09 OSPF原理与配置

1、 OSPF 协议 RIP的缺点：1. 以跳数做为度量值，可能会选择次佳路径；2. 最大支持15跳，不适用于大型复杂的网络环境；3. 每30秒周期性的发送更新，收敛速度慢；在网络无变化时，发送更新浪费带宽资源。OSPF协议( Open shortest path frist 开放最短路径优先 )，是IETF定义的一种基于链路状态的内部网关路由协议，它的优点主要体现在无环路、收敛快、扩展性好、支持认证。OSPF从设计上就保证了无路由环路，区域内部的路由器使用SPF(最短路径优先)算法保证了区域内部的无环路。OSPF还利用区域间的连接规则保证了区域之间无路由环路。区域0为主干区域，为了避免

2、区域间路由环路，常规区域间都必须连接到主干区域，常规区域间不能进行路由交换。OSPF协议路由表的建立：（1）建立邻居关系和检测邻居的存活性。 HELLO建立邻居关系 224.0.0.5（ 所有OSPF路由器 ） BMA（以太网）/ PPP 10秒 40秒（2）构建关于整个网络链路状态的数据库。 描述包DD 向邻居通告自已当前数据库中LSA的简略信息（序列号）请求包LSR序列号新，请求对方发送更新包LSU通告LSA的详细信息 LSA 拓扑 + 路由 确认包ACK对 更新包 确认（3）用SPF算法自己计算路由表。（链路状态型路由协议）OSPF数据库LSDB的同步过程Init 2-WayExStar

3、t ExchangeLoadingFull初始 双向 预起动 交换 加载 完全同步 HELLO 发送DD DD LSR (广播网络DR选举) 主从关系 LSU (P2P不选DR) (ID大为主) ACKOSPF的配置R1ospf 1 router-id 1.1.1.1 启动OSPF协议，进程号为1，router-id为1.1.1.1 area 1 在区域1运行 net 12. 0.0.1 0.0.0.0 指定G0/0/1接口参于OSPF net 172.16.0.0 0.0.255.255指定G0/0/0、lo2、lo3、lo7参于OSPF说明：OSPF协议可以通过通配符掩码对参于协议的接口进

4、行严格的限定，如：R1ospf 1 router-id 1.1.1.1 area 1 net 172.16.1.1 0.0.0.0 指定G0/0/0接口参于OSPF net 172.16.0.0 0.0.255.255 指定G0/0/0、lo1、lo2、lo3、lo7都可以参于OSPFOSPF R-ID：唯一标识一台OSPF路由器，在OSPF网络中，R-ID不能重复。R-ID采用IP地址不带掩码的格式，如果没有手工指定，OSPF会采用接口IP作为R-ID。R-ID推荐手工设置。调试命令r1disp ospf peer brief OSPF Process 1 with Router ID 1.

5、1.1.1 Peer Statistic Information - Area Id Interface Neighbor id State 0.0.0.1 GigabitEthernet0/0/1 2.2.2.2 Full -R1disp ospf peer 2.2.2.2 OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1 Area 0.0.0.1 interface 12.0.0.1(GigabitEthernet0/0/1)'s neighbors Router ID: 2.2.2.2 Address: 12.0.0.2 State: Full Mode

6、:Nbr is Master Priority: 1 DR: 12.0.0.2 BDR: 12.0.0.1 MTU: 0 Dead timer due in 34 sec Retrans timer interval: 5 Neighbor is up for 00:02:09 Authentication Sequence: 0 R1disp ospf lsdb Area: 0.0.0.1 Type LinkState ID AdvRouter Age Len Sequence Metric Router 2.2.2.2 2.2.2.2 1629 60 80000005 1 Router 1

7、.1.1.255 1.1.1.255 1656 84 80000007 1 Router 3.3.3.3 3.3.3.3 1587 84 80000004 1 Network 12.0.0.1 1.1.1.255 1656 32 80000002 0R1disp ip routing-tableDestination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface12.0.0.0/8 Direct 0 0 D 12.0.0.1 GigabitEthernet0/0/123.0.0.0/8 OSPF 10 49 D 12.0.0.2 GigabitEthe

8、rnet0/0/1172.16.1.0/24 Direct 0 0 D 172.16.1.1 GigabitEthernet0/0/0172.16.2.0/24 Direct 0 0 D 172.16.2.1 LoopBack2172.16.3.0/24 Direct 0 0 D 172.16.3.1 LoopBack3172.16.7.0/24 Direct 0 0 D 172.16.7.1 LoopBack7172.16.8.0/24 OSPF 10 50 D 12.0.0.2 GigabitEthernet0/0/1172.16.9.1/32 OSPF 10 49 D 12.0.0.2

9、GigabitEthernet0/0/1172.16.15.1/32 OSPF 10 49 D 12.0.0.2 GigabitEthernet0/0/1OSPF协议特点： 1度量值：路径开销 COST=100M/带宽依据带宽来选择路径，选择的是最佳路径。100M/100M=1 100M/2.048M=48.8=48(取整，但不能为0，如5.8=5 0.1=1）OSPF的开销也可以手工设置，进行人工选路。interface GigabitEthernet0/0/1ospf cost 11 2适用环境：没有环路，没有跳数限制，适于大型、复杂的网络环境。 3采用触发更新机制，收敛速度快。 有变化，

10、立即更新；无变化，每30分钟LSA涮新一次LSA （LSDB的摘要信息）。（触发更新+周期性更新） ( RIP: 30秒通告一次路由，周期性更新 ) 4通告信息时携带子网掩码，适用于子网不连续的网络环境。 5. 支持分层结构（划分区域），支持区域间路由汇总： 单区 不能汇总 多区 可以在区域边界根据需要手工汇总。6. 支持等值路由负载均衡。 静态RIP OSPFOSPF协议支持的网络环境：OSPF支持广播型BMA、点到点、非广播多路访问NBMA和点到多点网络。其中，非广播多路访问NBMA和点到多点网络主要用于帧中继网络，现在已很少使用。1. 广播型多路访问BMA （ 以太网 ）默认的OSPF类

11、型: broadcast同一网段中可能有多个路由器存在，选举DR (指定路由器，该网段的代表 )。 作用：减少邻接关系，减小网络中的更新流量（减少LSA的交换，非DR只与DR/BDR进行LSA交换，非DR之间不进行LSA交换）。 邻居关系：2-way 发送hello 邻接关系：进行LSA交换 DR选举 （40秒） 1) 优先级：大为DR，（ 默认为1， 0不能成为DR ）. 2) 优先级相同时，比较ID号，大为DR. R1int e0/0/1ospf network-type broadcast 以太网接口默认类型 p2p ospf dr-priority 2 接口优先级，默认为1，最大为DR

12、说明: 如果只有两台R通过以太网接口相连，可以将broadcast改为 p2p, 则不选DR。好处是可以加快收敛速度。2. 点到点 （ 广域网PPP ）同一网段中只有两个路由器存在，不选举DR. 默认的OSPF类型: ospf network-type p2p3. 非广播多路访问NBMA（帧中继）（淘汰，已很少使用）4. 点到多点网络（帧中继）（淘汰，已很少使用）OSPF被动接口设置OSPF被动接口，防止向局域网发送hello包。R1ospf 1R1-ospf-1silent-interface G0/0/0OSPF的调试R1disp ospf peer 查看OSPF邻居 disp ospf

13、peer brief disp ospf interface s1/0/0 ( g0/0/1 )查看OSPF接口开销 disp ospf lsdb 查看OSPF数据库 disp ip routing-table 查看路由表OSPF区域设计：划分OSPF区域可以缩小路由器LSDB的规模，减少网络路由更新流量。区域内传播是详细的链路状态信息，而区域间传播的只是路由信息，开销很小。区域0为主干区域，为了避免区域间路由环路，常规区域间都必须连接到主干区域，常规区域间不能进行路由交换。路由优先级（cisco称做管理距离）用来标识路由的可信度。如果同一条路由从多种方式（静态、RIP、OSPF）学到，路由处理进程将根据路由优先级的大小来确定把那一条路由写进路由表。路由类型默认优先级 直连路由0OSPF10静态路由60RIP100CISCO:直连0 静态 1 OSPF110 RIP 120路由学习原则：路由器在选择最优路由时，会首先比较相同路由的优先级；如果优先级相同，再比较metric值。如果metric值也相同，多条相同的路由将实现负载分担。静态metric为0；RIP的metric为跳数；OSPF的metric为开销