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1、OSPF工作原理目目 录录OSPF工作原理OSPF单区域路由传播与计算OSPF工作原理工作原理OSPF多区域路由传播与计算OSPF路由汇总及特殊区域OSPF基本概念OSPF常见问题及解决方法什么是OSPFOSPF英文全称OpenShortestPathFirst(开放式最短路径优先)OSPF是一种链路状态路由协议，使用基于带宽的度量值。OSPF采用SPF算法计算路由，从算法上保证了无路由环路。OSPF通过邻居关系维护路由，避免了定期更新对带宽的消耗。OSPF路由更新效率高，网络收敛快，适用于大中型网络。OSPF报文封装于IP，协议号89，组播地址224.0.0.5与224.0.0.6。OSPF
2、路由优先级默认为110，可手动修改。二层帧头源IP接口IPOSPF报文载荷目标IP224.0.0.5协议号89(OSPF)OSPF包头OSPF基本概念基本概念OSPF路由域：运行OSPF路由协议的网络。OSPF区域：OSPF是一种支持划分多区域的协议。AreaID：32位，用数字或IP地址表示。OSPF区域分为骨干区域，普通区域和特殊区域。多区域场景中，所有非骨干区域都需挂载于骨干区域上OSPF路由域Area0Area1AOSPF基本概念基本概念RT1RT9RT5RT6RT7RT2RT3RT4RT8RouterID简称RID，32位，在OSPF路由域唯一标识每一台路由器。运行OSPF的路由器都
3、必须有一个RouterID，并且在网络中唯一。RouterID可以手工配置，也可以自动选择。（DP设备除进程1外均需手工配置router-id）优选手工配置的RouterID。优选所有Loopback接口中的最大IP地址。优选所有物理接口中的最大IP地址。为了网络稳定，现网一般要求手工配置RouterIDArea0Area1AOSPF基本概念基本概念RT5RT6RT7RT1RT2RT3RT4RT8OSPF邻居与邻居表OSPF路由器之间，通过交互Hello报文，建立邻居关系。OSPF邻居是自动发现的，Hello报文发往组播地址224.0.0.5。启动了OSPF的接口会自动接收224.0.0.5的
4、组播报文，并且都会周期发送Hello报文，用于发现和维护邻居关系。OSPF邻居关系是路由学习的基础，任何其他的OSPF报文都只在建立了邻居的路由器之间交互，路由学习只在邻居之间进行。每个OSPF路由器都有一个邻居表，用于存储OSPF邻居关系。邻居关系HelloHelloHelloHello邻居关系邻居关系邻居关系S0S1邻居RID连接接口死亡时间RT1_RIDS036秒RT4_RIDS132秒邻居表OSPF基本概念基本概念RT1RT2RT3RT4链路状态通告（LSA）按一定格式封装后的链路状态信息。LSA1：路由器链路状态通告每台路由器都会发起自己的LSA1LSA2：传送网络链路状态通告邻居关
5、系邻居关系邻居关系邻居关系S0S1gige0_010.0.3.1/241000Mbps2Mbps1Mbps直连网段1的状态信息直连网段2的状态信息直连拓扑1的状态信息直连拓扑2的状态信息发起路由器RouterID链路状态通告LSAIDRT3的LSA110.0.3.0网段的状态信息RT1邻居的状态信息RT4邻居的状态信息发起路由器:RT3_RIDLSAID:RT3_RIDOSPF基本概念基本概念RT1RT2RT3RT4Area0LSDBLSDBLSDBLSDBLSULSULSULSURT3LSA链路状态数据库（LSDB）每台OSPF路由器都有一个LSDB，用于存储LSA。同一个区域中的OSPF路
6、由器的LSDB一致。LSA封装在LSU报文中，在区域内洪泛，最终达到区域内LSDB一致。LSA在洪泛过程中内容保持不变。LSDBRT1_LSART2_LSART3_LSART4_LSAOSPF基本概念基本概念RT1RT2RT3RT4SPF计算以自己LSA1为根，进行SPF计算。各OSPF路由器单独进行SPF计算，互不影响。RTA110010RTBRTCRTDRTA的SPF计算RTB101RTA100RTDRTB的SPF计算RTCRTC100110RTDRTARTBRTC的SPF计算RTD10100RTC1RTBRTD的SPF计算RTA10010150LSDBRTA_LSARTB_LSARTC_
7、LSARTD_LSAOSPF基本概念基本概念RTARTBRTCRTDOSPF报文结构8位8位8位8位版本(2)类型报文长度RouterIDAreaID校验和认证类型认证数据认证数据OSPF报文载荷认证类型=2，附加的MD5消息摘要类型报文用途1Hello 建立和维护邻居关系2DBDDatabaseDescription(向邻居发送LSDB缩微图)3LSRLinkStateRequest(向邻居请求LSA)4LSULinkStateUpdate(向邻居发送LSA、LSA洪泛)5LSAckLinkStateAck(对收到的LSA进行确认)二层帧头OSPF报文载荷IP包头(协议号89)OSPF包头认
8、证类型：0(不认证)，1(不认证)，2(MD5认证)OSPF基本概念基本概念8位8位8位8位老化时间选项LSA类型LSAID通告路由器IDLSA序列号LSA校验和LSA长度二层帧头DBD头IP包头(协议号89)OSPF包头(类型=2)LSA头部列表二层帧头IP包头(协议号89)OSPF包头(类型=3)LSA简化头部列表二层帧头LSA数量IP包头(协议号89)OSPF包头(类型=4)LSA列表二层帧头IP包头(协议号89)OSPF包头(类型=5)LSA头部列表DBD:LSR:LSU:LSAck:LSA头:54321路由器LSA外部路由LSA区域间ASBRLSA区域间路由LSA转发网络LSA二层帧
9、头Hello头IP包头(协议号89)OSPF包头(类型=1)邻居RouterID列表(本链路上的邻居)Hello:OSPF基本概念基本概念目目 录录OSPF工作原理OSPF单区域路由传播与计算OSPF工作原理工作原理OSPF多区域路由传播与计算OSPF路由汇总及特殊区域OSPF基本概念OSPF常见问题及解决方法OSPF协议工作过程主要有四个阶段：寻找邻居、建立邻接关系、链路状态信息传递、计算路由接口是否启动OSPFOSPF启动不做任何处理没有定时发送Hello包，寻找邻居启动是否接收到邻居的Hello包没有继续等待接收邻居状态达到2-WAY状态有DR/BDR是否选举？进行DR/BDR选举未选举
10、与DR/BDR交互链路状态，邻居状态达到Full状态选举完成计算路由仅与DR/BDR建立邻接关系已选举OSPF工作原理工作原理邻居状态达到2-way状态后，RTA与RTB之间开始建立邻接关系寻找邻居HelloHelloHelloHello邻居ID邻居地址邻居状态邻居ID邻居地址邻居状态邻居ID邻居地址邻居状态2.2.2.210.1.0.22-way邻居ID邻居地址邻居状态1.1.1.110.1.0.12-way邻居ID邻居地址邻居状态2.2.2.210.1.0.2init邻居ID邻居地址邻居状态1.1.1.110.1.0.1init广播Hello包，尝试寻找可交换路由信息的周边设备接收到Hel
11、lo包，找到周边设备Hello包中携带的参数协商成功邻居表邻居表RTARTBRouterID1.1.1.1RouterID2.2.2.210.1.0.1/2410.1.0.2/OSPF工作原理工作原理邻居ID邻居地址邻居状态2.2.2.210.1.0.22-way邻居ID邻居地址邻居状态1.1.1.110.1.0.12-way邻居ID邻居地址邻居状态2.2.2.210.1.0.2Full邻居ID邻居地址邻居状态1.1.1.110.1.0.1Full传递信息以上是RTB获得RTALSA的过程，RTA也通过相同的过程获得RTB的LSA在RTB与RTA的LSA信息同步后，RTA在RTB邻居表内的状态
12、变迁为Full状态RTARTBRouterID1.1.1.1RouterID2.2.2.210.1.0.1/2410.1.0.2/24发送RTA具备的LSA概要分析比较RTA与RTB的链路信息发送请求，要求获得RTB不具备的LSA将RTB请求的LSA发给RTB收到，谢谢！邻居表邻居表触发更新，或每隔30min更新OSPF工作原理工作原理传递信息OSPF协议包具备超时重传机制OSPF协议包具备序列号，对重复包不做处理LSA更新携带掩码，支持VLSM发送请求，要求获得RTA不具备的LSA将RTA请求的LSA发给RTA收到，谢谢！发送请求，要求获得RTA不具备的LSA在规定时间内没有收到回应，认为包
13、丢失，重发包！重复包不做处理将RTA请求的LSA发给RTA重复包不做处理在规定时间内没有收到回应，认为包丢失，重发包 RTARTBRouterID1.1.1.1RouterID2.2.2.210.1.0.1/2410.1.0.2/OSPF工作原理工作原理OSPF邻接关系详细建立过程DownDownDownDownInitInit2-way2-way2-way2-wayFullFullHello(neighbor=Hello(neighbor=“ ”) )Hello(neighbor=Hello(neighbor=“RARA”) )Hello(neighbor=Hello(neighbor=“R
14、BRB”) )Hello(neighbor=Hello(neighbor=“ ”) )InitInitDBDDBD（Seq=x,I=1,M=1,MS=1Seq=x,I=1,M=1,MS=1）DBDDBD（Seq=y,I=1,M=1,MS=1Seq=y,I=1,M=1,MS=1）ExStartExStartExStartExStartDBDDBD（Seq=y,I=0,M=1,MS=0Seq=y,I=0,M=1,MS=0）DBDDBD（Seq=y+1,I=0,M=1,MS=1Seq=y+1,I=0,M=1,MS=1）ExChangeExChangeExChangeExChangeDBDDBD（Se
15、q=y+1,I=0,M=0,MS=0Seq=y+1,I=0,M=0,MS=0）LoadingLoadingLSRLSRLSULSULoadingLoadingFullFullLSAckLSAckDBDDBD（Seq=y+n,I=0,M=0,MS=1Seq=y+n,I=0,M=0,MS=1）DBDDBD（Seq=y+n,I=0,M=0,MS=0Seq=y+n,I=0,M=0,MS=0）OSPF工作原理工作原理AB广播网建立邻接关系RTDRTBRTCRTARTE邻接关系数R=n(n-1)2邻接关系数R=2(n-2)+1RTARTBRTCRTDRTERTA(DR)RTB(BDR)RTCRTDRTE建
16、立邻接关系采用DR/BDR方式建立邻接关系HelloHelloHelloHelloHOSPF工作原理工作原理DR和BDR选举Hello包携带路由器优先级，越高越优先，优先级为0的路由器不具备选举资格先选举BDR，再选举DRDR和BDR一旦选定，即使OSPF区域内新增优先级更高的路由器，DR和BDR也不重新选举，只有当DR和BDR都失效后，才参与选举RTDRTBRTCRTARTEHello:Pri=2DRBDRDRothersDRothers不具备选举资格Hello:Pri=1Hello:Pri=0Hello:Pri=5Hello:Pri=3 Full2-OSPF工作原理工作原理POINT_TO
17、_POINT：接口：Serial(PPPHDLC)/FRsP2PSubif/特点：无DR，组播建邻居，HELLO时间10s，自动发现邻居，三层广播BROADCAST：接口：tengige/gige/vlan-if/三层bond特点：选举DR，组播建邻居，HELLO时间10s，自动发现邻居，三层广播NON_BROADCAST（NBMA)接口：FRsPhysical/FRsMPSubif特点：选举DR，单播更新（手工指邻居），HELLO时间30s，三层不广播POINT_TO_MULTIPOINT：（须手动配置）接口：FRsPhysical/FRsMPSubif特点：无DR，组播建邻居，出现/32主
18、机路由，三层广播HELLO时间30s，自动发现邻居OSPF工作原理工作原理19网络类型邻居发现HelloDownDR选举等待时间点对点自动发现10S40S无-广播自动发现10S40S有40S非广播手动配置30S120S有120S点对多点自动发现30S120S无-OSPF接口网络类型总结：OSPF工作原理工作原理在调整HELLO时间的情况下P-P与P-M可以建立邻接关系，路由正常。NBMA与BROADCAST可以建立邻接关系，路由正常。其它的网络类型对接，则调整HELLO时间也不可以正常工作。目目 录录OSPF工作原理OSPF单区域路由传播与计算OSPF工作原理工作原理OSPF多区域路由传播与计
19、算OSPF路由汇总及特殊区域OSPF基本概念OSPF常见问题及解决方法OSPF对直连网络的描述末梢网络stub：（没有邻居的网络）（网段、掩码、开销）点对点anotherroute：（点对点网络类型）（邻居RouterID、连接接口（接口的IP地址）、开销）连接接口的IP网段描述（网段、掩码、开销）转发网络tramsit：（广播、非广播类型）（DR（DR接口IP地址）、连接接口（接口的IP地址）、开销）DR发起转发网络描述（DR（DR接口IP地址）、子网掩码、该链路上的OSPF路由器RouterID列表）OSPF单区域路由传播与计算单区域路由传播与计算1类LSA（Router）：路由器链路状态
20、通告每台路由器都发起1类LSA，通告自己的直连拓扑信息。LSID：本路由器RouterID发起路由器ID：本路由器RouterID末梢网络描述点对点网络描述/点对多点网络描述DR连接描述2类LSA（Network）：网络链路状态通告每个转发网络链路的DR发起2类LSA，通告该多路访问链路上连接的路由器LSID：DR的接口IP地址通告路由器ID：DR的RouterID转发网络描述（子网掩码、该链路上的OSPF路由器RouterID列表）OSPF单区域路由传播与计算单区域路由传播与计算路由器LSA（Type1）每个路由器都将产生RouterLSA，描述了路由器所有的链路和接口，状态和开销。这些LS
21、A通告只会在始发它们的区域内部进行泛洪。OSPF单区域路由传播与计算单区域路由传播与计算OSPF单区域路由传播与计算单区域路由传播与计算R1R2R3R4R5R6R7R3showipospfdatabaserouterOSPFRoutingProcess1RouterwithID(3.3.3.3)RouterLinkStates(Area0.0.0.1)LSage:37/发出LSA后所经历的时间Options:0x2:*|-|-|-|-|-|E|*LSFlags:0x1LSType:router-LSA/LSA类型路由器LSALinkStateID:3.3.3.3/一类LSA链路状态ID为始发路
22、由器IDAdvertisingRouter:3.3.3.3/始发路由器IDLSSeqNumber:8000000B/LSA的序列号Checksum:0x446A/校验和Length:72/长度NumberofLinks:4/链路数量OSPF单区域路由传播与计算单区域路由传播与计算R1R2R3R4R5R6R7 Linkconnectedto:aTransitNetwork/连接一个传送网络(LinkID)DesignatedRouteraddress:10.1.37.7/DR路由器的接口IP(LinkData)RouterInterfaceaddress:10.1.37.3/始发者与该网络相连的
23、接口IPNumberofTOSmetrics:0/TOS号：为列出的这条链路指定服务类型度量值的编号，目前已不用。TOS0Metrics:1/和指定TOS值相关联的开销Linkconnectedto:anotherRouter(point-to-point)/连接一个点到点网络(LinkID)NeighboringRouterID:1.1.1.1/邻居路由器ID(LinkData)RouterInterfaceaddress:10.1.13.2/连接邻居路由器的接口IPNumberofTOSmetrics:0TOS0Metrics:64Linkconnectedto:aStubNetwork/
24、对点到点网络的链路说明(LinkID)Net:10.1.13.0/网络号(LinkData)NetworkMask:255.255.255.252/子网掩码NumberofTOSmetrics:0TOS0Metrics:64Linkconnectedto:aStubNetwork/连接一个末梢网络(LinkID)Net:3.3.3.3/网络号(LinkData)NetworkMask:255.255.255.255/子网掩码NumberofTOSmetrics:0TOS0Metrics:1网络LSA(NetworkLSA)（Type2）在每个多路访问网络中，DR都会产生这种NetworkLSA
25、，描述了所有和它相连的路由器（包括DR本身）。它只在产生这条NetworkLSA的区域泛洪。OSPF单区域路由传播与计算单区域路由传播与计算OSPF单区域路由传播与计算单区域路由传播与计算R1R2R3R4R5R6R7R3showipospfdatabasenetworkOSPFRoutingProcess1RouterwithID(3.3.3.3)NetLinkStates(Area0.0.0.1)LSage:589/发出LSA后所经历的时间Options:0x2:*|-|-|-|-|-|E|*LSFlags:0x1LSType:network-LSA/LSA类型网络LSALinkStateI
26、D:10.1.37.7(addressofDesignatedRouter)/链路状态ID为DR的接口IPAdvertisingRouter:7.7.7.7/通告路由器ID为本区域中DR的RouterIDLSSeqNumber:80000001/LSA的序列号Checksum:0xE4D9/校验和Length:32/长度NetworkMask:/24/这个网络上使用的掩码AttachedRouter:7.7.7.7/相连的路由器（DR本身）AttachedRouter:3.3.3.3/相连的路由器OSPFLSA洪泛OSPF路由器将自己发起的LSA封装在LSU中，发送给它所有的邻居（邻接关系）。
27、OSPF路由器收到LSU后，保存一份拷贝到自己的链路状态数据库中，并将该LSU直接发送给除了发送该LSU的所有邻居（邻接关系）。通过LSA洪泛，实现OSPF的链路状态数据库同步OSPF单区域路由传播与计算单区域路由传播与计算OSPFLSA更新LSA序列号：每条LSA中都有一个32位的序列号网络拓扑发生变化时，与该拓扑直接相连的OSPF路由器感知到此变化，并发起新的LSA，新的LSA序列号增加1；然后将该LSA洪泛给它所有的邻居（邻接关系）。OSPF路由器收到LSA后，判断该LSA的序列号是否更高。更高则存储该LSA到自己的链路状态数据库中，并洪泛该LSA；否则丢弃该LSA。OSPF单区域路由传
28、播与计算单区域路由传播与计算OSPFLSA老化LSA老化时间：每条LSA中都有一个16位的老化时间。OSPFLSA采用递增老化。LSA发起时，老化时间为0；LSA的老化时间在链路状态数据库中，会随时间不断地增加；最大老化时间（Maxage）为60分钟；LSA的老化时间达到60分钟后，OSPF将该LSA从链路状态数据库中清除。OSPF路由器每隔30分钟（LSRefreshTime）将重新发起并洪泛LSA（序列号增加1，老化时间为0），以更新网络中老化的LSA。OSPF单区域路由传播与计算单区域路由传播与计算OSPF的计算路由根据LSDB，以自己为根形成一棵最短路径树，计算到每个节点的路由，一条路
29、由的代价：是指沿着到达目的网络的路由路径上所有出站接口的代价之和。计算接口开销=108/Bandwith(b/s)108/100M1108/128K781Cost值为11781783108/100M1学习到的10.1.1.0/24网段的Cost是多少？OSPF单区域路由传播与计算单区域路由传播与计算OSPF报文的目的地址OSPF单区域路由传播与计算单区域路由传播与计算目目 录录OSPF工作原理OSPF单区域路由传播与计算OSPF工作原理工作原理OSPF多区域路由传播与计算OSPF路由汇总及特殊区域OSPF基本概念OSPF常见问题及解决方法OSPF单区域存在的问题LSDB庞大，占用内存大，SPF
30、计算开销大。LSA洪泛范围大，拓扑变化影响范围大。路由不能被汇总，路由表庞大。OSPFArea0XOSPF多区域路由传播与计算多区域路由传播与计算省市市市市市市区县县区县县区区县县区区省划分区域可以解决上述问题每个区域独立存储LSDB，划分区域减小了LSDB。LSA洪泛被限制在区域内，有效控制了拓扑变化的影响范围。区域边界可以做路由汇总，减小了路由表。Area0XAreaXAreaYAreaZ县县区区县县区区县县区区市市市市市市省省OSPF多区域路由传播与计算多区域路由传播与计算OSPF多区域基本结构骨干区域：Area0，OSPF的Area0必须是连续的，不能被分割。非骨干区域：必须和Area
31、0直接相连，非骨干区域之间不能直接交换路由信息，必须通过Area0。OSPF路由域Area0Area1ART3RT4RT5RT6RT7RT8RT10RT9RT1RT2OSPF多区域路由传播与计算多区域路由传播与计算OSPF路由器类型骨干路由器(BR)：Area0内的路由器。区域内路由器(IR)：所有接口同一个Area的路由器。区域边界路由器(ABR)：连接多个区域及且至少有一个up的Area0接口。自治系统边界路由器(ASBR)：重发布了其他协议路由且至少有一个接口运行OSPF的路由器。OSPF路由域Area0Area1Area2BRABRABRASBRIRIRIRASBRRT3RT4RT5R
32、T6RT7RT8RT2RT10RT9RT1OSPF多区域路由传播与计算多区域路由传播与计算OSPF多区域链路状态数据库每个区域都有自己独立的LSDB，SPF计算独立运行。LSA洪泛和LSDB同步只在区域内进行。Area0Area1Area2BRABRABRASBRIRIRIRASBRArea0LSDBLSULSUXArea1LSDBArea2LSDBRT3RT4RT6RT7RT8RT1RT2RT10RT9RT5RT1RT2RT3RT4RT3RT5RT6RT4RT7RT8OSPF多区域路由传播与计算多区域路由传播与计算其他区域的网段OSPF对区域间路由信息的描述OSPF只知道本区域的拓扑结构，并
33、不知道其他区域的拓扑结构，其他区域的路由信息，依靠本区域的ABR来描述。Area0Area1Area2BRABRABRASBRIRIRIRASBRArea1的网段Area2的网段Area0Area1其他区域的网段ART1RT2RT3RT4RT3RT5RT6RT4RT7RT8RT3RT6RT7RT8RT2RT10RT9RT5RT4RT1OSPF多区域路由传播与计算多区域路由传播与计算OSPF对区域间路由的描述与计算ABR先计算区域内的LSA1、2，并为计算出来的路由向其他区域发起LSA3，而且为Area0中的LSA3向其他区域重新发起LSA3。Area0Area1Area2BRABRABRASB
34、RIRIRIRASBRArea0网段NLSA3RT5LSA1包含网段N重新发起的网段NLSA3RT1LSA1RT2LSA1RT4LSA1网段NLSA3RT3LSA1Area1RT3LSA1RT5LSA1网段NRT6LSA1Area2RT4LSA1RT7LSA1网段NLSA3RT8LSA1网段NLSA3LSAID网段ADVRTABR主要内容掩码开销RT3RT6RT7RT8RT1RT2RT10RT9RT5RT4OSPF多区域路由传播与计算多区域路由传播与计算OSPF多区域路由传播与计算多区域路由传播与计算R3showipospfdatabasesummaryOSPFRoutingProcess1R
35、outerwithID(3.3.3.3)SummaryLinkStates(Area0.0.0.1)LSage:362/发出LSA后所经历的时间Options:0x2:*|-|-|-|-|-|E|*LSFlags:0x6LSType:summary-LSA/LSA类型网络汇总LSALinkStateID:10.0.15.0(summaryNetworkNumber)/传递进该区域的网络号作为链路状态IDAdvertisingRouter:1.1.1.1/转发或始发该LSA的ABR的RouterIDLSSeqNumber:80000002/LSA的序列号Checksum:0xB130/校验和Le
36、ngth:28/长度NetworkMask:/30/子网掩码TOS:0Metric:64/ABR到达目的地的路由开销OSPF对外部路由的描述与计算ASBR为外部路由发起LSA5，在整个OSPF路由域中洪泛。Area0Area1Area2BRABRABRASBRIRIRIRASBRArea0RT1LSA1RT2LSA1RT4LSA1网段WLSA5RT3LSA1Area2RT4LSA1RT7LSA1网段WLSA5RT8LSA1RT8LSA1ASBR=1网段W网段WLSA5其他协议RT8网段WLSA5RT8Area1RT3LSA1RT5LSA1RT6LSA1LSA5LSAID网段ADVRTASBR主
37、要内容掩码开销TRT3RT6RT7RT8RT2RT10RT9RT5RT4RT1OSPF多区域路由传播与计算多区域路由传播与计算OSPF多区域路由传播与计算多区域路由传播与计算R3showipospfdatabaseexternalOSPFRoutingProcess1RouterwithID(3.3.3.3)ASExternalLinkStatesLSage:400/发出LSA后所经历的时间Options:0x2:*|-|-|-|-|-|E|*LSFlags:0x6LSType:AS-external-LSA/LSA类型自治系统外部LSALinkStateID:172.16.6.0(Exter
38、nalNetworkNumber)/OSPF自治系统外部网络号AdvertisingRouter:2.2.2.2/通告路由器为ASBR的RouterIDLSSeqNumber:80000002/LSA的序列号Checksum:0xDF9F/校验和Length:36/长度NetworkMask:/24/子网掩码MetricType:1(Largerthananylinkstatepath)TOS:0Metric:1000/ASBR设定的从ASBR到达外部路径的度量值ForwardAddress:0.0.0.0/转发地址，是指到达所通告的目的地的数据包应该被转发到的地址。如果转发地址为0.0.0.
39、0，那么数据包将被转发到始发的ASBR上ExternalRouteTag:0/外部路由标记，可以重分布打上外部路由外部路由未知拓扑外部路由OSPF对外部路由信息的描述OSPF通过ASBR来描述外部路由的可达性。Area0Area1Area2BRABRABRASBRIRIRIRASBR外部路由未知拓扑Area0Area1RT8外部路由外部路由未知拓扑Area2其他路由协议其他路由协议RT3RT6RT7RT8RT1RT2RT10RT9RT5RT4RT1RT2RT3RT3RT5RT6RT2RT8RT4RT7RT8RT2RT4OSPF多区域路由传播与计算多区域路由传播与计算OSPF多区域路由传播与计算
40、多区域路由传播与计算R6showipospfdatabaseasbr-summaryOSPFRoutingProcess1RouterwithID(6.6.6.6)ASBR-SummaryLinkStates(Area0.0.0.0)LSage:1387/发出LSA后所经历的时间Options:0x2:*|-|-|-|-|-|E|*LSFlags:0x6LSType:summary-LSA/LSA类型ASBR汇总LSALinkStateID:2.2.2.2(ASBoundaryRouteraddress)/ASBR的RouterIDAdvertisingRouter:6.6.6.6/始发该LS
41、A或转发该LSA的ABR的RouterIDLSSeqNumber:80000001/LSA的序列号Checksum:0xECEE/校验和Length:28/长度NetworkMask:/0/没有实际意义TOS:0Metric:64/ABR到ASBR的路径开销目目 录录OSPF工作原理OSPF单区域路由传播与计算OSPF工作原理工作原理OSPF多区域路由传播与计算OSPF路由汇总及特殊区域OSPF基本概念OSPF常见问题及解决方法OSPF路由汇总需求区域边界路由汇总AS边界路由汇总OSPF路由域Area0Area1Area2BRABRABRASBRIRIRIRASBROSPF路由汇总及特殊区域路
42、由汇总及特殊区域RT3RT4RT5RT6RT7RT8RT1RT2RT10RT9OSPF区域路由汇总5.5.5.5/3210.0.5.1/241.1.1.1/3210.0.15.2/3010.0.15.1/30S0S1S1S0S2S2S0S0S0S010.1.13.1/3010.1.13.2/306.6.6.6/3210.0.56.1/3010.0.56.2/3010.2.26.2/3010.2.26.1/30172.16.24.1/30172.16.24.2/303.3.3.3/322.2.2.2/324.4.4.4/3210.0.50.1/2410.1.1.1/2410.1.3.1/2410
43、.2.6.1/2410.2.2.1/24172.16.4.1/24Area0Area1Area2RIP10.0.0.0/1610.2.0.0/1610.1.0.0/16172.16.0.0/16双向重发布RT5RT1RT3RT6RT2RT4重发布直连(类型2开销10)RT1的OSPF路由表10.1.1.0/24开销1直连(Area1LSA1)10.1.3.0/24开销101下一跳10.1.13.2(Area1LSA1)10.1.13.0/30开销100直连(Area1LSA1)汇总路由LSA3的发起开销：RT1routerospf1area1range10.1.0.0255.255.0.0区域
44、路由汇总10.1.0.0 LSA 3 (Area 0)LSA ID10.1.0.0ADV RT1.1.1.1掩码掩码255.255.0.0开销开销OSPF路由汇总及特殊区域路由汇总及特殊区域OSPF外部路由汇总5.5.5.5/3210.0.5.1/241.1.1.1/3210.0.15.2/3010.0.15.1/30S0S1S1S0S2S2S0S0S0S010.1.13.1/3010.1.13.2/306.6.6.6/3210.0.56.1/3010.0.56.2/3010.2.26.2/3010.2.26.1/30172.16.24.1/30172.16.24.2/303.3.3.3/32
45、2.2.2.2/324.4.4.4/3210.0.50.1/2410.1.1.1/2410.1.3.1/2410.2.6.1/2410.2.2.1/24172.16.4.1/24Area 0Area 1Area 2RIP10.0.0.0/1610.2.0.0/1610.1.0.0/16172.16.0.0/16双向重发布双向重发布RT5RT1RT3RT6RT2RT4重发布直连重发布直连(类型类型2开销开销10)RT2的全局路由表R172.16.4.0/24下一跳172.16.24.2C172.16.24.0/30直连，启动了RIPRT2routerospf1redistributeripmet
46、ric1000metric-type1summary-address172.16.0.0255.255.0.0172.16.0.0 LSA 5LSA ID172.16.0.0ADV RT2.2.2.2掩码掩码255.255.0.0开销开销1000，类型，类型1routerospfxxxsummary-addressx.x.x.xx.x.x.x.x全局路由表中其他路由协议的细化路由OSPF路由域汇总路由LSA5重发布过程中summary-address汇总OSPF路由汇总及特殊区域路由汇总及特殊区域OSPF缺省路由发布不带always：全局路由表中必须存在其它协议的缺省路由，OSPF才发布缺省路
47、由。带always：不管全局路由表中是否存在缺省路由，OSPF都发布缺省路由。不带metric-type：默认类型2。不带metric：一般默认为10。OSPF路由汇总及特殊区域路由汇总及特殊区域5.5.5.5/3210.0.5.1/241.1.1.1/3210.0.15.2/3010.0.15.1/30S0S1S1S0S2S2S0S0S0S010.1.13.1/3010.1.13.2/306.6.6.6/3210.0.56.1/3010.0.56.2/3010.2.26.2/3010.2.26.1/30172.16.24.1/30172.16.24.2/303.3.3.3/322.2.2.2
48、/324.4.4.4/3210.0.50.1/2410.1.1.1/2410.1.3.1/2410.2.6.1/2410.2.2.1/24172.16.4.1/24Area 0Area 1Area 2RIP10.0.0.0/1610.2.0.0/1610.1.0.0/16172.16.0.0/16双向重发布双向重发布RT5RT1RT3RT6RT2RT4发布缺省路由发布缺省路由(类型类型1开销开销2000)RT5方法一：iproute0.0.0.00.0.0.010.0.50.2routerospf1default-informationoriginatemetric2000metric-typ
49、e1方法二：routerospf1default-informationoriginatealwaysmetric2000metric-type1进一步减少路由需求只要本区域路由，去往其他区域采用缺省路由。只要本区域路由和本区域外部路由，去往其他区域采用缺省路由。OSPF路由域Area0Area1Area2BRABRABRASBRIRIRIRASBR只要本区域路由只要本区域细化及外部路由OSPF路由汇总及特殊区域路由汇总及特殊区域RT3RT4RT5RT6RT7RT8RT1RT2RT10RT9OSPF特殊区域类型类型描述Stub区域只有区域内路由、区域间路由；禁止任何外部路由。完全Stub区域只
50、有本区域的路由；禁止其他区域的任何路由。NSSA区域只有区域内路由、区域间路由、本区域的外部路由；禁止其他区域的外部路由。完全NSSA区域只有本区域的内部路由、外部路由；禁止其他区域的任何路由。OSPF路由汇总及特殊区域路由汇总及特殊区域Stub区域RT1routerospf1area1stubRT3routerospf1area1stub区域中的每个路由器都要配置stub。SOSPF路由汇总及特殊区域路由汇总及特殊区域5.5.5.5/3210.0.5.1/241.1.1.1/3210.0.15.2/3010.0.15.1/30S0S1S1S0S2S2S0S0S0S010.1.13.1/301
51、0.1.13.2/306.6.6.6/3210.0.56.1/3010.0.56.2/3010.2.26.2/3010.2.26.1/30172.16.24.1/30172.16.24.2/303.3.3.3/322.2.2.2/324.4.4.4/3210.0.50.1/2410.1.1.1/2410.1.3.1/2410.2.6.1/2410.2.2.1/24172.16.4.1/24Area 0Area 1Area 2RIP10.0.0.0/1610.2.0.0/1610.1.0.0/16172.16.0.0/16双向重发布双向重发布RT5RT1RT3RT6RT2RT4重发布直连重发布直
52、连(类型类型2开销开销10)完全Stub区域RT1routerospf1area1stubno-summaryRT3routerospf1area1stub区域中的每个路由器都要配置stub。区域中的每个ABR都要配置stubno-summary。完全完全SOSPF路由汇总及特殊区域路由汇总及特殊区域5.5.5.5/3210.0.5.1/241.1.1.1/3210.0.15.2/3010.0.15.1/30S0S1S1S0S2S2S0S0S0S010.1.13.1/3010.1.13.2/306.6.6.6/3210.0.56.1/3010.0.56.2/3010.2.26.2/3010.2
53、.26.1/30172.16.24.1/30172.16.24.2/303.3.3.3/322.2.2.2/324.4.4.4/3210.0.50.1/2410.1.1.1/2410.1.3.1/2410.2.6.1/2410.2.2.1/24172.16.4.1/24Area 0Area 1Area 2RIP10.0.0.0/1610.2.0.0/1610.1.0.0/16172.16.0.0/16双向重发布双向重发布RT5RT1RT3RT6RT2RT4重发布直连重发布直连(类型类型2开销开销10)NSSA区域区域中的每个路由器都要配置NSSA。RT2routerospf1area2nssa
54、RT6routerospf1area2nssaNSSAOSPF路由汇总及特殊区域路由汇总及特殊区域5.5.5.5/3210.0.5.1/241.1.1.1/3210.0.15.2/3010.0.15.1/30S0S1S1S0S2S2S0S0S0S010.1.13.1/3010.1.13.2/306.6.6.6/3210.0.56.1/3010.0.56.2/3010.2.26.2/3010.2.26.1/30172.16.24.1/30172.16.24.2/303.3.3.3/322.2.2.2/324.4.4.4/3210.0.50.1/2410.1.1.1/2410.1.3.1/2410
55、.2.6.1/2410.2.2.1/24172.16.4.1/24Area 0Area 1Area 2RIP10.0.0.0/1610.2.0.0/1610.1.0.0/16172.16.0.0/16双向重发布双向重发布RT5RT1RT3RT6RT2RT4重发布直连重发布直连(类型类型2开销开销10)NSSA区域缺省路由发布RT6routerospf1area2nssadefault-information-originateNSSAABR不会自动发布缺省路由。RT2showipospfdatabase区域类型LSA通告路由器2270.0.0.06.6.6.6NSSAOSPF路由汇总及特殊区域
56、路由汇总及特殊区域5.5.5.5/3210.0.5.1/241.1.1.1/3210.0.15.2/3010.0.15.1/30S0S1S1S0S2S2S0S0S0S010.1.13.1/3010.1.13.2/306.6.6.6/3210.0.56.1/3010.0.56.2/3010.2.26.2/3010.2.26.1/30172.16.24.1/30172.16.24.2/303.3.3.3/322.2.2.2/324.4.4.4/3210.0.50.1/2410.1.1.1/2410.1.3.1/2410.2.6.1/2410.2.2.1/24172.16.4.1/24Area 0A
57、rea 1Area 2RIP10.0.0.0/1610.2.0.0/1610.1.0.0/16172.16.0.0/16双向重发布双向重发布RT5RT1RT3RT6RT2RT4重发布直连重发布直连(类型类型2开销开销10)完全NSSA区域RT6routerospf1area2nssano-summaryRT2routerospf1area2nssa区域中的每个路由器都要配置NSSA。区域中的每个ABR都要配置NSSAno-summary。完全完全NSSAOSPF路由汇总及特殊区域路由汇总及特殊区域5.5.5.5/3210.0.5.1/241.1.1.1/3210.0.15.2/3010.0.1
58、5.1/30S0S1S1S0S2S2S0S0S0S010.1.13.1/3010.1.13.2/306.6.6.6/3210.0.56.1/3010.0.56.2/3010.2.26.2/3010.2.26.1/30172.16.24.1/30172.16.24.2/303.3.3.3/322.2.2.2/324.4.4.4/3210.0.50.1/2410.1.1.1/2410.1.3.1/2410.2.6.1/2410.2.2.1/24172.16.4.1/24Area 0Area 1Area 2RIP10.0.0.0/1610.2.0.0/1610.1.0.0/16172.16.0.0/
59、16双向重发布双向重发布RT5RT1RT3RT6RT2RT4重发布直连重发布直连(类型类型2开销开销10)OSPF缺省路由发布总结区域类型命令类型发起路由器洪泛范围标准区域default-informationoriginateLSA5(E1/E2)ASBR手动OSPF路由域(除特殊区域)StubareaxstubLSA3ABR自动区域内完全Stubareaxstubno-summaryLSA3ABR自动区域内NSSAareaxnssadefault-informationLSA7(N1/N2)ASBR手动区域内完全NSSAareaxnssano-summaryLSA3ABR自动区域内OSPF
60、路由汇总及特殊区域路由汇总及特殊区域目目 录录OSPF工作原理OSPF单区域路由传播与计算OSPF工作原理工作原理OSPF多区域路由传播与计算OSPF路由汇总及特殊区域OSPF基本概念OSPF常见问题及解决方法OSPF常见问题及解决方案常见问题及解决方案1、showipospfneighbor查看无邻居关系1）接口是否使能OSPF查看web页面是否有选择使能此接口或者showrun查看，是否存在network该接口的网段2）接口是否设置为非活跃查看web页面的高级配置中，接口是否处于非活跃的状态或者showrun查看，是否存在passive-interface的配置3）区域ID是否匹配查看两端
61、的showrun配置是否处于同一个区域，或者通过抓包查看hello报文的区域字段是否与自身的区域ID一致4）认证是否一致查看两端的showrun配置是否认证类型和认证消息一致，或者通过抓包查看认证类型和认证消息字段与自身的配置是否一致（认证类型中0表示不认证，1表示明文认证，2表示MD5认证，在考虑认证消息时要注意空格的存在，一个空格代表一个密码字符）5）Hello/dead间隔是否一致通过抓包查看hello/dead字段的值是否与本端一致（默认point-to-point与broadcast的hello间隔为10s,dead间隔为40s，non-broadcast与point-to-mult
62、ipoint的hello间隔为30s,dead间隔为120s）6）包过滤是否放通查看本端的包过滤配置是否放通了OSPF报文7）是否为特殊区域通过抓包查看可选项字段是否与本端不一致（NP置位表示nssa区域，E置位表示stub区域）8）是否两端的接口掩码不一致如果两端为broadcast或者non-broadcast接口类型时，OSPF会严格检查两端的掩码，如果掩码不一致时会出现邻居列表为空的现象，修改两端一致后即可OSPF常见问题及解决方案常见问题及解决方案2、showipospfneighbor查看邻居状态处于2-way状态此状态需要视情况而定，若只是短时间的停留处于正常状态，说明正在进行O
63、SPF的主从关系选举，属正常现象；如果长时间停留，在broadcast/non-broadcast接口类型DR/BDR的选举中均为DRother角色，则只会处于2-way状态，为DR/BDR的任一角色，则有可能为两端的接口优先级为调为0，只需要修改为非0即可3、showipospfneighbor查看邻居状态处于exstart/exchange状态此状态下完成LSDB摘要信息的同步，在报文中携带有MTU字段，如果两端的MTU不匹配，则会处于此状态，只需要将两端的MTU大小修改成一致即可OSPF常见问题及解决方案常见问题及解决方案4、SPF循环计算，导致路由表震荡原因为routerid冲突，导致
64、LSDB中出现相同的routerid通告的不同的LSA信息，从而影响SPF重新计算，路由表不断地震荡，设备CPU占用率也很高，如果出现这种情况，手动修改routerid为一个未使用的值即可5、邻居状态总是震荡1）网络是否存在风暴在规定时间内没有收到hello分组导致邻居断开，而在下一刻又收到相应的分组报文从而建立邻居关系，出现此情况需要排查网络环境2）是否为点对多点的环境却用的点对点接口类型point-to-point的接口类型只允许一个接口建立一个邻接关系，而如果网络中出现两个邻居来与之建立，则会导致设备循环的拆建邻居关系并与另一台建立关系，如果是这样的情况，则修改接口类型为point-to
65、-multipoint，并且修改hello间隔为10s，dead间隔为40s即可（或者修改所有设备为broadcast接口类型也可以）OSPF常见问题及解决方案常见问题及解决方案6、showipospfneighbor查看邻居正常，但是showiproute查看没有OSPF路由1）是否有其他路由协议存在查看是否从优于OSPF的其他路由协议学习到这些路由，从而加载入全局路由表中2）是否两端接口类型不匹配showipospfdatabaserouter查看是否存在有anotherrouter以及tramsit这两种描述的LSA，如果存在则证明两端接口类型不匹配，修改为一致即可3）是否有路由策略sh
66、owrun查看OSPF的相关配置中是否存在有distribute-list类似的配置存在，如果有删除此配置即可4）是否是路由汇总存在一般多区域或者引入其他路由协议的路由，可以在OSPF中使用areaXrangex.x.x.x或者summary-addressx.x.x.x的配置进行汇总自行过滤细化或者连汇总都不通告的配置，如果在showrun时查看OSPF中存在有类似的配置，删除此配置即可5）是否需要以OSPF通告的段没有使能或者引入OSPF查看web页面是否使能该接口或者是否引入相关的路由协议，showrun的OSPF中查看是否有network该网段中或者是否redistribute相关的路
67、由协议OSPF常见问题及解决方案常见问题及解决方案6）是否相关的路由网段接口没有upshowipinterfacebrief查看相关的接口是否up7）查看是否为特殊区域stub区域不允许引入其他路由协议的路由，由ABR下发一条缺省路由，完全stub不允许引其他协议路由以及其他区域的路由，由ABR下发一条缺省路由，nssa区域允许自身区域引入其他协议的路由，但是只能以LSA7的形式存在，接收其他区域的路由，但不接收其他区域引入的其他协议的路由，如果需要通信，手动在ABR上下发一条缺省路由，完全nssa不接收其他区域的任何路由，ABR下发一条缺省路由，自身可以引入其他协议的路由8）是否为非进程1的OSPFDP的设备默认web页面开启的为OSPF进程1，自动选举一个接口地址为routerid，而如果是非进程1的OSPF只能用命令行操作，则需要手工指定一个routerid才能正常完成SPF的计算9）区域是否连续多区域的情况下，非区域0的区域必须挂载在区域0上，区域0不允许被分割，如果是这种情况，修改网络区域规划OSPF常见问题及解决方案常见问题及解决方案欢迎访问公司网站：
