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1、OSPFOSPF 各种类型详解各种类型详解一、一、OSPFOSPF 数据包类型数据包类型1.Hello1.Hello 包：包：用于建立和维护相邻的两个 OSPF 路由器的邻接关系，该数据包是周期性地发送的。2.Database Description2.Database Description数据库描述包数据库描述包 DBDDBD ：用于描述整个数据库，该数据包仅在 OSPF 初始化时发送。3.Link3.Link statestate requestrequest链路状态请求包链路状态请求包 LSQLSQ ：用于向相邻的 OSPF 路由器请求局部或全部的数据，这种数据包是在当路由器发现其数据
2、已经过期时才发送的。4.Link state update4.Link state update链路状态更新包链路状态更新包 LSULSU ：这是对 link state 请求数据包的响应，即通常所说的 LSA 数据包。5.Link state acknowledgment5.Link state acknowledgment 链路状态确认包链路状态确认包 LSAckLSAck ： 是对 LSA 数据包确实认，以确保可靠地传输和信息交换。二、二、OSPFOSPF 网络类型网络类型OSPF 链路类型有 3 种：点到点， 播送型，NBMA。在 3 种链路类型上扩展出5 种网络类型：点到点，播送，N
3、BMA，点到多点，虚链路。其中虚链路较为特殊，不针对具体链路，而 NBMA 链路对应 NBMA 和点到多点两种网络类型。以上是 RFC 的定义，在Cisco 路由器的实现上，我们应记为3 种链路类型扩展出 8 种网络类型，其中 NBMA 链路就对应 5 种，即在 RFC 的定义根底上又增加了 3 种类型。首先分析一下 3 种链路类型的特点：1.1. 点到点：点到点：一个网络里仅有 2 个接口，使用HDLC 或 PPP 封装，不需寻址，地址字段固定为 FF；2.2. 播送型：播送型：播送型多路访问，目前而言指的就是以太网链路，涉及IP 和 Mac，用 ARP实现二层和三层映射；3. NBMA3.
4、 NBMA：网络中允许存在多台Router，物理上链路共享，通过二层虚链路VC建立逻辑上的连接。NBMA 网络不是没有播送的能力，而是播送针对每一条VC 发送，这样就使得一台路由器在不是 Full-Mesh 的 NBMA 拓扑中，发送的播送或组播分组可能无法到达其他所有路由器。在点到点链路上运行 OSPF 没有必要选举 DR，因为就是两点一线， 简单得很；而在 NBMA网络中运行 OSPF 由于是多路访问，DR 可以存在，通过调整成手动发现邻居可以防止过多的Hello 开销。下面具体分析一下下面具体分析一下 RFCRFC 中定义的中定义的 5 5 种网络类型：种网络类型：1.1. 点到点：点到
5、点：串行封装 HDLC 或 PPP，OSPF 会自动检测接口类型发现封装模式为 PPP 或HDLC，就认为是点到点，OSPF 数据包使用 224.0.0.5 发送，不知道DR 是什么东西，就知道对端是谁，OSPF hello 间隔为 10s，失效为 40s。2.2. 播送型：播送型：选举 DR/BDR，自动发现邻居。Hello 间隔为 10s，失效为 40s 这里比拟一下，NBMA 类型的 Hello 和 Dead 隔分别为 30s 和 120s。3-4.3-4. NBMANBMA： 思科路由器在 NBMA 网络上实现的链路类型有 5 个，2 RFC + 3 Cisco，区分较为复杂。这这 5
6、 5 种类型形式上的差异在于：种类型形式上的差异在于：1是否选举 DR2是否自动发现邻居3更新时间这这 5 5 种种 NBMANBMA 类型应用上的差异在于：类型应用上的差异在于：1NBMA 拓扑是否是 Full-Mesh2NBMA 接口是否在同一 IP 子网3Frame-Relay 在定义 Map 时是否支持播送，即是否加了关键字broadcast。默认情况下 OSPF 不能通过 NBMA 接口自动与邻居建立邻接关系，RFC 2328 为 OSPF 在NBMA 拓扑中的运行定义了两种模式：NBMA 和点到多点，分别对应的接口模式为:ip ospf network non-broadcast
7、/ point-to-multipointip ospf network non-broadcast / point-to-multipoint在 Non-Broadcast 模式下是模仿 OSPF 在播送型链路中的运行，通常在 Full-Mesh 者Partial-Mesh 使用，如果不是 Full-Mesh 必须手动选举 DR/BDR。路由器接口处于同一 IP子网，手动指定邻居，选举DR/BDR 且必须与 DRother 在 VC 上直连。在 Point-to-Multipoint 模式下是将NBMA 视为一系列点到点的集合，通常用于Hub-and-Spoke 者 Partial-Mesh
8、，接口处于同一 IP 子网，使用 OSPF 组播自动发现邻居，不选举 DR/BDR。Cisco 为 NBMA 多设计了三种模式，分别为播送，点到多点非播送和点到点。ip ospf network broadcastip ospf network broadcastip ospf network point-to-multipoint non-broadcastip ospf network point-to-multipoint non-broadcastip ospf network point-to-piointip ospf network point-to-pioint1. 如果说 n
9、on-broadcast 是在模仿播送型链路， 那么 broadcast 就是将 NBMA 完全当成播送型链路，使用 OSPF 组播 Hello 来自动发现邻居，而不是像 non-broadcast 为每个 PVC提供一个 LSA 拷贝。应用这种模式的前提是NMBA 拓扑为 Full-Mesh，且在 FR Map 中使用了关键字 broadcast。2. 如果在 VC 上没有启用组播和播送功能，即定义 Map 时没有使用关键字 broadcast，那么就要应用 point-to-multipoint non-broadcast 相应的取消组播 hello 功能，代以手动配置邻居。3. 如果链路
10、中涉及多个子网， 那么一定要用到 Point-to-Point 类型， 也一定会用到子接口。子接口分为两种模式， 点到点和点到多点， 其中点到多点子接口和主接口配置方式一致，而点到点子接口那么有些变化：interface Serial0/0 interface Serial0/0.2 multipointencapsulation frame-relay ip address 20.1.1.1 255.255.255.0frame-relay lmi-type ansi ip ospf network point-to-pointinterface Serial0/0.1 point-to-p
11、oint frame-relay map ip 20.1.1.2 105 broadcastip address 10.1.1.1 255.255.255.0 frame-relay map ip 20.1.1.3 106 broadcastframe-relay interface-dlci 101 frame-relay map ip 20.1.1.4 107 broadcast假设子接口使用 point-to-point 模式，那么意味着这个子接口对应的子网里只有一台路由器，即这个 IP 子网只有两个节点； 而使用 multipoint 模式时，意味着这个子接口对应多条 VC，IP 子网
12、内有多于两台的路由器。通过配置就可以理解为什么说点到多点是点到点链路的集合。PS： 最初创立子接口的目的在于解决在NBMA 上运行距离矢量协议引起的水平分割问题，即从一接口收到的路由信息不会再从这个接口发出去。而这个接口本身可能连着多个邻居，这样就阻碍了网络中路由信息的传递， 子接口是物理接口在逻辑上的划分， 能很好的解决水平分割带来的问题。5.5.虚链路：虚链路：可以认为是点到点的一种特殊配置，在虚链路上 OSPF 数据包是以单播形式发送，并不在意物理链路是什么类型，关键是虚链路两端可以实现互通。三、三、OSPFLSAOSPFLSA 类型类型1 1 类类 LSALSA路由器路由器 LSALS
13、A ：每台路由器都通告 1 类 LSA，描述了与路由器直连的所有链路接口状态，只能在本区域内扩散；2 2 类类 LSALSA网络网络 LSALSA ：只有 DR 才有资格产生，只能在本区域内扩散，描述了多路访问网络的所有路由器Router ID和链路的子网掩码；3 3 类类 LSALSA汇总汇总 LSALSA ：只有 ABR 可以产生，能在整个 OSPF 自治系统扩散，描述了目的网路的路由还可能包含汇总路由 ；4 4 类类 LSALSA汇总汇总 LSALSA ：仅当区域中有 ASBR 时，ABR 才会产生，该 LSA 标识了 ASBR，提供一条前往该 ASBR 的路由；5 5 类类 LSALS
14、A 外部外部 LSALSA ： 只能由 ASBR 产生， 描述了前往 OSPF 自治系统外的网络的路由，被扩散到整个 AS除各种末节区域外 ；7 7 类类 LSALSA用于用于 NSSANSSA 的的 LSALSA ：只能由 NSSA ASBR 产生，只能出现在NSSA，而NSSAABR 将其转换为 5 类 LSA 并扩散到整个 OSPF 自治系统。四、四、OSPFOSPF 区域类型区域类型标准区域：标准区域：默认的区域类型，它接收链路更新、汇总路由和外部路由；骨干区域：骨干区域：骨干区域为 Area 0，其他区域都与之相连以交换路由信息，该区域具有标准区域的所有特征；末节区域：末节区域：它不
15、接收 4 类汇总 LSA 和 5 类外部 LSA，但接收 3 类汇总 LSA，使用默认路由到到 AS 外部网络自动生成 ，该区域不包含 ABR除非 ABR 也是 ASBR ；绝对末节区域：绝对末节区域：这个是 Cisco 专用。它不接收 3 类、4 类汇总 LSA 和 5 类外部 LSA，使用默认路由到 AS 外部网络自动生成 ，该区域不包含 ABR除非 ABR 也是 ASBR ；NSSANSSA：它不接收 4 类汇总 LSA 和 5 类外部 LSA，但接收 3 类汇总 LSA 且可以有 ASBR，使用默认路由前往外部网络，默认路由是由与之相连的ABR 生成的，但默认情况下不会生成，要让ABR
16、 生成默认路由，可使用命令areaarea-idnssadefault-information-originate；绝对末节绝对末节 NSSANSSA：这个是 Cisco 专用。它不接收 3 类、4 类汇总 LSA 和 5 类外部 LSA 且可以有 ASBR，使用默认路由到 AS 外部网络，默认路由是自动生成的。五、五、OSPFOSPF 路由类型路由类型1 1区域内路由：区域内路由：所有路由器都计算前往其所有在区域中每个目的地的最正确路径，并将他们参加到路由表中。这些是 1 类 LSA 和 2 类 LSA，在路由表中用路由指示符 O(OSPF)表示。2 2区域间路由区域间路由：所有路由器都计算前往互联网络中其他区域的最正确路径。在这些路径是区域间路由3 类和 4 类 LSA ，在路由表中用路由指示灯IA区域间表示。3 3外部路由：外部路由： .除末节区域内的路由器外，所有路由器都计算前往外部自治系统中目标网络的最正确路径5 类 。这些路由是 1 类外部路由E1还是 2 类外部路由E2取决于配置。在路由表中，1 类外部路由用 O E1 表示，2 类外部路由用 O E2 表示。类似的还有ON1/ON2，与 OE1/OE2 相同，不过是来自 NSSA 区域的路由。
