ospf路由協(xié)議匯總

1、OSPF小結(jié)之一 2007-09-11 08:36 一、概述：OSPF （open shortest path first）:是IETE組織建議使用的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議， 屬于鏈路狀態(tài)協(xié)議，使用Dijkstra的最短路徑算法，目前使用ver 2,協(xié)議號 89,最新說明是RFC2328。ospf是分層的是立體的，但擴(kuò)展性差，因?yàn)槊總€(gè)區(qū)域必須直連到主十區(qū)域 “area 0”ospf內(nèi)的每臺路由器都在本區(qū)域內(nèi)以自己為根建立一顆樹（即在本域內(nèi)計(jì)算 出本域內(nèi)的最優(yōu)路徑），去外部的化只計(jì)算出去ABR的最優(yōu)路徑。ospf需要ROUTER ID來標(biāo)示不同的路由器（只是標(biāo)識示用，不在ospf域也 可）：默認(rèn)優(yōu)先使用手

2、工指定，然后lookback 口的最高IP作為router id，其 次是最高的物理接口 ip；建議手工指定lookback 口作為router id。（也可隨 意寫，不一定要存在的配置）鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：a）Neighbor table： Also known as the adjacency database （list of recognized neighbors）b）Topology table： Typically referred to as LSDB （routers and links in the area or network） All routers within an

3、 area have an identical LSDBc）Routing table： Commonly named a forwarding databaseospf的LSA報(bào)文類型：（l）HELLO（t = 1）：用于發(fā)現(xiàn)鄰居，建立雙向通訊，選取DR （指定路由器）， BDR（備份指定路由器）；除了 NMMA網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)到多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)為30秒的hello interval （hello時(shí)間間隔）；其余都默認(rèn)為10秒；dead interval為他的4倍。hello 報(bào)文包括：router idarea id *hello/dead intervase *neighborrouter priori

4、ty 只有當(dāng)打*”的相同建立鄰居關(guān)系（非鄰接）dr ip addressbdr ip addressstub area flag （末節(jié)區(qū)域標(biāo)識）*authentication password *D B D （t = 2）:數(shù)據(jù)庫描述信息，用于描述數(shù)據(jù)庫鏈路狀態(tài)摘要的， 發(fā)送的是LSA頭信息而不是詳細(xì)信息。L S R （t = 3）:鏈路狀態(tài)請求報(bào)文（單播）L S U（t = 4）:鏈路狀態(tài)更新報(bào)文（單播）LSACK（t = 5）:確認(rèn)報(bào)文。（單播）ospf的區(qū)域：為了控制lsa泛洪范圍降低cpu的消耗，加快收斂過程，我們 對ospf區(qū)域劃分區(qū)域，其通過一個(gè)32位的區(qū)域id來識別不同區(qū)域，可

5、以用十 進(jìn)制也可以用點(diǎn)分十進(jìn)制。區(qū)域0（0.0.0.0）是骨干區(qū)域的保留id號，一個(gè)AS 只能有一個(gè)area 0，所有區(qū)域都要與area 0直連，域間通信必須通過area 0； 對于單域網(wǎng)絡(luò)可不設(shè)置area 0，多區(qū)域環(huán)境下一定要有area 0。通訊量類型：域間通訊量（intar），域內(nèi)通信量（inter），外部通訊量 （external）AS表示自主系統(tǒng)：可有多個(gè)區(qū)域組成，并且同時(shí)運(yùn)行相同的協(xié)議。ospf的報(bào)頭：（32位）type：即 t = 1，t = 2（見上）AuType = 0（沒有認(rèn)證）；AuType = 1 （明文，最長 64 位）；AuType = 2 （md5）二、ospf

6、支持 的網(wǎng)絡(luò)類型：0100.5E00.0005 ; 0100.5E00.0006PTP （點(diǎn)對點(diǎn)）：一旦成為鄰居則總可成為毗鄰關(guān)系，以組播224.0.0.5收發(fā) LSA。broadcast：是一個(gè)多路訪問網(wǎng)絡(luò)，利用MAC地址在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，所以有局限 性適用于局域網(wǎng)，比如以太網(wǎng)（一般以太接口的均為此網(wǎng)絡(luò)）；為了避免過大的 流量，需要選舉出DR和BDR同時(shí)所有的本區(qū)域其它路由器與其形成鄰接關(guān)系來 進(jìn)行LSA的收發(fā)；在DR，BDR上監(jiān)聽224.0.0.6作為監(jiān)聽地址（224.0.0.6為DR 和BDR的組播地址）；利用224.0.0.5發(fā)送，同樣的，其它路由器（DRothers） 以224.0.0.

7、5為目標(biāo)發(fā)hello報(bào)文；利用224.0.0.6向DR，BDR發(fā)送更新。NBMA（非廣播多路訪問）：從名字就可以知道他與broadcast的區(qū)別就是沒有 廣播，他不存在ARP協(xié)議和MAC地址，以單播方式收發(fā)報(bào)文，比較適用于廣域網(wǎng)， 一般以串口連接，非以太口相連的多路訪問網(wǎng)絡(luò)默認(rèn)為NBMA網(wǎng)絡(luò)類型，其余同 上！ ?。]有ARP意味著要用于工進(jìn)行二三層的映射）PTM （點(diǎn)對多點(diǎn)）：是NBMA網(wǎng)絡(luò)的特殊配置，可以看作是一群點(diǎn)到點(diǎn)的集合， 以單播方式收發(fā)報(bào)文，不選舉DR和BDR； 一般以串口連接（對于非廣播的多路 訪問網(wǎng)絡(luò)建議此配置成此中網(wǎng)絡(luò)類型）無ARP所以要用于工進(jìn)行二三層的映像， 在ospf中會

8、有一條32位的路由來標(biāo)示自己（cost值為“0”）。Virtual link （虛鏈路）：無編號的點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的特殊配置（metric = 1）， 以單播方式收發(fā)報(bào)文；這是一種不是很好的配置其增加了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，一般用 于冗余線路的設(shè)置，要設(shè)置必須要有一個(gè)可穿過的傳輸區(qū)域！ ！可以認(rèn)為是點(diǎn)對 點(diǎn)的。屬于area 0，必須和area 0保持一致（包括驗(yàn)證等），其建立了一條DNA（永不老化，不會在數(shù)據(jù)庫中刪除），主鏈路斷開用此鏈路（盡量不用）。網(wǎng)絡(luò)又可以分為：transit network（目標(biāo)和源都不在此網(wǎng)絡(luò)）和stub network （沒有和其它路由器相連的網(wǎng)絡(luò)，必有一個(gè)源或目標(biāo)，進(jìn)出數(shù)據(jù)為同

9、一接口）NBMA和PTM的區(qū)別：實(shí)際中建議配置成PTM。三、OSPF接口狀態(tài)和鄰居狀態(tài)：接口狀態(tài)：down，ptp，wating （時(shí)間等于 dead interval），dr，bdr，drother， loopback鄰居狀態(tài)：down， attemp （NBMA獨(dú)有，此時(shí)用hello代替poll*發(fā)包30S/ 次，一旦收到一個(gè)包轉(zhuǎn)入 init 狀態(tài)）init，2way，exstart，exchange，looding，fullpoll interval:在dead后沒收到hello包則，每60秒向處于down的鄰 居發(fā)hello包，這是由于NBMA的非廣播需要手工配置（在其余的網(wǎng)絡(luò)里當(dāng)在d

10、ead后沒收 到 hello包則認(rèn)為鄰居失效）四、收斂DR/BDR的選舉過程（DR/BDR是針對路由器某一具體接口下的子網(wǎng)而言這 臺路由器是DR/BDR）:選舉先決條件：2-way狀態(tài)；選舉資格：接口上的優(yōu)先級 不為“0”（cisco默認(rèn)為“1”范圍0255）；在接口有效后，即沒有選出DR/BDR 前，在hello包里的DR/BDR地址都設(shè)為0.0.0.0，并且設(shè)接口狀態(tài)waiting time （等 待 DR/BDR的選舉結(jié)果）=dead interval （默認(rèn)40秒或120秒）；同時(shí)所有有資格 選舉的都會在hello包里宣稱（不是宣告）自己是DR （將DR位置為“1”），當(dāng)收到其 它的h

11、ello包后首先會比較自己和鄰居的接口優(yōu)先級，如果高于自己，則在hello 包中將DR位置為“0”，并去參與BDR的選舉（同樣宣稱自己是BDR）；如果優(yōu)先 級相同則看Router id（高的擔(dān)任）；如果沒有宣稱DR的，則BDR成為DR；在waiting time的時(shí)間里如果只有你一臺的鄰居狀態(tài)位2-way則自己成為DR，所以一般 最先到達(dá)2-way狀態(tài)具有選舉資格的將會成為DR和BDR （可以沒有BDR）；當(dāng)有更 高優(yōu)先級或router id的加入將不會取代原有的DR和BDR；非DR/BDR叫做 DRother，DRother間將處于2-way狀態(tài)，通過hello來保持鄰居關(guān)系；廣播類型中 利

12、用組播地址224.0.0.5來維持鄰居關(guān)系），利用224.0.0.6發(fā)更新給DR和BDR， 但是只有DR利用224.0.0.5發(fā)送更新給ALL DRother。確認(rèn)收到了更新的兩種方法：explicit acknowledge （顯示確認(rèn)）：發(fā)送 頭信息；implicit acknowedge （隱式確認(rèn)）：發(fā)收 到的LSA五、收斂后的更新情況：收斂后的更新在毗鄰間進(jìn)行，泛洪（Flooding）泛洪的可靠性和保證LSA是最新的是利用：序列號（32位，更新一次加1）f校驗(yàn)和（5min 一次來保證LSA沒有被破壞）fAGE time（老化時(shí)間：大的為 最新的LSA，但如果他們之間的差別大于15mi

13、n,那么擁有較小age的LSA為最 新的）上述的方法還是不能區(qū)別LSA，則認(rèn)為是相同的。老化時(shí)間:指明lsa生存時(shí)間的16位無符號整數(shù)，以秒為單位，范圍從03600 秒即1小時(shí)，每當(dāng)經(jīng)過一個(gè)路由器都會增加，同時(shí)lsa駐留在數(shù)據(jù)庫中也會增加；“transmit dely is 1 sec ”表示每次增加的數(shù)值為1秒。當(dāng)每個(gè)路由器數(shù)據(jù)庫中的lsa到達(dá)max age （1小時(shí)）后，lsa會被重新 flodding并在隨后清除自己數(shù)據(jù)庫中的該條lsa；為了避免這種情況有一個(gè)csr 記時(shí)器（30分鐘），即每30分鐘由該條lsa的始發(fā)路由器發(fā)一個(gè)相同的lsa，（延遲240秒）序列號加1，設(shè)max=0為節(jié)省

14、帶寬，當(dāng)有LSR到達(dá)時(shí)會有一個(gè)延遲時(shí)間，以使并且?guī)讉€(gè)lsu 一起發(fā)。六、路由表：ospf的度量值的算法為：108/bandwidts （兆）（；）以出端口代價(jià)為度量值計(jì)算出最優(yōu)路徑，只限于本區(qū)域的可發(fā)現(xiàn)的最優(yōu)路徑， 其它區(qū)域的只能發(fā)現(xiàn)到ABR的最優(yōu)路徑。有網(wǎng)絡(luò)條目（sh ip rou）和主機(jī)條目（為ABR和ASBR“sh ip ospf border-router”）“i”區(qū)域內(nèi)路徑；“IA”區(qū)域間路徑；“E1”從外部網(wǎng)段到到里面的的全部 代價(jià)；“E2”從外部到ASBR的代價(jià)。（查找優(yōu)先級為從前至后）（為外部到內(nèi) 部的cost值）metric 值：10M=10； 100M=1T1 = 64；

15、vir= 1tunnel=11111點(diǎn)到多點(diǎn)=0七、LSA的類型：只有1，2類參加路由算法，用于計(jì)算拓?fù)?Link id表示那里的鏈路狀態(tài)情況；ADV router表示LSA是誰公告的； 可通過“ip ospf database”查看鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。Router LSA：每一個(gè)路由器都會產(chǎn)生，通告自己路由器所有接口的狀態(tài)；在 域內(nèi)泛洪。Link id （為router id） 一般等于ADV router，即產(chǎn)生并公告。Network LSA：由網(wǎng)絡(luò)中的DR產(chǎn)生（DR為為路由器的接口特性），通告本域 內(nèi)每個(gè)DR下所屬的DRother的router id （包括DR自己的），由DR公告，Link

16、 id為DR路由器接口 ip地址（即通告所有DR接口下的DRother的router id）； 在域內(nèi)泛洪。注意：一個(gè)區(qū)域可由多個(gè)DR，一個(gè)網(wǎng)段一個(gè)DR （路由器分隔網(wǎng)段）Network Summary LSA:由本域內(nèi)同時(shí)為area 0的ABR路由器始發(fā)，學(xué)習(xí)其 它區(qū)域的LSA，只通告到已知網(wǎng)段的最優(yōu)路徑（是本域內(nèi)路由器到ABR的最優(yōu)路 徑，到最終目的地的總的路徑其不管，所以當(dāng)有多個(gè)ABR時(shí)，容易引起次優(yōu)路徑 的問題，用設(shè)置cost值可解決：接口下“ip ospf cost數(shù)值”），域內(nèi)路由器 收到后直接加入路由表（RIP的方法）link id為某一網(wǎng)段（表示某一網(wǎng)段的狀 態(tài)）；AS中泛洪。

17、ASBR Summary LSA：本域內(nèi)由ABR始發(fā)，公告（即到最后的ABR時(shí)被替換表 示要去ASBR就找ABR），通告ASBR的router id主機(jī)路由，ASBR的router id 為link id。，AS中泛洪。有幾個(gè)ASBR就有幾個(gè)4類。External LSA： ASBR公告，以link id為外面AS域的子網(wǎng)號，通告ASBR外 面的子網(wǎng)，由ASBR公告（要去外網(wǎng)找ASBR），AS內(nèi)泛洪。7. NSSA External LSA：同5，只是在區(qū)域?yàn)榉羌兡┥覅^(qū)域（not so stub by area） 內(nèi)公告并泛洪，到達(dá)ABR時(shí)變?yōu)?類通告給其它區(qū)域。Tag LSA:標(biāo)記路由；如要

18、從rip學(xué)到的只分配進(jìn)rip RIP ospf ospf Eigrp當(dāng)分發(fā)進(jìn)一個(gè)路由時(shí)對此路由條目加一個(gè)標(biāo)記（如tag 10）， 然后重分發(fā)進(jìn)RIP時(shí)做route-mapfmatchtagEigrp ospf ospf RIP八、特殊區(qū)域路由器類型：internal router內(nèi)部路由器；ABR區(qū)域邊界路由器（必須要 有一個(gè)接口處于area 0）； ASBR自主系統(tǒng)邊界路由器（任何路由器都可以）分段區(qū)域：一個(gè)區(qū)域由于鏈路時(shí)效而使這個(gè)區(qū)域的一部分和其它部分分隔開 的情況。當(dāng)主干區(qū)域（area 0）發(fā)生這種情況后可能會形成兩個(gè)AS，所以在設(shè) 置ospf區(qū)域時(shí)要考慮冗余的問題（如虛鏈路）。virt

19、ual link:虛鏈路，用于連接非骨干與骨干，骨干斷開的情況下是一條 邏輯鏈路，屬于骨干區(qū)域。在設(shè)置虛鏈路時(shí)要注意必要條件：必須在兩臺ABR 之間（即在兩臺ABR上設(shè)置）；所經(jīng)區(qū)域必須是Transit area，其擁有全部的 路由信息；Transit area不可以是stub areao（對于此區(qū)域應(yīng)該盡量避免，只 能作為一個(gè)臨時(shí)的手段加以應(yīng)用）STUB Area （末梢區(qū)域）：域間通訊總要通過ABR，若區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)要出AS 域，總要經(jīng)過ABR才到達(dá)ASBR，同時(shí)該區(qū)域內(nèi)沒有ASBR，此時(shí)可配置該區(qū)域?yàn)?STUB Area；在此區(qū)域內(nèi)4，5類的LSA將被ABR阻塞，同時(shí)會增加一條3類LSA

20、類型的缺省路由（destination = 0.0.0.0）即不知到的路由交給ABR；（設(shè)E-bit =0為末梢區(qū)域，表示不接受任何E-bit = 1的hello報(bào)文）設(shè)為末梢區(qū)域后，如果區(qū)域內(nèi)有多個(gè)ABR，則其就不知該去哪個(gè)ABR 了，這 時(shí)可以通過改變每個(gè)ABR接口的代價(jià)來解決（見后）Totally stub area （完全末梢區(qū)域）：同上，但更為精簡，在去掉了 4， 5 類的同時(shí)在去掉一個(gè)3類LSA，但是會存在一條3類LSA即那條默認(rèn)路由。NSSA （非純末梢區(qū)域）：存在1，2，3，7類LSA。是“末梢區(qū)域”的特殊情 況，用于本可成為“末梢“的區(qū)域中存在ASBR，此時(shí)就不能成為“末梢區(qū)

21、域” 了。在此區(qū)域下他會通告從本區(qū)域ASBR上得到的外部路由，在ABR上變?yōu)?類 通告出去，但其它區(qū)域來得外部路由就倍ABR過濾掉了，同樣會有一條3類的默 認(rèn)路由（P-bit = 1；在ABR上設(shè)P-bit = 0轉(zhuǎn)為5類LSA）完全NSSA:沒有3類九、OSPF的配置： 在回環(huán)口下建議使用ip ospf network point-to-point 來避免基本配置：主機(jī)路由。router ospf進(jìn)程號進(jìn)程號隨意（只在本路由器有效），一個(gè)路由器最多啟32個(gè)router id ip 地址指定 router idnetwork 接口 ip 0.0.0.255 area 區(qū)域號宣告接口（0.0.0

22、.255 為反碼），no router ospf進(jìn)程號 關(guān)閉某一進(jìn)程的ospf宣告Vitual link的配置：在每個(gè)ABR上配置如下：area 傳輸區(qū)域號 virtual-link 目的 ABR 的 router idSTUB區(qū)域：ospf進(jìn)程下（只有1, 2, 3類的LSA）area號stub區(qū)域內(nèi)所有路由器都設(shè)totally stub： ospf 進(jìn)程下（只有 1, 2 的 LSA）area 號 stub no-summary ABR 上*area號stub區(qū)域其它路由器：Nssa區(qū)域：ospf進(jìn)程下（只有1, 2, 3, 7）area 號 nssa區(qū)域內(nèi)所有路由器都設(shè)area 號 ns

23、sa default-information-originstABR 上*totally Nssa區(qū)域：ospf進(jìn)程下（只有1, 2, 7和一條三類匯總路由）area號nssa區(qū)域內(nèi)所有路由器都設(shè)area 號 nssa no-summary ABR 上*如果NSSA中ASBR同時(shí)為ABR則在進(jìn)行5的配置后外部路由仍然進(jìn)入nssa 區(qū)域則在ABR上（其余要area號nssa”）：area 號 nssa no-redistribution no-summary（只有1, 2, 7和一條三類匯總路由）area 號 nssa no-redistribution defulat-information-

24、originst（有 1, 2, 3, 7）ospf的地址匯總：ospf進(jìn)程下area 號 rang ip地址 掩碼即匯總好在出去（自動在路由表中產(chǎn)生NULL0）ospf進(jìn)程下：summary-address ip地址 掩碼ASBR上，即進(jìn)來后在匯總非廣播多路訪問的ospf配置：（任選一種）NO1 :配為NBMA （默認(rèn)）在hub-and-spoke結(jié)構(gòu)上；在hub路由器的ospf進(jìn)程下：neighbor spoke路由器的接口 ip地址（如neigh192.168.0.12）有幾個(gè)spoke路由器的接口就寫幾個(gè)。在spoke路由器的接口下：ip ospf priority 0 設(shè)優(yōu)先級為“0

25、”不選舉NO2:設(shè)為點(diǎn)到多點(diǎn)（推薦）：在所有路由器的接口下：ip ospf network point-to-mNO3： broadcast:必須為全互聯(lián)，在接口下設(shè)為“broadcast”NO4： PTP： cisco 私有NO5： PTM nonbroadcastcost值的修改，ospf下：areaiddefault cost數(shù)值 用來防止多ABR時(shí)次優(yōu)路 徑的產(chǎn)生（改接口下：ip ospf cost數(shù)值了到達(dá)ABR的cost）（一條鏈路上兩個(gè)接口都要相同，建議）ospf 下：auto-cost reference-bandwidth 數(shù)值改所有接口的 cost，所有區(qū)域內(nèi)路由器上都要加

26、這一條“default-interface-originst ”命令的使用：現(xiàn)在不知道R2的地址，不知道其運(yùn)行什么協(xié)議，則可以作條靜態(tài)路由出 去（，1不加入ospf），為了不至于去每個(gè)路由器配置，可向AS中通告一條默認(rèn) 路由，指向R1 路由器：全局下：ip route 0.0.0.0 255.255.255.0 serial 1ospf 下：default-interface-originst alwaysalways表示不加0.0.0.0也會有一條通告s1ospf域名服務(wù)查詢：ip name-server dns 地址 指定 dns 地址ip ospf name lookup啟動ospf的域名查找查看命令：sh ip routesh ip ospf border-route產(chǎn)看主機(jī)路由表（ABR，ASBR）sh ip ospf nei router id 號 de 查看鄰居sh ip ospf database查看鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)路sh ip ospf database route查看鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)路中的route信息sh ip ospf