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1、OSPF协议原理,ISSUE 1.0,Page 1,第1章 OSPF协议基本概念 第2章 OSPF网络类型 第3章 OSPF路由计算过程 第4章 LSA链路状态通告 第5章 设计规划OSPF网络,Page 2,OSPF协议基本特征,无路由自环 可适应大规模网络 路由变化收敛速度快 支持区域划分 支持等值路由 支持验证 支持路由分级管理 支持以组播地址发送协议报文,Page 3,OSPF协议相关术语,Router ID OSPF域中路由器的唯一标识 Area 区域 Cost 花费值 ABR、ASBR 区域边界路由器、自治系统边界路由器 LSA 链路状态通告 Link Type 链路类型，包括广播
2、，非广播，点到点，点到多点 DR和BDR 指定路由器和非指定路由器 区域类型 骨干区域，STUB区域，TRANSIT区域 Virtual-Link 虚连接,Page 4,OSPF Router ID,Router ID 一个32-bit的无符号整数，是一台路由器的唯一标识，在整个自治系统内唯一 Router ID OSPF 是基于IP的，其协议号是89,Page 5,OSPF协议区域,OSPF使用Area实现了分层-两层模式 区域号是一个32bit的整数 定义为IP address格式 也可以用一个十进制整数表示 (ie. Area 0.0.0.0, or Area 0) 区域0.0.0.0保
3、留为骨干区 非骨干区一定要连接到骨干区,Page 6,OSPF协议Cost值,Cost应用于每一个启动了OSPF的链路 16-bit正数，范围165,535 Cost值越小链路越优 该值表示的是出接口Cost值 路由选取是依靠整个链路Cost值的总和,Page 7,ABR & ASBR,Page 8,第1章 OSPF协议基本概念 第2章 OSPF网络类型 第3章 OSPF路由计算过程 第4章 LSA链路状态通告 第5章 设计规划OSPF网络,Page 9,OSPF协议支持的网络类型,链路类型：广播，非广播，点到点，点到多点,Page 10,OSPF邻居关系太多,对于多点接入网络，即NBMA和b
4、roadcast，如果网络内有上百台路由器，那将形成多少邻接关系：两两互相形成，即100*（100-1），这些邻接关系要定期的交换LSDB,这样耗费的系统资源更是不计其数。,Page 11,DR和BDR,Page 12,第1章 OSPF协议基本概念 第2章 OSPF网络类型 第3章 OSPF路由计算过程 第4章 LSA链路状态通告 第5章 设计规划OSPF网络,Page 13,OSPF的五种协议报文,Hello报文 发现及维持邻居关系，选举DR，BDR DD报文 本地LSDB的摘要 LSR报文 向对端请求本端没有或对端的更新的LSA LSU报文 向对方发送其需要的LSA LSAck报文 收到L
5、SU之后，进行确认,Page 14,邻接关系的形成与维持,通过HELLO报文形成邻接关系 邻居建立后，还需要通过HELLO报文进行邻居关系的维持，有两个定时器来进行这项工作： HELLO TIME：缺省为10秒（对于NBMA网络为30秒） DEAD TIME：缺省为4倍的HELLO TIME,Page 15,OSPF的邻居状态机,Page 16,邻接关系形成后开始相互交流,数据库交换过程 主从协商 DD交换 LSA请求 LSA传播 LSA应答,Page 17,OSPF协议数据库交换过程,Page 18,OSPF协议路由计算过程,(1)网络的拓扑结构,(4)每台路由器分别以自己为根节点计算最小生
6、成树,Page 19,第1章 OSPF协议基本概念 第2章 OSPF网络类型 第3章 OSPF路由计算过程 第4章 LSA链路状态通告 第5章 设计规划OSPF网络,Page 20,LSA头部,所有LSA头部都有20个字节，它包含了足够的信息来唯一标识一条LSA,Page 21,LSA分类,Page 22,LSA进一步阐述,以下图为例，介绍各种LSA,Page 23,初始状态的LSA,随着邻居关系向邻接关系的过渡,这些ROUTER LSA会根据从对方学到的LSA信息，发生一些变化，比如生成NETWORK LSA或其他类型的 LSA.,当一个路由器的接口上启动了OSPF，那么就会生成一个且只生成
7、一个LSA-Router LSA,Page 24,LSA交换之后接下来是？,广播和NBMA网络中，DR产生NETWORK LSA，同时ROUTER LSA也发生了一些变化 PTP和PTMP网络中产生了POINT-TO-POINT类型的ROUTER LSA 这些变化稳定之后,邻接关系形成 邻接关系形成之后,开始进行路由计算,具体的计算过程参见我们将要介绍的第四部分,Page 25,第1章 OSPF协议基本概念 第2章 OSPF网络类型 第3章 OSPF路由计算过程 第4章 LSA链路状态通告 第5章 设计规划OSPF网络,Page 26,OSPF区域,OSPF的分层工具 一个区域生成一棵最小生成
8、树，相关信息只在这个区域内传播。 不同类型的区域其路由信息的传播方式不一样 Backbone 骨干区域 Transit 区域 Stub 区域 完全Stub区域 NSSA区域,Page 27,Transit 区域,Page 28,Stub 区域,允许学习Summary LSAs 拒绝type 5 LSA Default LSA作为summary LSA注入到该区域，用以弥补学不到type 5 LSA的信息 需要在该区域的每一个路由器上都配置stub属性 外部路由的振荡不会波及stub区,Page 29,Stub 区域,Page 30,完全Stubby区域,拒绝具体的summary LSA 拒绝所
9、有的external LSA Default LSA注入到本区域，用来代表他所拒绝的路由信息 LSDB更小，路由信息更稳定，路由数量更少,Page 31,完全Stubby区域,Page 32,NSSA区域,有stub区的优点，但是允许路由引入 引入了新的LSA类型：external LSA (type 7) Type 7 LSAs 泛洪到NSSA的整个区域 该区域没有 Type 5 LSA Type 7 LSAs 被转换成 Type 5 LSAs之后泛洪到骨干区域 可以在ABR处进行路由过滤或者聚合,Page 33,NSSA区域,Page 34,虚链接 Virtual Link,首先：不推荐使
10、用！即使用，一般也只用在冗余备份的情况下。 但是可以说说他是做什么用的 为ABR通向骨干区建立的一个隧道 变相的允许非骨干区不用物理连接到骨干区 当然她还有另外一个重要的用途：修复不连续的骨干区 具体的看后面的例子. . 需要在每一个ABR的区域视图下进行如下配置： vlink-peer router-id,Page 35,虚链接举例,Page 36,没有聚合的情况,所有的LSA都传播出去了 区域内链路状态的变化同时引发其他区域路由信息的变化,Page 37,聚合后的情况,只有聚合后的LSA传播出去了 链路状态的变化不会影响到区域外的路由信息,Page 38,网内流量部署,建立流量分担组 等值负载分担,Page 39,外部路由引入,Page 40,OSPF验证功能,很多人都忽略了这一点:Use authentication! 使用验证功能的时候,建议使用MD5验证,方法如下: authentication-mode simple | md5 ospf authentication-mode md5 key_id key,
