創(chuàng)建高級路由型互聯(lián)網(wǎng)-第3版-課件第3章

OSPF路由協(xié)議工作原理OSPF的Hello報文當路由器上啟動OSPF進程時，每臺路由器都會間隔一定的時間發(fā)送Hello包Hello包通過組播地址224.0.0.5發(fā)送OSPF路由器使用Hello包發(fā)起建立鄰接關(guān)系并監(jiān)視這種關(guān)系的存在和消失在廣播網(wǎng)或者點對點網(wǎng)上，Hello的發(fā)送間隔是10秒；在NBMA網(wǎng)絡上，Hello的發(fā)送間隔是30秒OSPF的DR與BDR4-1ABDE廣播網(wǎng)絡中建立鄰接關(guān)系構(gòu)成n(n一1)／2個鄰接關(guān)系如果直連的路由器互相都建立鄰接關(guān)系這種方法非常煩瑣！不可??！BEDOSPF的DR與BDR4-2指定路由器（DR）一個網(wǎng)段上的其他路由器都和指定路由器（DR）構(gòu)成鄰接關(guān)系，而不是它們互相之間構(gòu)成鄰接關(guān)系ACBDE(DR)ABCED(DR)OSPF的DR與BDR4-3通過Hello報文選舉DR和BDR來代表OSPF網(wǎng)段其他的路由器(DRothers)只和DR及BDR路由器之間形成鄰接關(guān)系DRBDROSPF的DR與BDR4-4通過組播發(fā)送Hello報文具有最高OSPF優(yōu)先級的路由器會被選為DR如果OSPF優(yōu)先級相同，則具有最高RouterID的路由器會被選為DROSPF優(yōu)先級為0的路由器不參與DR選舉P=1P=0P=1P=3P=2HelloDRBDR路由信息的維護1234更新路由表LSULSULSUDRAB224.0.0.6224.0.0.5CD224.0.0.6224.0.0.5224.0.0.5224.0.0.5OSPF的度量方法COST=108/BWOSPF協(xié)議決定最短路徑是基于路由器每一個接口指定的代價（cost）來的一條路由的代價是指沿著到達目的網(wǎng)絡的路由路徑上所有出站接口的代價之和!100M128KABC108/100M＝1108/128K＝781Cost值為1＋1＋781＝78310100M108/100M＝1OSPF單區(qū)域配置配置loopback接口地址Router_config#routerospf進程號Router_config#interfaceloopback0Router_config_lo0#ipaddressIP地址子網(wǎng)掩碼啟動OSPF路由進程指定OSPF協(xié)議運行的接口和所在的區(qū)域Router_config_ospf_1#network網(wǎng)絡號子網(wǎng)掩碼area區(qū)域號單區(qū)域OSPF配置舉例配置OSPFRouter#showiprouteCodes:C-connected,S-static,R-RIP,B-BGPD-DEIGRP,DEX-externalDEIGRP,O-OSPF,OIA-OSPFinterareaON1-OSPFNSSAexternaltype1,ON2-OSPFNSSAexternaltype2OE1-OSPFexternaltype1,OE2-OSPFexternaltype2VRFID:0O10.10.10.1/32[110,1601]via192.168.1.1(onSerial1/0)C10.10.11.0/24isdirectlyconnected,Loopback0C192.168.1.0/24isdirectlyconnected,Serial1/0Router_config#routerospf1Router_config_ospf_1#network10.10.11.0255.255.255.0area0Router_config_ospf_1#network192.168.1.0255.255.255.0area0查看路由表何時需要OSPF路由協(xié)議網(wǎng)絡的規(guī)模網(wǎng)絡中的路由器在10臺以上；中等或大規(guī)模的網(wǎng)絡網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)為網(wǎng)狀，并且任意兩臺路由器之間都有互通的需求其它特殊的需求要求路由變化時能夠快速收斂，要求路由協(xié)議自身的網(wǎng)絡開銷盡量降低對路由器自身的要求運行OSPF協(xié)議時，對路由器的CPU的處理能力及內(nèi)存的大小都有一定的要求，性能很低的路由器不推薦使用OSPF協(xié)議OSPF鄰居關(guān)系OSPF協(xié)議概述為了適應大型的網(wǎng)絡，OSPF在AS內(nèi)劃分多個區(qū)域每個OSPF路由器只維護所在區(qū)域的完整的鏈路狀態(tài)信息ASArea0Area1Area2骨干區(qū)域邊界路由器了解area0和Area2的鏈路信息鏈路狀態(tài)路由協(xié)議OSPF是鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，鏈路狀態(tài)路由協(xié)議中的路由器了解OSPF網(wǎng)絡內(nèi)的鏈路狀態(tài)信息RARBRCRD1050302060804070最初，RA只知道直連的3個網(wǎng)段10、20、30，RB、RC、RD也一樣RA103020鏈路狀態(tài)路由協(xié)議中，直連的路由器之間建立鄰接關(guān)系，互相“交流”鏈路信息，來“畫”出完整的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)RA10302050RB40RD8070RC60為了標識鏈路信息是由誰發(fā)出的，用RouterID標識路由器路由器學習到的鏈路信息，保存在鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中相鄰路由器之間建立鄰接關(guān)系，保存在鄰居列表中OSPF協(xié)議概述OSPF區(qū)域結(jié)構(gòu)OSPF采用分區(qū)域設計，劃分區(qū)域的好處：減少CPU負擔DB（路由數(shù)據(jù)庫）減小，LSA（鏈路狀態(tài)通告）通告減少某些LSA被限制在區(qū)域內(nèi)RARBDownDownInit2-way2-wayFullHello(neighbor=“

”)Hello(neighbor=“RA”)Hello(neighbor=“RB”)Hello(neighbor=“

”)InitDBD（Seq）接收到對方的Hello報文，轉(zhuǎn)換為初始狀態(tài)在對方發(fā)來的Hello報文中看到自己的RouterID，轉(zhuǎn)換為雙向狀態(tài)確定數(shù)據(jù)庫描述報文的序列號，轉(zhuǎn)換為信息交換初始狀態(tài)DBD（Seq）ExStartExStartDBDDBDExChangeExChange發(fā)送數(shù)據(jù)庫描述報文，轉(zhuǎn)換為信息交換狀態(tài)LSRLoadingLSULSRLSULoadingFull發(fā)送鏈路狀態(tài)信息請求報文，獲取未知的鏈路狀態(tài)信息發(fā)送鏈路狀態(tài)信息更新報文，同步鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫直到兩臺路由器的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫完全一致，形成鄰接關(guān)系發(fā)送Hello消息就像雙方互相打個招呼DBD類似于一個目錄互相發(fā)送對方未知的鏈路信息LSACKLSACKOSPF鄰居關(guān)系OSPF網(wǎng)絡類型OSPF根據(jù)鏈路層協(xié)議類型將網(wǎng)絡分為下列四種類型：Broadcast：當鏈路層協(xié)議是Ethernet、FDDI時，OSPF缺省認為網(wǎng)絡類型是Broadcast。在該類型的網(wǎng)絡中，通常以組播形式（224.0.0.5和224.0.0.6）發(fā)送協(xié)議報文。NBMA（Non-BroadcastMulti-Access，非廣播多路訪問網(wǎng)絡）當鏈路層協(xié)議是幀中繼、ATM或X.25時，OSPF缺省認為網(wǎng)絡類型是NBMA。在該類型的網(wǎng)絡中，以單播形式發(fā)送協(xié)議報文。P2P（Point-to-Point，點到點）：當鏈路層協(xié)議是PPP、HDLC時，OSPF缺省認為網(wǎng)絡類型是P2P。在該類型的網(wǎng)絡中，以組播形式（224.0.0.5）發(fā)送協(xié)議報文。P2MP（Point-to-MultiPoint，點到多點）：沒有一種鏈路層協(xié)議會被缺省的認為是P2MP類型。點到多點必須是由其他的網(wǎng)絡類型強制更改的。常用做法是將NBMA改為點到多點的網(wǎng)絡。OSPF基本配置啟動OSPF與其他的路由協(xié)議一樣，激活OSPF要求創(chuàng)建OSPF路由進程，要求分配一個與處理過程相關(guān)的IP地址范圍，分配一個與IP地址范圍相關(guān)的區(qū)域ID。在全局配置模式下，使用下面的命令：命令目的routerospfprocess-id這個命令激活OSPF路由協(xié)議，并且進入路由器配置模式。networkaddressmaskareaarea-id這個命令配置OSPF運行的接口以及接口的區(qū)域ID。OSPF基本配置配置OSPF網(wǎng)絡類型noipospfnetwork取消設置。ipospfnetwork{broadcast|nonbroadcast|point_to_multipoint|point-to-point}noipospfnetwork

{broadcast|nonbroadcast|point_to_multipoint|point-to-point}參數(shù)參數(shù)說明broadcast設置接口的網(wǎng)絡類型為廣播類型。nonbroadcast設置接口的網(wǎng)絡類型為非廣播NBMA類型。point-to-point設置接口的網(wǎng)絡類型為點到點point-to-multipoint設置接口的網(wǎng)絡類型為點到多點路由器類型及鏈路通告OSPF路由器類型OSPF路由器類型：內(nèi)部路由器：路由器的所有接口在同一個區(qū)域內(nèi)；骨干路由器：路由器至少有一個接口在區(qū)域0內(nèi)；區(qū)域邊界路由器（ABR：AreaBorderRouter）：路由器至少有一個接口在區(qū)域0并且至少有一個接口在其他區(qū)域；自治系統(tǒng)邊界路由器(ASBRASBorderRouter)：路由器連接一個運行ospf的AS,同時也連接另一個運行其他協(xié)議（如rip或igrp）的AS。區(qū)域邊界路由器/ABR自制系統(tǒng)邊界路由器/ASBR區(qū)域邊界路由器/ABRArea1Area0Area2內(nèi)部路由器內(nèi)部路由器內(nèi)部路由器只保存本區(qū)域內(nèi)的鏈路狀態(tài)信息用來連接區(qū)域0和其他區(qū)域用來連接OSPF的AS與外部其他的路由OSPF路由器類型OSPF

LSA類型鏈路狀態(tài)通告LSA的類型類型代碼描述用途Type1路由器LSA由區(qū)域內(nèi)的路由器發(fā)出，描繪周邊鏈路情況Type2網(wǎng)絡LSA由區(qū)域內(nèi)的DR發(fā)出，描繪相連的路由器（含自身）Type3網(wǎng)絡匯總LSAABR發(fā)出的，其他區(qū)域的匯總鏈路通告Type4ASBR匯總LSAABR發(fā)出的，用于通告ASBR信息Type5AS外部LSAASBR發(fā)出的，用于通告外部路由Type7NSSA外部LSANSSA區(qū)域內(nèi)的ASBR發(fā)出的，用于通告本區(qū)域連接的外部路由OSPF

LSA類型路由器LSA每一臺路由器都會產(chǎn)生路由器LSA通告，列出了路由器所有的鏈路或接口，指明它們的狀態(tài)和沿每條鏈路方向出站的代價這些LSA通告只會在始發(fā)它們的區(qū)域內(nèi)部進行泛洪鏈路1鏈路2鏈路3OSPF

LSA類型網(wǎng)絡LSA(NetworkLSA)每一個多路訪問網(wǎng)絡中的指定路由器DR將會產(chǎn)生網(wǎng)絡LSA通告用來描繪一個多路訪問網(wǎng)絡和與之相連的所有路由器DR路由器ID=192.168.30.20路由器ID=192.168.30.30路由器ID=192.168.30.10192.168.17.18/29OSPF

LSA類型網(wǎng)絡匯總LSA由ABR路由器始發(fā)，發(fā)送網(wǎng)絡匯總LSA到一個區(qū)域，用來通告該區(qū)域外部的目的地址是ABR路由器告訴與之相連的區(qū)域內(nèi)的內(nèi)部路由器，它所能到達的目的地址的一種方法172.16.121.0/24區(qū)域0區(qū)域1192.168.13.16/28OSPF

LSA類型ASBR匯總LSA(ASBRSummaryLSA)是由ABR路由器始發(fā)出的ASBR匯總LSA通告的目的地是一個ASBR路由器ASBR路由器ID=192.168.30.12區(qū)域0OSPF

LSA類型自治系統(tǒng)外部LSA或稱為外部LSA(ExtemalLSA)，始發(fā)于ASBR路由器用來通告到達OSPF自主系統(tǒng)外部的目的地或者OSPF自主系統(tǒng)外部的缺省路由的LSA外部LSA通告將在整個自主系統(tǒng)中進行泛洪172.20.57.254ASBR路由器ID=192.168.30.60OSPF自主系統(tǒng)10.83.10.0/24OSPF

鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫通過showipospfdatabase查看OSPF鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，如：Router#showipospfdatabaseOSPFprocess:1(RouterID192.168.99.81)AREA:0RouterLink