区域边界路由器）产生，描述区域内某个网段的路由，并通告给其他区域。 ASBR Summary LSA（Type4）：由ABR产生，描述到ASBR（Auton

7、omous System Boundary Router，自治系统边界路由器）的路由，通告给相关区域。 AS External LSA（Type5）：由ASBR产生，描述到AS（Autonomous System，自治系统）外部的路由，通告到所有的区域（除了Stub区域和NSSA区域）。 NSSA External LSA（Type7）：由NSSA（Not-So-Stubby Area）区域内的ASBR产生，描述到AS外部的路由，仅在NSSA区域内传播。,OSPF的几个基本概念-区域,Area 0,Area 2,Area 1,ABR,ABR,ASBR,静态路由区域,ASBR ？,IR,Impo

8、rt direct,OSPF的几个基本概念-区域,OSPF划分区域之后，并非所有的区域都是平等的关系。其中有一个区域是与众不同的，它的区域号（Area ID）是0，通常被称为骨干区域。骨干区域负责区域之间的路由，非骨干区域之间的路由信息必须通过骨干区域来转发。对此，OSPF有两个规定： 所有非骨干区域必须与骨干区域保持连通； 骨干区域自身也必须保持连通。 但在实际应用中，可能会因为各方面条件的限制，无法满足这个要求。这时可以通过配置OSPF虚连接（Virtual Link）予以解决。,OSPF的几个基本概念-(Totally) Stub区域,Stub区域是一些特定的区域，Stub区域的ABR不

9、允许注入Type5 LSA，在这些区域中路由器的路由表规模以及路由信息传递的数量都会大大减少。 为了进一步减少Stub区域中路由器的路由表规模以及路由信息传递的数量，可以将该区域配置为Totally Stub（完全Stub）区域，该区域的ABR不会将区域间的路由信息和外部路由信息传递到本区域。 (Totally) Stub区域是一种可选的配置属性，但并不是每个区域都符合配置的条件。通常来说，(Totally) Stub区域位于自治系统的边界。 为保证到本自治系统的其他区域或者自治系统外的路由依旧可达，该区域的ABR将生成一条缺省路由，并发布给本区域中的其他非ABR路由器。 配置(Totally

10、) Stub区域时需要注意下列几点： 骨干区域不能配置成(Totally) Stub区域。 如果要将一个区域配置成Stub区域，则该区域中的所有路由器必须都要配置stub命令。 如果要将一个区域配置成Totally Stub区域，该区域中的所有路由器必须配置stub命令，该区域的ABR路由器需要配置stub no-summary 命令。 (Totally) Stub区域内不能存在ASBR，即自治系统外部的路由不能在本区域内传播。 虚连接不能穿过(Totally) Stub区域。,OSPF的几个基本概念- NSSA（Not-So-Stubby Area）区域,NSSA（Not-So-Stubby

11、 Area）区域是Stub区域的变形，与Stub区域有许多相似的地方。NSSA区域也不允许Type5 LSA注入，但可以允许Type7 LSA注入。Type7 LSA由NSSA区域的ASBR产生，在NSSA区域内传播。当Type7 LSA到达NSSA的ABR时，由ABR将Type7 LSA转换成Type5 LSA，传播到其他区域。 如图，运行OSPF协议的自治系统包括3个区域：区域1、区域2和区域0，另外两个自治系统运行RIP协议。区域1被定义为NSSA区域，区域1接收的RIP路由传播到NSSA ASBR后，由NSSA ASBR产生Type7 LSA在区域1内传播，当Type7 LSA到达NS

12、SA ABR后，转换成Type5 LSA传播到区域0和区域2。 另一方面，运行RIP的自治系统的RIP路由通过区域2的ASBR产生Type5 LSA在OSPF自治系统中传播。但由于区域1是NSSA区域，所以Type5 LSA不会到达区域1。 与Stub区域一样，虚连接也不能穿过NSSA区域,OSPF的几个基本概念- DR与BDR,在广播网和NBMA网络中，任意两台路由器之间都要交换路由信息。如果网络中有n台路由器，则需要建立n(n-1)/2个邻接关系。这使得任何一台路由器的路由变化都会导致多次传递，浪费了带宽资源。为解决这一问题，OSPF协议定义了指定路由器DR（Designated Rout

13、er），所有路由器都只将信息发送给DR，由DR将网络链路状态发送出去。 如果DR由于某种故障而失效，则网络中的路由器必须重新选举DR，再与新的DR同步。这需要较长的时间，在这段时间内，路由的计算是不正确的。为了能够缩短这个过程，OSPF提出了BDR（Backup Designated Router，备份指定路由器）的概念。 BDR实际上是对DR的一个备份，在选举DR的同时也选举出BDR，BDR也和本网段内的所有路由器建立邻接关系并交换路由信息。当DR失效后，BDR会立即成为DR。由于不需要重新选举，并且邻接关系事先已建立，所以这个过程是非常短暂的。当然这时还需要再重新选举出一个新的BDR，虽然

14、一样需要较长的时间，但并不会影响路由的计算。 运行OSPF进程的网络中，既不是DR也不是BDR的路由器为DR Other。DR Other仅与DR和BDR之间建立邻接关系，DR Other之间不交换任何路由信息。这样就减少了广播网和NBMA网络上各路由器之间邻接关系的数量，同时减少网络流量，节约了带宽资源。,OSPF的几个基本概念- DR与BDR,OSPF的几个基本概念-路由聚合,OSPF有两类聚合： (1)ABR聚合 ABR向其它区域发送路由信息时，以网段为单位生成Type3 LSA。如果该区域中存在一些连续的网段，则可以将这些连续的网段聚合成一个网段。这样ABR只发送一条聚合后的LSA，所

15、有属于聚合网段范围的LSA将不再会被单独发送出去，这样可减少其它区域中LSDB的规模。,OSPF的几个基本概念-路由聚合,OSPF有两类聚合： (2) ASBR聚合 配置引入路由聚合后，如果本地路由器是自治系统边界路由器ASBR，将对引入的聚合地址范围内的Type5 LSA进行聚合。当配置了NSSA区域时，还要对引入的聚合地址范围内的Type7 LSA进行聚合。 如果本地路由器是ABR，则对由Type7 LSA转化成的Type5 LSA进行聚合处理。,OSPF将路由分为四类，按照优先级从高到低的顺序依次为： 区域内路由（Intra Area） 区域间路由（Inter Area） 第一类外部路由

16、（Type1 External） 第二类外部路由（Type2 External） 区域内和区域间路由描述的是AS内部的网络结构，外部路由则描述了应该如何选择到AS以外目的地址的路由。OSPF将引入的AS外部路由分为两类：Type1和Type2。 第一类外部路由是指接收的是IGP（Interior Gateway Protocol，内部网关协议）路由（例如静态路由和RIP路由）。由于这类路由的可信程度较高，并且和OSPF自身路由的开销具有可比性，所以到第一类外部路由的开销等于本路由器到相应的ASBR的开销与ASBR到该路由目的地址的开销之和。 第二类外部路由是指接收的是EGP（Exterior Gateway Protocol，外部网关协议）路由。由于这类路由的可信度比较低，所以OSPF协议认为从ASBR到自治系统之外的开销远远大于在自治系统之内到达ASBR的开销。所以计算路由开销时将主要考虑前者，即到第二类外部路由的开销等于ASBR到该路由目的地址的开销。如果计算出开销值相等的两条路由，再考虑本路由器到相应的ASBR的开销。,OSPF的几个基本概