OSPF学习笔记.doc

OSPF的链路状态数据库中包含了整个网络的拓扑信息，如自己的某个接口连到邻居的哪个接口LS和DV的区别1、DV路由协议：谣传式的学习路由，收到路由条目之后，只知道是谁（邻居）告诉它的，不知道路由器的起源在哪里LS路由协议：除了可以知道是谁通告过来的，还可以知道路由器的产生者是谁。2、LS可以划分区域通过再ABR上汇总减少路由表的条目本地拓扑变化只会影响到本区域，不影响其他区域（通过汇总实现）。减少LAS洪泛范围3、EIGRP两端要建立邻居：AS号、K值、认证必须一致0SPF两端需要建立邻居:hello包周期，area id，网段，认证需一致计算路由时选取参数的位置：路由的入口，数据的出口ospf更新机制1、触发更新2、增量更新3、周期性的洪泛lSA(30分钟)，存活时间60分钟ospf hello 包的内容RID、hello包的周期、邻居、区域ID、路由优先级、DR/BDR、认证的密钥、特殊区域的置位信息DBD的字段I：init，标识是第一个DBD包M：more，标识是否还有后续DBD包M/S：master/slave，标识主/从DBD包采取隐式确认。序列号只能由主改变，每发一个包加一。收到从发送的相同序列号的DBD包，说明自己发送的DBD对方已收到。OSPF cost值计算10的8次方/带宽，带宽单位是bpsDR/BDR特点1、不抢占2、当DR DOWN,BDR-DR，重新选举BDR3、DR/BDR/DROHTER是接口概念4、DR/BDR基于网段选举的学习LSA，可以通过以下三个分类帮助理解1、传播范围2、通告者3、内容LSA11、每台运行OSPF的路由器产生，本区域洪泛2、包含拓扑：如何相连；路由：直连网段的前缀（网络号），网络类型通过show ip ospf database router查看LSA21 、由DR产生， 本区域内洪泛2、拓扑信息：连接到哪些路由器3、包含掩码信息通过show ip ospf database network查看LSA31、由ABR产生，在区域间通告2、包含具体的路由条目信息LSA41、ASBR所在区域的ABR产生2、除ASBR所在区域外洪泛3、指明ASBR的位置LSA51、由ASBR产生2、在整个AS域内洪泛3、包含AS外部的路由Link-ID和Advertised Router Link ID ： ADV router LSA1 RID RID LSA2 DR的接口IP DR的RID LSA3 路由条目 ABR的RID（跨越ABR时改变） LSA4 ASBR的RID ABR的RID（跨越ABR时改变） LSA5 路由条目 ASBR的RIDLSDB overload protection缺省情况下，lsdb里面条目超出阀值，重置邻居关系，可调整为丢弃/忽略lsa（非本身产生的LSA）R(conf-router)#max-lsa缺省超过所设置数目的75%执行所设动作#12.4以上IOS的特性域间路由汇总在ABR上汇总：R(conf-router)#area XX range XXXXX：明细路由所在的区域XXX：汇总后的路由参数no advertised，为汇总后不通告出去。需求：R1-R2-R3，R1/R2区域1，R2/R3区域0，R3有四条连续网段的明细路由，R1只能访问其中前两个。可将后两个网段汇总并使用参数no advertised起到过滤的作用。域外路由汇总在ASBR上汇总：R(conf-router)#summary-address XX参数tag，缺省为0，可以打上tag，方便过滤。OSPF的LSA的泛洪OSPF分为触发更新和周期更新每30分钟泛洪一次,老化时间为60分钟LSA的传播更新规律（OSPF是LS协议，无需遵循水平分割，DV协议才遵循水平分割。）如果本路由器从来没有收到过此LSA，那么路由器就将其加入LSDB，并且转发/泛洪此LSA，同时继续SPF计算，得出达到此目标的最佳路由。如果本路由器，曾经受到过描述同一个网络的LSA：2-1.如果新收到的LSA序号与自己已有的相同，则丢弃此LSA。2-2.如果新收到的LSA序号比自己已有的更新，则同Step1，去计算最佳路由。2-3.如果新收到的LSA的序号，比自己的更旧，就将自己较新的LSA，发送给源。LSA的序列号是由16进制组成最小值为-80000001,最大值为0x7FFFFFFFOSPF的5种数据包1.Hello（建立和维护邻居（Neighbor）关系，路由器发送Hello包的缺省时间间隔是10秒）2.DBD(Database Description)数据库描述信息,DBD就是传输LSA的摘要3.LSR(LinkStatus Request)链路状态请求4.LSU(LinkStatus Update)(LSA是包含在LSU中的）链路状态更新5.LSAck 链路状态确认仅仅用于LSU的确认,确认方式为显式确认OSPF报文格式版本:V2是IPV4,V3支持IPV6.类型:数字为1-5Check-sum:用于数据包完整效验AuthenticationType:无,明文,密文Authentication:密码RouterID选举方式(要求全网唯一)1.手工指定2.首选选择Loopback接口最大的IP地址3.物理接口最大的IP地址OSPF建立邻居的必要条件在OSPF的Hello包中，影响建立邻居关系的4个关键因素：Hello和dead interval时间Area-ID（链路所在的Area ID）Authentication password（OSPF认证的密码）Stub area flag（NSSA标示位）这四个信息必须匹配才能建立邻居OSPF邻接关系的建立过程1.Down（从运行OSPF的接口以组播地址发送Hello数据包）2.Init（所有收到从发送来的Hello数据包的路由器，添加到自己的邻居Neighbor列表中）3.Two Way（所有收到的Hello包的路由器都向其发送一个单点传送的回复Hello包，其中包含有它们的信息。收到这些信息后，检查这些数据包，把哪些Hello包的邻居域中有自己ID的路由器也加入自己的邻居列表中。在这个过程中同时选举出DR和BDR）4.Exstart（通过DBD报文选出主从,DR和BDR与其他的路由器建立相邻关系Adjacency)。5.Exchange（由DR向其他路由器发送数据库描述数据包DBD。DBD有序号，由DR决定DBD的序号）6.Loading（发送链路状态请求包LSR和LSU交互的过程）7.Full（路由器及哪个新的链路状态条目添加到它们的链路状态数据库中。当所有的LSR都得到答复时，相邻的路 由器就被认为达到了同步并处于“Full”状态了。路由器必须在达到Full状态后才能正常转发数据。此时区域内的 每个链路应该都有相同的数据链路状态数据库。）OSPF数据包的发送地址DR/BDR notifies LSU on （映射到二层MAC地址：010005e0000005)DR-Other notifies LSU to OSPF DR on （映射到二层MAC地址：010005e0000006)DR负责宣告整个网络的路由更新，BDR或DR-Other只能先把路由更新先发给DR，然后再由DR发给BDR和DR-Other每次收到LSU，路由器在重新计算路由表之前等待一段时间，默认是5秒。每个LSA都有一个老化（Aging）计时器，到期时由产生该LSA的路由器再发送一个有关该网络的LSU以证实该链路仍然是活跃的，这个Aging时间默认是1800秒。DR和BDR是在交换Hello数据包的过程中选举出来的，然后其他路由器都与DR和BDR建立相邻关系。每台DR-other路由器都只与DR和BDR建立相邻关系（Adjacency），交换链路状态信息。OSPF的时间在BMA网络和点对点网络上，默认的Hello Interval值是10秒，Dead Interval值是40秒。在NBMA网络上，默认的Hello Interval值是30秒，Dead Interval值是120秒。修改Hello Interval和Dead Interval的值：（在接口上修改）R1(config-if)#ip ospf hello-interval time(time的取值为1-65535秒）R1(config-if)#ip ospf dead-interval time(time的取值为1-65535秒）DR/BDR的选举：（只发生在多路访问网络/Multi-Access Network，BMA和NBMA）1.在点对点链路，是没有DR/BDR的选举2.在BMA网络中：(1).OSPF首先通过优先级，控制DR/BDR的选举：优先级越大，越可能成为DR。OSPF路由器的优先级，默认是1。如果需要进行DR的人为控制，应该建议，通过OSPF的接口优先级进行控制。修改特定接口的优先级R1(config-if)#ip ospf priority 10OSPF的优先级是针对某个特定的MA接口而言的，不是针对整个路由器的。优先级为0的时候自己就会成为DR-other(2).如果OSPF路由器的优先级，全部都是默认值1，路由器默认通过Router-ID,选举DR/BDR，如果Router-ID最大的成为DR，次大的成为BDR。其余的统统都是DR-other。(3).在Hub&Spoke的NBMA网络中，中心点（HUB）应该成为DR。(4).同一个路由器的不同MA接口，可能在不同的MA网络中，充当不同的DR/BDR/DR-other.(5).在一个MA网络中：DR/BDR与所有的邻居都是Full状态，DR-Other与DR/BDR是Full的，但与别的DR-Other是2way状态。只有Full状态才能交换路由信息。(6)在选举DR完成后加入的高优先级路由器,不会进行抢占,当DR Down了后,BDR直接进入DR,然后开始选举BDR,(7)在不同网段分别选DR,BDROSPF的LSA类型1.Router LSA传播范围:只在本区域内传递，而不穿越ABR通告者:每台路由器都会产生LSA1内容:用于传播自己直连拓扑和路由Link ID:自己的RIDADV Router:自己的RID2.Network LSA只有MA网络才会有LSA2传播范围:只在本区域内传递，而不穿越ABR通告者:DR生成内容:描述出本区域内的BMA/NBMA的网络路由和掩码Link ID:DR的IP地址ADV Router:DR的RID3.Summary LSA传播范围:传播到整个OSPF的所有区域（特殊区域例外）通告者:原LSA1所描述的路由，会由原区域的ABR将其转换为LSA3内容:区域间的路由信息（O IA）Link ID:路由信息ADV Router:ABR的RID(穿越一个ABR后,就会标示为这个ABR的RID)4.Summary ASB LSA传播范围:LSA4可以传播到整个OSPF的所有区域（特殊区域例外）LSA4协助LSA5共同工作通告者:是由ASBR所在的那个区域的ABR产生并通告的内容:ASBR所在的位置Link ID:ASBR的RIDADV Router:ABR的RID(穿越一个ABR后,就会标示为这个ABR的RID)5.External LSA不属于任何区域传播范围:可以传播到整个OSPF的所有区域（特殊区域例外），LSA5需要LSA4协同工作，让访问的网络路由器，寻找到ASBR的所在位置通告者:ASBR产生并通告内容:OSPF区域以外的路由信息(O E2)Link ID:Route(E2)ADV Router:ASBR的RIDOSPF的Metric计算影响OSPF Metric计算的3种操纵方法在路由协议计算Metric/Cost值时，只计算路由的入口OSPF计算Cost的公式:Cost=100,000,000/BW (路由入口的带宽，其单位是bps )( 108/BW，BW的单位是bps)OSPF 的路由的Metric值：每个接口Metric值的累加。R1访问网络的Cost是108/BW+108/BW (BW是bps,即1544Kbps=1,544,000)把每个接口的OSPF COST值累加，就可以得到OSPF路由的Metric。影响OSPF Metric计算的3种操纵方法：方法1：直接修改接口Cost值R4(config)#int E0R4(config-if)#ip ospf cost 128 (用这个命令修改后，就不再用108/BW这个公式计算Cost了）方法2:修改接口的带宽BWR3(config)#int s0R3(config-if)#bandwidth 2048 (单位是Kbps，2.048Mbps/E1)结论：bandwidth:影响路由协议的选路clock rate:影响物理链路的真实速率OSPF开放式最短路径优先属于IGP协议,链路状态协议,无类路由协议OSPF直接封装在IP报文中,协议号89,组播地址为, OSPF三张表（OSPF AD:110）1.Neighbor table（列出了所有和本路由器直接相连的OSPF邻居）2.Topology table(LSDB链路状态数据库）列举了所有从自己的邻居那得到的LSA，在同一个OSPF区域中的路由器，都有完全一致的OSPF Database。一个OSPF区域，就对应着一个OSPF Database。3.Routing table(从OSPF这个路由协议，学到的路由。）s在OSPF的数据库中，通过SPF算法，计算得到了路由。也称为：Forwarding Database OSPF层次化的设计划分的目的：1.提高路由效率：减少路由器的OSPF的路由条目。对某些特定的LSA，可以在区域边界（ABR/ASBR）上，实现汇总/控制/过滤。（通过OSPF的汇总路由/默认路由实现OSPF区域之间的全网互通）2.提高网络稳定性：当某个区域内的一条OSPF路由出现抖动时，不会影响其他区域。（对于大型的路由协议来说，稳定是很重要的一个因素。）3.OSPF VS. IS-IS的路由可扩展性的对比：OSPF:以Area0为BackBoneISIS:以Level2的链路为BackBone4.对某些特定的LSA控制/过滤 1 internal router (内部路由器）所有接口/网段都在同一OSPF区域中2 backbone router (骨干路由器）至少有一个接口，运行在area0的路由器3 ABR（区域边界路由器）承担两个或多个OSPF区域的互联的路由器4 ASBR（自治系统边界路由器）至少有一个接口不是运行在OSPF，它能将非OSPF路由传入OSPF的区域中 OSPF对不同物理链路的处理分类：OSPF Routing updates and topology i