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1、思科网络技术学院理事会.http:/1使用链路状态路由协议 Introducing Routing and Switching in the Enterprise Chapter 62思科网络技术学院理事会.http:/目标 描述并规划使用 OSPF网络. 使用单区域 OSPF设计和配置网络. 使用多协议环境.3思科网络技术学院理事会.http:/目录 6.1 使用 OSPF路由协议 6.2 实施单区域 OSPF 6.3 使用多路由协议思科网络技术学院理事会.http:/46.1使用 OSPF路由协议5思科网络技术学院理事会.http:/6.1.1 链链路状态态路由协议协议的运行过过程 链路状
2、态协议以其良好的分层设计和足以支持大型网络的 可扩展性广泛应用于企业网络中并博得众多 ISP 的青睐. 开放最短路径优先 (OSPF) 协议是一种链路状态路由协议 . OSPF 是由 Internet 工程任务组 (IETF) 开发的、用于支 持 IP 通信的开放式标准路由协议. OSPF 是一种无类内部网关协议 (IGP) 链路状态协议将只在拓扑发生更改（例如链路断开）时才 发送更新信息.6思科网络技术学院理事会.http:/6.1.1链链路状态态路由协议协议的运行过过程 与距离矢量协议相比较，链路状态路由协议具有以下特性： 需要更复杂的网络规划和配置 需要占用更多的路由器资源 需要占用更多
3、的内存来存储多个表 需要占用更多的 CPU 和处理资源来完成复杂的路由计算7思科网络技术学院理事会.http:/6.1.1链链路状态态路由协议协议的运行过过程 8思科网络技术学院理事会.http:/6.1.2 OSPF 度量和收敛敛 OSPF 根据各条链路的带宽或速度来衡量链路的开销 更高的带宽 = 更低的开销 = 可靠的路由 开销 = 100,000,000 /以 bps 表示的链路带宽 使用 ip ospf cost 命令手动配置接口的开销值。9思科网络技术学院理事会.http:/6.1.2 OSPF度量和收敛敛 SPF 算法 (Diijkstras算法) 每个路由器都会生成一个拓扑树 O
4、SPF 链路状态或拓扑数据库会存储 SPF 树信息黄框里为最低cost的路径10思科网络技术学院理事会.http:/6.1.2 OSPF度量和收敛敛 练习11思科网络技术学院理事会.http:/6.1.3 OSPF 邻邻居和邻邻接关系 OSPF 路由器会建立和维护 与其它相连 OSPF 路由器的邻居（或邻接）关系. 邻接是高级邻居关系，邻接的路由器之间可以交换路由信息. OSPF 路由器使用 Hello 协议 开始建立和维护邻 接关系. 12思科网络技术学院理事会.http:/6.1.3 OSPF邻邻居和邻邻接关系 OSPF 路由器使用 Hello 协议开始建立和维护邻 接关系. hello
5、协议通过组播地址 224.0.0.5 向直接连接的 OSPF 路由器发送很小的 hello 数据包. 这些数据包在以太网和广播链路上每 10 秒发送一次，在 非广播链路上则是每 30 秒发送一次. 这些设置包括 hello 间隔、dead 间隔和网络类型，还可 能包括身份验证类型和身份验证数据. 任何两台路由器要组成邻接关系，其所有设置都必须一致 . 路由器会将找到的邻居邻接关系记录到 OSPF 邻接数据 库中.13思科网络技术学院理事会.http:/6.1.3 OSPF邻邻居和邻邻接关系 DR 和 BDR 的作用是减少发送的更新数量， 减少不必要的流量以及减少所有路由器的处 理开销. 任何未
6、被选为 DR 或 BDR 的路由器均叫做 DROther. 当某条链路出现故障时，包含该链路信息的路 由器会使用组播地址 224.0.0.6 将此信息发送 给 DR. FULL 是 OSPF 路由器的正常状态. 如果路由器陷入其它状态，则表明可能存在问题，譬如路由器的设置不匹配。唯一的 例外是 2-way 状态. 在广播环境中，路由器只能与指定路由器 (DR) 或备用指定路由器 (BDR) 达到 FULL 状态. 可以看到的其它所有邻居均处于 2-way 状态.14思科网络技术学院理事会.http:/6.1.3 OSPF邻邻居和邻邻接关系 本地网络中路由器 ID 最高的路由器将被选作 DR。路
7、由器 ID 第二高的则被选作 BDR。 路由器 ID 是一个 IP 地址，其确定方法如下: 使用 router-id 命令配置的值 若未使用 router-id 命令配置该值，则路由器 ID 是任何环回 接口上已配置的最大 IP 地址 若未配置环回接口，则路由器 ID 是任何活动物理接口上的 最大 IP 地址 路由器 ID 可以使用以下 show 命令查看:show ip protocols, show ip ospf, or show ip ospf interface.15思科网络技术学院理事会.http:/6.1.3 OSPF邻邻居和邻邻接关系 管理员可以强行指定 DR 和 BDR，其方
8、法是使用以下接口配置命令配 置优先级 : ip ospf priority number 默认情况下，OSPF 路由器的优 先级值为 1。 如果更改了某台路由器的优先级 值，则优先级设置最高（而不是 路由器 ID 最高）的路由器将被选 为 DR. 路由器优先级可以设置的最大值 为 255. 优先级值为 0 表示该路由器不能 充当 DR 或 BDR.16思科网络技术学院理事会.http:/6.1.3 OSPF邻邻居和邻邻接关系并非所有类型的链路都需要 DR 和 BDR。OSPF 识别的链路类型包括： 广播型多路访问网络 以太网 点对点协议 (PPP) 网络 串行 T1/E1 非广播型多路访问 (
9、NBMA) 网络 帧中继 ATM 在广播型多路访问网络（例如以太网）中，邻居关系数量可能会很大，因此需要选择 DR. 在点对点的网络中，并不需要建立完全的邻接关系，因为根据点对点网络的定义，该链路中只有两台路由器。因此，没有必要也不会选择 DR. 在 NBMA 网络上，OSPF 有两种运行模式: 模拟广播环境：管理员可将网络类型定义为广播，该网络将选择一个 DR 和一个 BDR 模拟广播网络. 点对多点环境：该环境下，每个非广播网络都被视为多个点对点链路的集合，不会选择 DR17思科网络技术学院理事会.http:/6.1.3 OSPF邻邻居和邻邻接关系18思科网络技术学院理事会.http:/6
10、.1.3 OSPF邻邻居和邻邻接关系 练习: 确定每台路由器的路由 ID 以及每个网络的指定路由器.19思科网络技术学院理事会.http:/6.1.4 OSPF 区域 所有 OSPF 网络都以 区域 0（也称为主干区域）开始. 可以为新建的这些区域分配任何编号（最大为 65535）。每 个区域中最多可以有 50 台路由器. OSPF 采用双层设计 .区域 0（也称为主干区域）位于顶层，而其它所有区域则位于下一 层. 所有非主干区域都必须直接连接到区域 0. 这些区域共同组成 OSPF 自治系统 (AS)20思科网络技术学院理事会.http:/6.1.4 OSPF区域 将一个区域连接到主干区域的
11、路由器叫区域边界路由器 (ABR). 将某个区域连接到另一个路由协议（例如 EIGRP）或将静 态路由重分布到 OSPF 区域的路由器称为自治系统边界路 由器 (ASBR)。21思科网络技术学院理事会.http:/6.1.4 OSPF区域思科网络技术学院理事会.http:/226.2 实施单区域 OSPF23思科网络技术学院理事会.http:/6.2.1 在单区域中配置基本的 OSPFOSPF 配置步骤:步骤 1：启用 OSPF router(config)# router ospf 进程 ID 由管理员选择，其编号范围为 1 到 65535。进程 ID 只在本地使用，不必与其它 OSPF 路
12、由器的 ID 相匹 配.步骤 2：通告网络 Router(config-router)# network area 此 network 命令与其它 IGP 路由协议中的 network 命令 功能相同，可确定要启用哪些接口来收发 OSPF 数据包.24思科网络技术学院理事会.http:/6.2.1在单区域中配置基本的 OSPF25思科网络技术学院理事会.http:/6.2.1在单区域中配置基本的 OSPF26思科网络技术学院理事会.http:/6.2.2 配置OSPF 身份验证验证 在区域中启用身份验证机制后，则只有当身份验 证信息匹配时，路由器才会共享信息. 验证保护完整的路由信息简单口令验
13、证采用简单口令验证机制时，将为每台路由器分配一个名为密钥 的口令。这种方法仅提供基本的安全性，因为密钥会以纯文本 格式在路由器之间传递。查看密钥就像查看纯文本一样简单.消息摘要 5 (MD5)更安全的身份验证 方法是消息摘要 5 (MD5)。它要求每台路由 器都有一个密钥和一个密钥 ID。路由器使用处理密钥的算法、 OSPF 数据包和密钥 ID 生成加密的数字。每个 OSPF 数据包 都含有该加密数字。使用数据包嗅探器并不能获取该密钥，因 为路由器不会传输 密钥.27思科网络技术学院理事会.http:/6.2.2 Configuring OSPF Authentication 示例:28思科网
14、络技术学院理事会.http:/6.2.3 调调整 OSPF 参数调整 OSPF 参数: 接口优先级 路由器 ID 回环和物理接口地址29思科网络技术学院理事会.http:/6.2.3调调整 OSPF 参数 带宽 (花销 )30思科网络技术学院理事会.http:/6.2.3调调整 OSPF 参数 与 OSPF 开销度量相关的另一个参数是参考带宽，参 考带宽用于计算接口的开销，接口开销也称为链路开销. 每个接口的带宽值的计算公式为：100,000,000/带宽 。100,000,000（即 108）称为参考带宽. 速度更高的链路（例如千兆以太网和万兆以太网链路）存在一个问题。使用默认的参考带宽 (100,000,000) 会导致带宽值等于或大于 100 Mbps 的接口具有相同的 OSPF 开销值 1. 参考带宽使用 OSPF 命令 auto-cost reference-bandwidth 进行修 改. 新的参考带宽以 Mbps 为单位。要将参考带宽设置为 10 Gb，请 将该值设置为 10,000.31思科网络技术学院理事会.http:/ww
