W_Exploration_Routing_Chapter11

OSPF RoutingProtocolsandConcepts Chapter11 Objectives 描述OSPF背景基本特性识别和应用基本OSPF配置命令描述 编辑和计算OSPF使用的metric描述在多路访问networks中DR BDR的选择过程描述在OSPF中另外的一些配置命令 11 OSPF 11 1IntroductiontoOSPF介绍OSPF11 2BasicOSPFConfiguration基本OSPF配置11 3TheOSPFMetricOSPF度量值11 4OSPFandMultiaccessNetworksOSPF和多路访问网络11 5MoreOSPFConfiguration更多的OSPF配置 11 1IntroductiontoOSPF 11 1 1BackgroundofOSPFOSPF背景11 1 2OSPFMessageEncapsulationOSPF消息封装11 1 3OSPFPacketTypesOSPF包的类型11 1 4HelloProtocolHello协议11 1 5OSPFLink StateUpdatesOSPF链路状态更新11 1 6OSPFAlgorithmOSPF算法11 1 7AdministrativeDistance管理距离11 1 8Authentication鉴定 11 1 1BackgroundofOSPF 开始于1987byInternetEngineeringTaskForce IETF 1989OSPFv1发布RFC1131 该版本是实验性的1991OSPFv2发布RFC12471998OSPFv2更新RFC23281999OSPFv3公布RFC2740OSPF 11 1 2OSPFMessageEncapsulation OSPFpacket有五种类型OSPFpacketheader和packettype specificdata被封装在IPpacket在IPpacketheader 协议字段为89指出OSPF在IPpacketheader destinationaddress是两个之一 224 0 0 5或224 0 0 6 该地址代表所有OSPF路由器如果OSPFpacket被封装在Ethernetframe目的的MAC地址是multicastaddress 01 00 5E 00 00 05或01 00 5E 00 00 06 11 1 2OSPFMessageEncapsulation 11 1 3OSPFPacketTypes 五种不同类型的OSPFLSPspacket 每种packet服务于OSPFrouting过程的特定目的 11 1 4HelloProtocol HelloPacket的目的 发现OSPF邻居并建立和维护毗邻关系两个routers必须同意成为邻居 在像Ethernet和FrameRelay这样多路访问的networks环境中选择一个DR和一个BDR 11 1 4HelloProtocol HelloPacket的目的 发现OSPF邻居并建立和维护毗邻关系两个routers必须同意成为邻居 11 1 4HelloProtocol Type Hello 1 DBD 2 LSRequest 3 LSUpdate 4 LSACK 5 RouterID 源router的IDAreaID packet来源areaNetworkMask 发送interface的SubnetmaskHelloInterval 两hellospacket的间隔Deadinterval Router在预定的时间内没有接收到Hellopacket就宣布该邻居downRouterPriority 优先级 用于选择DR或BDRDR 指定的DR的RouterIDBDR 指定的备份RouterIDListofNeighbors 列出邻居router s 的RouterID 11 1 4HelloProtocol 两个routers建立毗邻之前 必须有三个共识 Hellointerval 失效 Dead interval 和networktypeHellointerval 在multiaccess和point to point段缺省情况 每10秒在non broadcastmultiaccess NBMA 段 FrameRelay X 25 ATM 每30秒Deadinterval 在multiaccess和point to point缺省情况 每40秒在NBMAsegments每120秒如果Deadinterval时间已经到 没有接收到Hellopacket OSPF将从数据库中删除该邻居 并将关于该邻居down的信息泛洪给所有OSPFenabledinterfaces 11 1 4HelloProtocol 因为multiaccessnetworks可以支持两台以上的Router 所以OSPF选举一个指定路由器 DR DesignatedRouter 作为所有链路状态更新和LSA的集中点 因为DR很重要 所以还要选举一个备份指定路由器 BDR BackupDesignatedRouter 作为备用 一旦DR失效 BDR就可以平滑地接替 11 1 5OSPFLink StateUpdates LinkStateUpdate LSU 的目的 发送linkstate广播链路状态广播 LSA LinkStateAdvertisement 包含邻居和路径成本的信息 11 1 6OSPFAlgorithm OSPF运算法则 Algorithm OSPFrouters接收来自其它router的LSA 建立和维护link state数据库 SPF算法作用于数据库的信息OSPF用SPF算法创建SPFtreeSPFtree用于构建routingtable 拓扑改变 接收信息 运行 创建 更新 11 1 7AdministrativeDistance OSPF缺省的管理距离是110 11 1 8Authentication OSPF的验证 Authentication 可以加密和验证routinginformation需要在接口明确配置Routers将只接收用相同password和验证信息配置的routers的routinginformation验证不加密routingtable 11 2BasicOSPFConfiguration 11 2 1LabTopology实验室拓扑11 2 2TherouterospfCommand路由器的ospf命令11 2 3ThenetworkCommand网络命令11 2 4OSPFRouterIDOSPF的路由器ID11 2 5VerifyingOSPF验证OSPF11 2 6ExaminingtheRoutingTable检查路由表 11 2 1LabTopology 不连续的IPaddressing计划 由于OSPF是一个无类路由选择协议 要配置subnetmask 三条seriallinks的带宽是不一样的 每个router有多条paths到达remotenetwork 11 2 2TherouterOSPFCommand 在OSPF的配置中要使用进程id process id process id指本地router的一个进程号 用于区分同一台router上的多个OSPF进程 取值范围在1到65535之间 由网络管理员选择 R1 config routerospfprocess id 11 2 3ThenetworkCommand 在router任一接口必须配置networkaddress 以便发送和接收OSPFpackets wildcardmask subnetmask的反码 通过比较它对地址进行解释area id 一组共享linkstateinformation的routersRouter config router networknetwork addresswildcard askareaarea id 11 2 4OSPFRouterID RouterID的作用 在OSPFroutingdomain中唯一地识别每个router来自于一个活动的接口 如果这个接口失效了 OSPF进程就无法继续 配置loopback地址作为RouterID 可以保证OSPF的稳定性确定RouterID的标准 用router id命令配置如果没有配置 router选择loopbackinterfaces中最高的IPaddress如果没有配置loopbackinterfaces 选择物理接口最高的活动的IPaddress 11 2 4OSPFRouterID 查看routerIDShowipprotocolsShowipospfShowipospfinterface 192 168 10 9高于192 168 10 210 10 10 1 192 168 10 5高于192 168 10 1172 16 1 17 192 168 10 10高于192 168 10 6172 16 1 33 11 2 4OSPFRouterID OSPFrouter id命令Router config routerospfprocess idRouter config router router idip address编辑RouterIDRouter clearipospfprocess 11 2 4OSPFRouterID 确定RouterID的标准用router id配置如果没有配置 router选择loopbackinterfaces中最高的IPaddress如果没有配置loopbackinterfaces 选择物理接口最高的活动的IPaddress 11 2 5VerifyingOSPF showipospfneighbor RouterID 接口的优先级 接口的状态FULL表示router和它的邻居有同一个OSPFlink statedatabases 当接收到Hellopacket被设置 接着router等待接收Hellopacket 如果在预定时间内没有接收到Hellopacket就宣布该邻居down 与router直连的邻居接口的IPaddress 与邻居毗连的routerinterface 11 2 5VerifyingOSPF processID routerID router发送广播的网络 管理距离 showipprotocols 11 2 5VerifyingOSPF 有时一条link如串行线路可能会快速up和down 称为翻动flapping 如果一条翻动的link导致产生了一系列的LSU 那么接收到这些update的router将不得不重新运行SDF算法来计算新的route 长时间的翻动会严重影响router的性能 不断重复进行的SDF计算会导致router的CPU负担过重 而且连续不断的update会使Router永远不会收敛为了将这个问题的影响减到最小CiscoIOS使用SPF保持定时器 SDPholdtimer 每次接收到一个LSU router在运行SPF之前先等待由holdtimer规定的一段时间 11 2 5VerifyingOSPF showipospf processID routerID OSPFarea信息 SPF算法计算的最后时间 在11个半小时之前发送了hello 接收LSU后等待5seconds 5000msecs 才运行SPF算法运行SPF算法后等待10seconds 10000msecs 运行下一个SPF算法 11 2 5VerifyingOSPF showipospfinterface 显示hellointerval和deadinterval 11 2 6ExaminingtheRoutingTable showiproute检查routingtableOSPF不自动汇总到主网络边界 11 3TheOSPFMetric 11 3 1OSPFMetricOSPF度量值11 3 2ModifyingtheCostoftheLink修改链路成本 11 3 1OSPFMetric OSPF用成本 cost 作为metric来确定bestroutebestroute具有最低的costCost基于接口的bandwidth 公式 108 bandwidth 参考带宽缺省值100Mbps用auto costreference bandwidth命令可以修改参考值 1000bps 1Kbps1Mbps 1000Kbps100Mbps 100000Kbps 100000000bps 108bps 11 3 1OSPFMetric COST是累加值 从R1到10 10 10 0 T1 64FastEthernet 1结果 65 11 3 1OSPFMetric Bandwidth用于routingprotocols计算routingmetric 缺省的带宽 实际的带宽 11 3 1OSPFMetric R1到达192 168 10 8有两条相同成本的路径 不懂 经由R2 64K 128K 经由R3 256K 128K 11 3 1OSPFMetric 64显示的是T1link的成本 它的带宽是1562 要让OSPF正确地计算路由 连接到同一条链路上的所有Interface必须使用使用相同的成本 可以通过命令改变成本 以便影响OSPF计算的结果 最常见的改变成本的情况发生在多厂商设备的路由选择环境中 11 3 2ModifyingtheCostoftheLink 通常link实际速度与缺省的带宽是不一样的 因此需要用带宽的值反映实际速度 以便routingtable能够有bestpathinformationshowinterface可以显示接口的带宽 11 3 2ModifyingtheCostoftheLink seriallink两端应该配置相同的bandwidth修改带宽 Router config if bandwidthbandwidth kbps直接指定接口的成本 Router config if ipospfcost1562 11 3 2ModifyingtheCostoftheLink 比较 11 4OSPFandMultiaccessNetworks 11 4 1ChallengesinMultiaccessNetworks多路访问网络11 4 2DR BDRElectionProcessDR BDR的选举过程11 4 3OSPFInterfacePriorityOSPF接口优先权 11 4 1ChallengesinMultiaccessNetworks OSPF定义了五种类型networktypes 11 4 1ChallengesinMultiaccessNetworks EthernetLANs是一个broadcastmultiaccessnetwork 因为网络中所有的设备都能看到所有的framespoint to pointnetwork只有两个devices 11 4 1ChallengesinMultiaccessNetworks 11 4 1ChallengesinMultiaccessNetworks 多路访问networks对OSPFLSAs泛洪具有挑战每对routers有一个毗邻 将创建多个毗邻会有大量的LSAs泛洪 毗邻计算公式 n n 1 2n Routernumber 11 4 1ChallengesinMultiaccessNetworks 当OSPF初始化或拓扑改变 将会有大量LSAflooding 每个router发送LSAflooding给每个router每个router接收到LSAflooding还要发送确认 11 4 1ChallengesinMultiaccessNetworks 解决LSAsflooding的问题指定的router DR Designatedrouter 指定的备份router BDR Backupdesignatedrouter Drothers 非DR BDRSending ReceivingLSADRothers用224 0 0 6发送LSAs给DR和BDRDR用224 0 0 5转发LSA给所有其它routers R1发送LSA给DR和BDR DR转发LSA给所有的Router 11 4 2DR BDRElectionProcess 在pointtopointnetworks中不需要DR BDR 11 4 2DR BDRElectionProcess DR BDR的选举发生在multiaccessnetworks 11 4 2DR BDRElectionProcess 选举DR BDR的标准DR 最高OSPFinterface优先级的RouterBDR 次高OSPFinterface优先级的Router如果OSPFinterface优先级相等则选举最高routerID Interface优先级相等 选举最高routerID 11 4 2DR BDRElectionProcess 首先Bootup成功的routers成为DR 紧接着是BDR 11 4 2DR BDRElectionProcess RC是DR RB是BDR RA是DROther RC失效 RB成为DR RA成为BDR 11 4 2DR BDRElectionProcess Rc也成为DROther 新增加的RD成为DROther 尽管它的RouterID最高 11 4 2DR BDRElectionProcess 作为BDR的RA失效RD由DROther升级为BDR 作为DR的RB失效RD升级由为DR RC升级为BDR 11 4 3OSPFInterfacePriority DR承担收集和发布LSAs的任务 需要有足够的CPU和memory能力通过ipospfpriorityinterface改变接口的优先级 将影响DR和BDR的选举 应该在选举之前修改优先级Router config if ipospfpriority 0 255 优先级号范围0到2550意味着router不能成为DR或BDR1为缺省值 11 4 3OSPFInterfacePriority 11 5MoreOSPFConfiguration 11 5 1RedistributinganOSPFDefaultRoute重新分配一个OSPF缺省路径11 5 2Fine tuningOSPF细微地调整OSPF配置 11 5 1RedistributinganOSPFDefaultRoute AutonomousSystemBoundaryRouter ASBR 连接到non OSPFnetwork用于传播defaultroute 11 5 1RedistributinganOSPFDefaultRoute 必须在R1配置R1 config iproute0 0 0 00 0 0 0loopback1用default informationoriginate命令广播0 0 0 0 0staticdefaultroute给域中其它routersR1 config router default informationoriginate 11 5 1RedistributinganOSPFDefaultRoute R1的路由表最后的网关 gatewayoflastresort intheroutingtable是0 0 0 0由iproute0 0 0 00 0 0 0设置 11 5 1RedistributinganOSPFDefaultRoute R2路由表最后的网关经过192 168 10 10到0 0 0 0E2表示route是一个OSPFExternalType2route 11 5 2Fine tuningOSPF Cost基于接口的bandwidth 公式 108 bandwidth当bandwidth值为100Mbps OSPF成本为1 Gigabit和10GigEthernet有更高的bandwidth为了获得更精确的计算 需要调整参考值用auto costreference bandwidth命令可以修改参考bandw