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1、第第 19 讲讲 OSPF 的概念及基本配置的概念及基本配置 1（单区域广播多路访问）（单区域广播多路访问）p255教学目标：教学目标：OSPF 的基本概念和网络类型 理解 OSPF 的接口类型及状态 理解 OSPF 的邻居理解 OSPF 单区域广播多路访问基本配置一、一、OSPF 的相关概念的相关概念1 1、基本概念、基本概念OSPF(Open Shortest Path First)（开放最短路径优先）是一个内部网关协议。OSPF 已成为目前Internet 广域网和 Intranet 企业网采用最多、应用最广泛的路由协议之一。与 RIP 相比，OSPF 是链路状态路由协议，而 RIP 是
2、距离向量路由协议。 链路是路由器接口的另一种说法，因此 OSPF 也称为接口状态路由协议。OSPF 通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库。2 2、OSPFOSPF 网络类型：网络类型：根据路由器所连接的物理网络不同，OSPF 将网络划分为四种类型：1）广播多路访问型 BMA（Broadcast multiAccess）; Ethernet、Token Ring、FDDI2）非广播多路访问型（None Broadcast MultiAccess，NBMA）; Frame Relay、X.25、SMDS手工指定 DR 和 BDR3）点到点型（Point-to-Point）; PPP
3、、HDLC4）点到多点型（Point-to-MultiPoint） 。 不选择 DR 和 BDR，特点：非任意两点可达。OSPF 链路类型的介质特性表 : 介质类型介质类型寻址寻址DB/DBR手工设置邻居手工设置邻居Hello 时间（秒）时间（秒）死亡间隔时间（秒）死亡间隔时间（秒）点到点组播否否1040广播组播是否1040非广播多路访问单播手工指定是30120点到多点组播否否301201）Point-to-point 和 Broadcast 可以建立邻居关系，但是路由学不到。2）Point-to-point 和 Nbma 也可以建立邻居关系，但是路由学不到。3）Point-to-point
4、和 point-to-multipoint 可以建立邻居关系，可以学到路由，但前提是两边的 hello-interval 和 dead-interval 必须手工设置相同，可以学到路由，原因是因为两者都不选举 DR。4）Nbma 和 Broadcast 可以建立邻居关系，可以学到路由，但前提是两边的 hello-interval 和 dead-interval 必须手工设置相同，可以学到路由.因为两者都选举 DR。3 3、OSPFOSPF 中的中的 DRDR 和和 BDRBDR（难点）（难点）其中 DR（指定路由器） ，BDR（备份指定路由器） 。在广播和 NBMA 网络中，任何一台路由器的路
5、由变化都能导致多次传递,浪费资源,为了解决这个问题,OSPF 协议定义了选择 DR 和 BDR。所有的路由器都发送 LSA(链路状态广播)， DR、BDR 和 DR other 建立连接关系，所有路由器只将信息发送给 DR, 由 DR 将 LSA 广播出去，BDR 是 DR 的备份，在选取 DR 的同时也选取BDR，BDR 也和本网段内所有的路由器建立邻接关系并且交换路由信息,当 DR 失效后，BDR 将成为 DR。除 DR 和 BDR 之外的路由器（称为 DR Other）之间将不再建立邻接关系，也不再交换任何路由信息。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。DR/
6、BDR 选举规则：当选举 DR/BDR 的时候要比较 hello 包中的优先级(priority)，优先级最高的为 DR，次高的为BDR。默认优先级都为 1。在优先级相同的情况下就比较 RID，RID 等级最高的为 DR，次高的为BDR。当把优先级设置为 0 以后，OSPF 路由器就不能成为 DR/BDR，只能成为 DROTHERDR/BDR 选举完成后，DRother 只和 DR/BDR 形成邻接关系.所有的路由器将组播 Hello 包到地址 224.0.0.5 以便它们能跟踪其他邻居的信息,即 DR 将洪泛 LSU 到 224.0.0.5;DRother 只组播 LSU 到地址 224.0
7、.0.6,只有 DR/BDR 监听这个地址。4 4、OSPFOSPF 的运行步骤的运行步骤第一步第一步：建立路由器的邻接关系。所谓“邻接关系” （Adjacency）是指 OSPF 路由器以交换路由信息为目的，在所选择的相邻路由器之间建立的一种关系。 路由器首先发送拥有自身 ID 信息（Loopback 端口或最大的 IP 地址）的 Hello 报文。与之相邻的路由器如果收到这个 Hello 报文，就将这个报文内的 ID 信息加入到自己的 Hello 报文内。 如果路由器的某端口收到从其他路由器发送的含有自身 ID 信息的 Hello 报文，则它根据该端口所在网络类型确定是否可以建立邻接关系。
8、在点对点网络中，路由器将直接和对端路由器建立起邻接关系，并且该路由器将直接进入到第三步操作：发现其他路由器。若为 MultiAccess 网络, 该路由器将进入选举步骤。第二步第二步：选举 DR/BDR。不同类型的网络选举 DR 和 BDR 的方式不同。 MultiAccess 网络支持多个路由器，在这种状况下, OSPF 需要建立起作为链路状态和LSA 更新的中心节点。选举利用 Hello 报文内的 ID 和优先权(Priority)字段值来确定。优先权字段值大小从 0 到 255，优先权值最高的路由器成为 DR。如果优先权值大小一样，则ID 值最高的路由器选举为 DR， 优先权值次高的路由
9、器选举为 BDR。优先权值和 ID 值都可以直接设置。 第三步第三步：发现路由器。在这个步骤中，路由器与路由器之间首先利用 Hello 报文的 ID信息确认主从关系，然后主从路由器相互交换部分链路状态信息。每个路由器对信息进行分析比较，如果收到的信息有新的内容，路由器将要求对方发送完整的链路状态信息。这个状态完成后，路由器之间建立完全相邻（Full Adjacency）关系，同时邻接路由器拥有自己独立的、完整的链路状态数据库。 在 MultiAccess 网络内，DR 与 BDR 互换信息，并同时与本子网内其他路由器交换链路状态信息。在 Point-to-Point 或 Point-to-Mu
10、ltiPoint 网络中，相邻路由器之间互换链路状态信息。 第四步第四步: 选择适当的路由器。当一个路由器拥有完整独立的链路状态数据库后，它将采用 SPF 算法计算并创建路由表。OSPF 路由器依据链路状态数据库的内容，独立地用SPF 算法计算出到每一个目的网络的路径，并将路径存入路由表中。 OSPF 利用量度（Cost）计算目的路径，Cost 最小者即为最短路径。在配置 OSPF 路由器时可根据实际情况，如链路带宽、时延或经济上的费用设置链路 Cost 大小。Cost 越小，则该链路被选为路由的可能性越大。 第五步第五步：维护路由信息。当链路状态发生变化时，OSPF 通过 Flooding
11、过程通告网络上其他路由器。OSPF 路由器接收到包含有新信息的链路状态更新报文，将更新自己的链路状态数据库，然后用 SPF 算法重新计算路由表。在重新计算过程中，路由器继续使用旧路由表，直到 SPF 完成新的路由表计算。新的链路状态信息将发送给其他路由器。值得注意的是，即使链路状态没有发生改变，OSPF 路由信息也会自动更新，默认时间为 30 分钟。5、HELLO 包的构成，课后自己阅读。包的构成，课后自己阅读。二、单个区域二、单个区域 OSPFOSPF（广播型多路访问：）1、在广播型多路访问链路上配置 OSPF1）配置步骤第 1 步：使用全局配置命令 R（config）#router osp
12、f Process-id 【vrf vpn-name】在路由器上启用 OSPF 进程。其中 Process-id:表示一个内部使用的数字，用于标识 OSPF 路由选择进程，无需和其他路由器上的 Process-id 相同，不提倡在同一台路由器上运行多个 OSPF 进程，因为这样将创建多个数据库实例，会带来额外的开销。VRF vpn-name:（可选）指定与 ospf vrf 进程相关联的虚拟专网（VPN）路由选择和转发实例名称 第 2 步：使用路由器配置命令 R（config-router）#network address Wildcard-mask area Area-id其中，addres
13、s 是网络地址或子网地址，Wildcard-mask 是反掩码（必须要）（必须要），area Area-id 指定路由器上的哪些接口将参与 OSPF 进程以及网络所属的 OSPF 区域。实例实例 1 1：配置单区域（：配置单区域（areaarea 0 0）OSPFOSPF，使得，使得 pc1pc1 能能 pingping 通通 pc2pc2拓扑图如下：其中：R1：L0：1.1.1.1/24；R2：L0：2.2.2.2/24；R3：L0：3.3.3.3/24；整个区域属于area0。基本配置如下：配置 R1 路由器：R1(config)#interface loopback 0 R1(confi
14、g-if)#ip address 1.1.1.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shutdown R1(config-if)#exit R1(config)#router ospf 1 R1(config-router)#network 10.1.1.0 0.0.0.255 area 0 R1(config-router)#network 12.12.12.0 0.0.0.255 area 0配置 R2 路由器：R2(config)#interface loopback 0 R2(config-if)#ip address 2.2.2.2 255.255.255
15、.0 R2(config-if)#no shutdown R2(config-if)#exit R2(config)#router ospf 1 R2(config-router)#network 23.23.23.0 0.0.0.255 area 0 R2(config-router)#network 12.12.12.0 0.0.0.255 area 0配置 R3 路由器：R3(config)#interface loopback 0 R3(config-if)#ip address 3.3.3.3 255.255.255.0 R3(config-if)#exit R3(config)#r
16、outer ospf 1 R3(config-router)#network 23.23.23.0 0.0.0.255 area 0 R3(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0认证：R2#showR2#show ipip routeroute2.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets C 2.2.2.0 is directly connected, Loopback010.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets O 10.1.1.0 110/2 2 via 12.12.12.1, 00:03:07, FastEthernet0/112.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets C 12.12.12.0 is directly connected, FastEthernet0/123.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
