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1、使用链路状态协议路由使用OSPF协议路由链路状态协议的运行过程链路状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。距离矢量协议通常并不适合用在复杂的企业网络中。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）。该协议将网络划分为若干不同的部分,也叫做区域。 这种划分可以提高网络的可扩展性。通过将网络划分为多个网络区域，网络管理员可以有选 择性地启用路由总结并将出现的路由问题隔离到某个区域中。链路状态
2、路由协议（如OSPF）并不会频繁、定期地发送整个路由表的更新信息。网络完全 收敛之后，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。其它情 况下，OSPF每30分钟执行一次完全更新。OSPF之类的链路状态协议非常适合更庞大的分层网络，因为在分层网络中，网络的快速收 敛能力非常重要。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不过，如今，市面上的路由器性能很高，因此上述要求通常都不是问题。运行RIP协议的路由器仅接收其直连邻居的更新信息，并不
3、接收整个网络的详细信息。运 行OSPF协议的路由器则会生成从路由器自身的角度看到的完整网络地图。通过该地图， 路由器可以在网络链路出现故障时快速确定备用的无环路径。OSPF不会自动在主网络边界总结。此外，Cisco版本的OSPF根据带宽来确定链路的开 销。OSPF根据此开销来确定最佳路径。链路的带宽越高，开销就越低。到目的设备的路径 中开销最小的便是最理想的路径。路由器优先根据带宽（而非跳数）的度量值来确定最短路径oOSPF的管理距离是110，低 于RIP,这是因为其度量的可信度和准确性较高。OSPF的度量和收敛OSPF根据各条链路的带宽或速度来衡量链路的开销。特定目的网络的开销度量标准是所有
4、 链路在该路径中的总开销。如果网络中有多条路径，则总开销最小的路径被列为首选路径并 保存在路由表中。OSPF链路开销的计算公式为：开销=100,000,000 /以bps表示的链路带宽公式中的带宽值取所配置的接口带宽。接口的带宽可通过show interfaces命令来确定。对于速度为100 Mbps或更高的链路，例如快速以太网和千兆网络，使用上述公式会带来一 个问题。上面的公式无视这两种链路之间的速度差异，两种链路算出的开销值均为1，因此 尽管两者之间差距悬殊，却享受同等的优先级。要解决这个问题，请使用ip ospf cost命令 手动配置接口的开销值。某个区域内的OSPF路由器会向其邻居通
5、告它们的链路状态信息。路由器使用名为链路状 态通告（LSA）的消息通告此状态信息。一旦收到描述区域内所有链路状态的LSA，OSPF路由器便会使用SPF算法（也称为 Dijkstra算法）生成拓扑树（即网络结构图）。每台运行该算法的路由器都会将自己列为其 SPF树的根。SPF树从根开始确定通往每个目的地址的最短路径以及每条路径的总开销。OSPF链路状态或拓扑数据库会存储SPF树信息。路由器会在路由表中为每个网络设定最 短路径。当所有路由器运行以下功能后，网络便达到收敛状态：接收网络上每台目的设备的信息利用SPF算法处理此信息更新各自的路由表河终A单击每芒曙由器,SPF树砂跻程*OSPF的邻居和邻
6、接关系在OSPF网络中，在网络发生变动时将会发送链路状态更新信息。但路由器如何知道相邻 路由器何时出现故障呢？ 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。邻接是咼级邻居关系，邻接的路由器之间可以父换路由信息。路由器在邻居之 间启动邻接关系时，将会开始交换链路状态更新信息。在链路状态数据库中同步视图后，路 由器即达到FULL （完全）邻接状态。在与其邻居达到完全邻接之前，路由器会经历几种状态变化。Init （初始化状态）2-Way （双向状态） Exstart （预启动状态） Exchange （交换状态） Loading （加载状态）Full （完全邻接）OSP
7、F路由器使用Hello协议开始建立和维护邻接关系。hello协议通过组播地址224005 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。hello数据包中还包含路由器 设置信息。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（若已配置）。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。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
8、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。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。通过要求所有路由器仅从DR接收更新即可实现上述目的。在广播网段上只有一个 DR和BDR。所有其它路由器都必须连接到DR和BDR。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224006将此信息发送给DR。DR负责通过组播地 址224.0.0.5将此变化发布到其它所有OSPF路由器上。除了减少通过网络发送的更新数 量以外，此过程还可确保所有
9、路由器从统一的源设备同时接收相同的信息。BDR确保不会出现单点故障。与DR类似，BDR会监听224.0.0.6并接收发送到DR的 所有更新。如果DR出现故障，则BDR会立即接管DR并选择新的BDR。任何未被选 为DR或BDR的路由器均叫做DROther。本地网络中路由器ID最高的路由器将被选作DR。路由器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:1.使用router-id命令配置的值 2.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3.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
10、show命令查看：show ip protocols、show ip ospf 或 show ip ospf interface 命令。在某些情形下，管理员可能希望另行指定路由器作为DR和BDR。比如选择处理能力更强 或流量负载更低的路由器。管理员可以强行指定DR和BDR，其方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。我的优先级是默认
11、值仁DROthero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（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。而在点对点的网络中，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。这种环境下，通常建议管理员通过配置路由器的优先级来选择DR和B
12、DR。 这样可以确保DR和BDR能够完好地连接到所有其它相邻路由器上。在OSPF配置模式 下，也可使用neighbor命令静态指定相邻路由器。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DR。 该环境还要求静态指定相邻路由器。单三7H*垦蚩路说冋点前点血非广播生至搭访冋“,査看容种英型的扶亍卜“単三广楷星蚤路访冋,b点前点:*非广播型多爭访闻S査备种黄型前兹壬卜“OSPF区域所有OSPF网络都以区域0 （也称为主干区域）开始。在扩展网络时，可以创建与区域0 相邻的其它区域。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。
13、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）。某个区域内的OSPF运作与该区域和主干区域之间的OSPF运作不同。例如，当拓扑发生 变化时，只有位于受影响区域的路由器才接收LSP并运行SPF算法。网络信息的总结通 常发生在两个区域之间。这样有助于减小主干区域中路由表的大小。总结还可将时常变化、 不稳定或摆动的链路隔离到路由域的指定区域中。将一个区域连接到主干区域的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
14、的路由器称为自治系统边界路 由器（ASBR）。在单区域中配置基本OSPF配置基本OSPF并不难，只需两个步骤。第一步是启用OSPF路由过程。第二步是确定要 通告的网络。步骤1：启用OSPFrouter(config)#router ospf vprocess-id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路由器的ID相匹配。步骤2：通告网络Router(config-router)#network vnetwork-address vwildcard-mask area 此network命令与其它IGP路由协议中的network命令功能相同，可
15、确定要启用哪些接 口来收发OSPF数据包。该语句确定OSPF路由更新中要包含哪些网络。OSPF network命令结合使用了网络地址和通配符掩码。网络地址和通配符掩码共同指定要 启用的OSPF接口地址(或地址范围)。区域ID确定网络属于哪个OSPF区域。即使未指定任何区域，也总会存在区域0。在单 区域OSPF环境中，唯一的区域便是区域0。R1 (config-) txouteE oapf IR1 (config rou七ez:) fnetarorkR1 (config-router) tnetworkR1(config- router)tnetwork172.16.1.16 0.0.0.15 area 0192.18.10.0 0.0.0.3 area 0192.165.10.4 0.0.0.3 area 0将fil标ISfrtB停在各台路由85上疾盘看S本的OSPF配-R3 (config ) router ospf 1 R3GQnfig-iQUtex)tuetoroxk Riconfig-roube芝)tzietiroxk R3config-rou.ter) tnetircr
