OSPF基础知识总结

1、author :wakinli OSPF 基础知识总结 一、OSPF 是链路状态路由选择协议： 1Link-state routers recognize more information about the network than their distance vector counterparts. 2 Each router has a full picture of the topology. OSPF在工作的时候每个路由器都拥有整个网络的拓朴图，并且同一区域内的路由 器的拓朴图都是完全一样的。 3 Consequently, link-state routers tend to m

2、ake more accurate decisions. 二、链路状态路由选择协议的优点： 1为克服距离矢量路由选择协议的缺点，开发了链路状态路由选择协议 2链路状态路由选择协议仅在网络拓扑发生变化时才生成路由选择更新. 3链路状态路由选择协议具有如下特征: ? 快速响应网络变化 ? 在网络变化时发送触发更新 ? 以较低的频率发送定期更新，被称为链路状态刷新 (LSU) 三、 OSPF规定有层次的网络结构，OSPF将网络分为若干区域： OSPF 的两种区域类型： 1. 传输区域(骨干区域) Transit area (backbone or area 0)： 主要功能为快速高效的 传输 IP

3、分组的 OSPF 区域，中转区域将其它类型的 OSPF 区域连接起来 2. 常规区域(非骨干区域)Regular areas (nonbackbone areas)：主要功能是为连接用 户和资源的 OSPF 区域 3. 骨干区域的区域号必须为0。所有的常规区域必须与骨干区域相连。 层次化区域优点：便于管理。 1. 最小化路由表。 2. 将拓扑变更影响限制在区域内 3. 将 LSA 更新泛洪限制在范围内。 区域内的链路状态数据库在同一区域内的每个路由器上都相同。 OSPF cost = 10A8 / Ban dwidth 。 OSPF 在运行 SPF 算法的时候都会将自己作为“根” 。 SPF

4、计算得到的最佳路由放入转发表(路由表) 。 四、OSPF的包类型: O Hello 2 Database Description 3 Link-State Request O Link-State Update 5 Link-State Acknowledinent OSPF包类型： I. Hello:建立邻居关系。 2. 数据描述包：相当链路状态数据的索引信息。Database Description 3链路状态请求 4. 链路状态更新 5. 链路状态确认 本地缺少某个 LSA，向邻居发起的请求。LSA 回复或者通告 LSA。LSU 用于确认2，3，4的数据包。 ACK Hello包的主要作

5、用： 缶血报文协滤务于以下几个目的： 它是发购朗由器的方法； -在两台路由器成为邻居Z前，需要通过Hello报文协议通告这两台路由器必须相互 认可的几个参数； -IfcUo报文在邻居路由器2间担当血耳必比的角色： -它斛了需居路由聽间的双向通嶽 *它用来在-个广播网络或非广播多址(NBMA)的网络上选取推定路由器(Designated Router DR)和色份指定常由器(Backup DesignatedRouten BDR), Hello包主要包括的内容: Router ID Helloand dead intervals1 Neighbors Area ID * Router prior

6、ity DR IP address BDR IP address Auttientication password Stub area flag * 当 OSPF 发送第一个 Hello 包的时候，RouterlD、DR IP address 和 BDR IP address 者相同，都为接口的IP地址。 EIGRP的Hello包的内容主要包括：“K值”和“ AS号” EIGRP的Hello时间间隔： 当链路带宽大于等于T1 (1.544Mbps )的时候为第5秒发送一次。 当链路带宽小于T1的时候每60秒发送一次。 (dead时间一般为 Hello时间的3倍) T1=1.544MT3=44.

7、736ME1=2.048ME3=34.368M OSPF的Hello时间间隔：一般为 30秒发送一次。 (dead时间一般为 Hello时间的4倍) EIGRP的Hello包的目标地址为：224.0.0.10 OSPF的Hello包的目标地址为：224.0.0.5 OSPF Packet Header Format Link Header IP Header OSPF Packet Types Protocol D Number B9 = OSPF Link Trailer QSPF Packet f Version Number Type Packet Length Router ID Ar

8、ea ID Check* sum A uthen- ti-cation Type tication Data J * Hash * Type字段： 用于支持IPv4的网络路由：版本为 2 用于支持IPv6的网络路由：版本为 3 OSPF数据包中的“认证类型”(Authentication Type )字段含义: 等于0 :不认证。 等于1 :明文认证。 等于2 :密文认证。 五、OSPF邻居创建 -邻居创建- 1. Down :双方没有联系。 2.Init :网络中出现第一个Hello数据包。 此时 Hello 包中的：RoutelDQR ID,BDR ID 是一样的。 3. Two-Way

9、:邻居关系建立成功。 标志：双方的邻居表中有对方的RouterID 。 -DR的选举 4. Exstart :此过程是进行 DR和BDR的选举。 注：仅在多路访问型的网络中，才需要选举DR和BDR。 数据库同步- 5. Exchange :相互发送 DBD （数据库描述：索引信息）。 6. Loadding :向邻居请求缺少的网络LSA信息。 q攵 7. FUII : OSPF路由协议收敛。 六、OSPF 的 RouterID 选举: 1所选择的接口要处于 up状态。 2优先选择环回口最大的 IP地址。 3优先选择物理口最大的 IP地址。 七、OSPF的汇总： OSPF支持区域间的汇总，并且仅

10、能够在 ABR路由上进行。 不支持区域内的汇总。 有如下实验为证： 八、链路状态更新 DROTHER 使用多播地址 224.0.0.6将一个LSU发送给所有的 OSPF DR和BDR DR使用多播地址224.0.0.5将LSU扩散到网络中的其它路由器 . LA Add to database Is entry、 in linkstateseqiicince Send LSAck Is s如果此序列号比自己已有的此LSA 的序列号新，则更新自己的此LSA，同时向A发送ACK，并向下继续泛洪；女口 果此序列号比自己的旧则，向A发送LSU让A更新此LSA。 3. 每个LSA都维护一个自己的序列号 .

11、 每个序列号字段长 32位，其中最左边的一位被设置为1，开始0 x80000001结 束 0 x7fffffff。 OSPF每30分钟对每条LSA纪录扩散一次，这种间隔叫做LSA的刷新时间， 每当纪录刷新。其序列号都加1。 有时候序列号需要循环回到最初0 x80000001. LSA将提早作废（最大寿命 定时器马上被设置为 1）并被删除。 路由器收到LSA会比较序列号的大小用来确定LSA的新旧。序列号越大， LSA越新 九、OSPF Router ID 1. OSPF路由选择进程启动时选择路由器ID，路由器ID是一个惟一的IP地址。 2. OSPF数据库使用RID来惟一的标示网络中的每台路由器

12、。 3. 默认时RID是路由器最大的物理接口的IP地址。 4环回接口地址总是优先于物理接口地址，因为环回永远不会被关闭，如果有多个环 回接口，则还是选择最大的环回地址。 5. RID 一旦被设置便不会改变，即使其接口被关闭，仅当路由器重启或OSPF路由选 择进程重启后，RID才会改变。 6推荐使用环回和router-id来设置RID，这样网络的稳定性会更高。 192.168.1.1/24 172.16.1.1/24 AREA 0 S1/0 S1/1 1 10.1.3.1 AREA 2 十、OSPF的网络的四种宣告方式: router osfp 1 第一种network宣告网段 反掩码area区

13、域ID 例: netowrk 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0 第二种 network宣告接口所在ip 0.0.0.0 area区域ID 例：netowrk 192.168.1.1 0.0.0.0 area 0 第三种 宣告路由器所有ip方法（不精确的宣告，实验时有时会用，当运行OSPF的路由 器的所有接口都在同一区域内时，可以选用此种宣告方式） network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 区域 ID 例: netowrk 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0 第四种 子接口下宣告，要高版本ios才支持：ip osp

14、f 进程号 area 区域号 例：in terface f0/0 ip osfp 1 area 0 十一、OSPF区域规则： 1 所有非骨干区域必须与骨干直连。 2如果出现区域被分割，或者非骨干区域与骨干不直连，则可以使用“虚链路”进行 解决。（也可用tunnel的方式解决） 有如下实验： i S1/1S1/0 10.1.1.1/2410.1.3. ；：Fa0/0Fa0/0/ Hq.1.2.110.1.2.2_C严 十二、OSPF的LSA类型： LSA TYPE 1 : Router LSA 1. 产生于区域内每一台路由。 2. 包含了直连链路信息。 3. 传播（泛洪）范围局限在区域内。 LS

15、A TYPE 2 : Network LSA 1. 产生于DR路由器。 2. 包含传输链路的路由器的直连网络信息。 3. 局限在区域内。 LSA TYPE 3 : Summary LSA 1. 产生于ABR。 2. 描述直连区域内的链路网络号和子网掩码长度。 3. 在整个OSPF自治系统中泛洪。 LSA TYPE 4 : Summary LSA 1. 产生于ABR。 2. 用于向本自治系统通告网络的ASBR的位置。 3. 在整个自治系统中泛洪。 LSA TYPE 5 : External LSA 1. 产生于ASBR。 2. 用于向本自治系统通告外部自治系统的网络路由。 3. 在整个自治系统中

16、泛洪。 注：在类型5的LSA中，重发布RIP网络路由到 OSPF自治系统，RIP重发布进OSPF 的默认度量值为20。 router ospf 1 redistribute rip sub nets metric-type 1 | 2 E1:从本地路由器的出口，开始逐跳累加度量。 E2 :从ASBR出口，计算度量。 有以下实验可以完整的实验LSA的前5个类型： Area 2 1.1.1.1/24 LQopbwk FaO； Ar*a 1 .1.1.1/24 opback RIP S1/1 2.1.1.1/24 Area 0 十三、OSPF的区域类型 OSPF有四种区域类型：末节区域、完全末节区域

17、、次末节区域、完全次末节区域 1. 末节区域和完全末节区域的区域规则： 不能够有ASBR角色路由器。 目标区域不能够是区域0。 区域内不能够有虚链路通过。 2. 末节区域特点： 阻止类型4和类型5的LSA。 使用默认路由来替代外部网络路由。 配置方式： router ospf 1 area 1 stub 3完全末节区域特点： 阻止类型4, 5和类型3的LSA。 使用默认路由替代区域间和外部网络路由。 配置方式： router ospf 1 area 1 stub no-summary 4. 次末节和完全次末节区域特点： 打破了末节区域的规则。 允许在区域内出现 ASBR。 使用类型7的LSA传

18、递外部网络路由(与本区域直连)。 ABR发送默认路由用于取代其它的外部网络路由(非本区域直连) 配置方式： router ospf 1 area 1 n ssa default- in formatio n-origi nate router ospf 1 area 1 n ssa no-summary 十四、OSPF的网络类型 2”网络类型 OSPF协议定义了以F5 种网络的类歴： (1)点到成网洛(point-to-point)； 播型网络(broadcast)； (3#多览访阿(NBMA)网刖； 点亍序点网络(poinHQ-mwidpoiiit)i (5)虚链培We凶血人 其中点到多点(point-to-multipoint),又分为点到多点广播型(Point-to-multipoint broadcast)和点到多点非广播型(Poi nt-to-multipoi nt non broadcast )网络。 各网络类型的特点如下: 网络类型 网络 Hello 邻居关系、 是否选择DR和BDF? Broadcast 以太网 10s 自动