OSPF路由协议V10-20040902-A

1、固网产品课程开发室固网产品课程开发室DA000010 OSPF路由协议路由协议互联网技术提纲互联网技术提纲l物理层和数据链路层技术l网络层技术网络层寻址和基于路由的转发协议寻址（IP、IPX、AppleTake）网络层内部网关路由协议及路由再分配（RIP、OSPF、ISIS）网络层外部网关路由协议及路由再分配（IP：BGPv4）l非IP路由协议l业务流管理lIP FeatureOSPF协议概述协议概述l无路由自环l可适应大规模网络l路由变化收敛速度快l支持区域划分l支持等值路由l支持验证l支持路由分级管理l支持以组播地址发送协议报文路由协议要点路由协议要点lWHOlWHENlWHATOSPF协

2、议协议6个实体：个实体：RouterlRouterinteral router：使用基本路由算法的一个简单拷贝；area border router：使用基本路由算法的多个拷贝，一类用于于之相连的各个area，另一类用于area0；backbone router：一类是area0内的interal router，一类是area border router，它们使用的路由算法拷贝随其基本类型不同而不同；AS boundary router：无论其位置，它同外部AS路由器交换路由；OSPF协议协议6个实体：个实体：Router 续续1Area0Area1Area3RIPBGPOSPF协议协议6个实

3、体：个实体：Router 续续2lRouter ID一个32-bit的无符号整数，是一台路由器的唯一标识，在整个自治系统内唯一OSPF协议协议6个实体：个实体：Network Type lNetwork Type （OSPF网络接口类型）点到点：总是成为adjacency，no DR，no BDR；双方总能收到destination address是224.0.0.5的ALLSPFRouter组播；广播：将选举DR、BDR；DR以destination address 224.0.0.5 发送ALLSPFRouter组播；other router以destination address 224

4、.0.0.6发送ALLDRouter 作链路状态更新和链路状态确认；只有一个路由器有资格参加DR、BDR选举，将只有DR没有BDR；没有一个路由器有资格参加DR、BDR选举，将无法形成adjacency，始终保持在2-way状态； 点到多点：作为point-to-point看待，不要选举DR、BDR；所有OSPF包使用unicast；OSPF协议协议6个实体：个实体：Network Type 续续1lNetwork Type 续（OSPF网络接口类型）非广播多路访问：将选举DR、BDR；所有OSPF包使用unicast；有可能需要在DR上使用neighbor/peer语句；Virtual li

5、nk：unmunbered point-to-point network，belong to backbone,between two ABRs；所有OSPF包使用unicast；必须配置在两个ABRs间；transit area不能是stub area，并且必须全路由；display ospf interface OSPF协议协议6个实体：个实体：Network Type 续续2lNetwork Type 续（OSPF网络接口类型）一个运行OSPF协议的接口状态根据接口的不同类型可划分为：DR、BDR、DROther、point-to-pointdisplay ospf interface

6、OSPF协议协议6个实体：协议报文个实体：协议报文l协议报文Hello报文：发现及维持邻居关系，选举DR，BDR；DD报文：交换LSDB的概要信息；LSR报文：向对端请求自己没有的LSA；LSD报文：回应对方的LSA请求；LSAck：收到LSU之后，进行确认；OSPF协议协议6个实体：协议报文续个实体：协议报文续1协议号OSPF 是基于IP的，其协议号是89OSPF HeaderProtocol #89OSPF Packet通常OSPF的协议报文是不被转发的，只能传递一跳，即在IP报文头中TTL值被设为1。(虚连接除外)OSPF协议协议6个实体：协议报文个实体：协议报文 续续2RT1RT2Do

7、wnDownHelloHello( DR = 0.0.0.0,Neighbors Seen = 0)Hello( DR = RT2,Neighbors Seen = RT1)DDDD (Seq = x,I = 1, M = 1, MS = 1)DD (Seq = y,I = 1, M = 1, MS = 1)DD (Seq = y,I = 0, M = 1, MS = 0)DD (Seq = y+1,I = 0, M = 1, MS = 1)DD (Seq = y+1,I = 0, M = 1, MS = 0)DD (Seq = y+n,I = 0, M = 0, MS = 1)DD (Seq

8、 = y+n,I = 0, M = 0, MS = 0)LS RequestLS RequestLS UpdateLS UpdateLS AckLS AckExStartExStartInitExchangeExchangeLoadingFullFullOSPF协议协议6个实体：协议报文个实体：协议报文 续续3DownAttemptInit2-wayExStartExchangeLoadingFullOSPF的邻居状态机的邻居状态机收到了hello分组，但缺少RID建立邻接关系，等待交换LSA数据库开始交换LSA数据库交换LSA数据库完毕，重新传输丢失的LSARouter收到LSA更新将立即转

9、发更新消息；LSA更新必须被确认；更新过程直到所有Router同步LSA数据库； 已有此LSA则忽略 直到此LSA到达一个已经从其它方向收到此更新的RouterOSPF协议协议6个实体：个实体：LSAFR/X.25EthernetEthernetPPPLSA组成LSDB，域中每个路由器中的LSDB是相同的OSPF协议协议6个实体：个实体：LSA 续续1lLSALSA 1：Router LSA每个路由器都生成；描述了路由器的链路状态和花费，传递到整个区域LSA 2：Network LSA由DR生成，描述了本网段的链路状态，传递到整个区域；LSA 3：Network Summary LSA由ABR

10、生成，ABR作为gateway向area0中通告其相连area中的网络，并将它从area0得知的网络通告给与它相连的area；LSA 4：ASBR Summary LSA由ABR生成，它同Network Summary LSA的差别是它通告的目标不是 网段而是ASBR的主机地址，掩码为0.0.0.0；LSA 5：AS External LSA由ASBR生成，将其它外部自治域的网络或到达其它外部自治域的缺省路由通告到本自治域（STUB区域除外）；LSA 7：NSSA External LSA由处于NSSA中的ASBR生成，它同AS External LSA的差别是它仅在生成此LSA 7的NSSA

11、中flooded；OSPF协议协议6个实体：个实体：LSA 续续2Area0Area1 StubArea3 NSSARIPBGPABRABRASBRASBROSPF协议协议6个实体：个实体：LSA 续续3LSDBLSA of RTALSA of RTBLSA of RTCLSA of RTD(2)每台路由器的LSDB(3)由链路状态数据库生成 带权有向图CABD1235CABD123CABD123CABD123CABD123RTARTBRTCRTD3215(1)网络的拓扑结构(4)每台路由器分别以自己为根节点计算最小生成树OSPF协议计算路由过程协议计算路由过程OSPF协议协议6个实体：个实体

12、：LSA 续续4l每一条LSA（链路状态广播）都标记了生成者（用生成该LSA的路由器的Router ID标记），其它路由器只负责传输。这样不会在传输的过程中发生对该信息的改变或错误理解。l路由计算的算法是SPF算法。计算的结果是一棵树，路由是树上的叶子节点。从根节点到叶子节点是单向不可回复的路径。OSPF协议协议6个实体：个实体：ArealArea分域是为了减少路由表的规模Area 0：保留给backbone；所有域间流量需穿越Area0；如果只要一个area，可以不是area0，一旦有多个area就必须有area0，并且其它area要与它邻接；Stub Area：不产生、不接收外部路由（没有

13、LSA5、LSA4）；除正常的O IA的路由外，依靠缺省路由O*IA到达外部区域；Not-So-Stubby Area：Stub AreaLSA 3s default routeNSSA External LSA； NSSA中的ASBR产生的LSA 7将被ABR转换成LSA 5传播到area 0；Totally Stub Area：Stub AreaNetwork Summary LSA到域内、域外均依赖缺省路由；OSPF协议协议6个实体：个实体：PathlPathintra-area：area内路由；inter-area：area间路由；type 1 external：cost到达ASBR的

14、cost分布到OSPF域内时赋予的cost；type 2 external：此为缺省，cost分布到OSPF域内时赋予的cost；OSPF协议协议3张表张表l邻居表 display ospf peer l链路状态表 display ospf lsdb lOSPF路由表display ip routing-table display ospf routing 选举选举 DR M= n(n-1)/2 = 28M= (n-2)2+1 = 13DRBDRNBMA 和点到多点和点到多点NBMA：全连接点到多点：部分连接NBMA 和点到多点和点到多点 续续l为Partially Meshed NBMA网络

15、配置OSPF注意：selecting DR is key!注意：使用point-to-multipoint时，不会有Network LSA出现，因此hub-spoken互连网络的路由将在其它area中不出现；解决办法：1） 定义网络类型为 broadcast接口下添加ospf network-type broadcast；原有frame-relay map ip添加broadcast参数；接口下添加ospf dr-priority ，确定Hub作DR；2）定义网络类型为point-multipoint接口下添加ospf network-type point-multipoint；不存在DR/B

16、DR选举；3）使用NBMA缺省类型接口下添加ospf network-type non-broadcast；接口下添加peer HUBpriority x，确保Hub作DR；划分区域划分区域 Area0Area1Area3划分区域划分区域 续续1 L1L2L1L1L2L2L1L2L2ISIS区域划分？划分区域划分区域 续续2 划分区域的基本原则划分区域的基本原则 按照自然的地区或者行政单位划分；按照网络中的高端路由器来划分；按照IP地址的规律 一些制约条件一些制约条件 区域的规模；与骨干区域连通；ABR的处理能力； 区域间的路由计算区域间的路由计算172.18.141.0/24192.178.

17、14.0/28Type = 3192.178.14.0Mask = 255.255.255.240Metric = 120Type = 3172.18.141.0Mask = 255.255.255.0Metric = 91Area 0Area 0Area 3Area 3骨干区域和虚连接骨干区域和虚连接Area 0Area 12Area 19Virtual LinkVirtual LinkRTARTARTBRTB与自治系统外部通信与自治系统外部通信ASBRASBRRouter ID = 1.2.3.4Router ID = 1.2.3.410.53.11.0/24Type = 510.53.11.0Mask=255.255.255.0Metric = 10Type = 41.2.3.4Mask = 0.0.0.0Metric = 89Area 0Area 0Area 2Area 2BGPBGP区域和路由汇总区域和路由汇总Area 0Ar