课件07路由协议

1、红茶三杯（朱SIR）：Latest update: 2012-06-01学 习沉 淀成 长OSPF课程目标OSPF协议概述OSPF的配置及验证OSPF协议概述链路状态路由协议特点OSPF概述OSPF metricDR、BDR的概念多路网络中的LSA泛洪OSPF网络类型OSPF area的概念RouterID报文类型邻建立过程链路状态路由协议BCADLink-State PacketsTopological DatabaseSPFAlgorithmShortest Path First TreeAfter initial flood, pass small event-triggered lin

2、k-state updates to all other routersRouting TableOSPF简介 OSPF（Open Shortest Path First，开放最短路径优先） 是一种链路状态路由协议，在RFC 2328中描述 “开放”意味着公有 管理性距离：110 OSPF采用SPF算法计算达到目的地的最短路径： 什么叫链路(LINK) =路由器接口 什么叫状态(State) =描述接口以及其与邻居路由器之间的关系OSPF metric OSPF使用开销cost作为路由的度量值 在每一个运行OSPF的接口上，都维护着一个接口COST接口COST=100M/接口带宽，其中100M

3、为OSPF的参考带宽。 一条路由的COST由该路由从来路由的一路过来的所有入接口cost值的总和F1/0 192.168.100.0/24Cost=1S0/1Cost=64AS0/2Cost=64S0/1S0/1Cost=64S0/2Cost=64S0/2Cost=64Cost=64BCRouterID 用于在一个OSPF域中唯一地标识一台路由器 OSPF Router-ID的设定可以通过手工配置的方式，或者通过自动选取的方式。自动选取的机制是：若有loopback口，则选最大的loopback口IP地址，若无则选活跃的物理接口中IP地址最大的作为RouterID192.168.255.119

4、2.168.255.2192.168.255.3OSPF报文类型建立和维护OSPF邻链路状态数据库描述信息（描述LSDB中LSA头部信息） 链路状态请求,向OSPF邻居请求链路状态信息链路状态更新（包含一条或多条LSA）对LSU中的LSA进行确认Hello DBD LSR LSULSAckOSPF的三张表 邻居表（neighbor table）：OSPF用邻居机制来发现和维持路由的存在，邻居表OSPF路由器列表的信息。 拓扑数据库（link-state database）：了双向通信的邻OSPF用LSA（link state Advertisement 链路状态通告）来描述网络拓扑信息，然后O

5、SPF路由器用拓扑数据库来 OSPF路由表（routing table）：网络的这些LSA。对链路状态数据库进行SPF（Dijkstra）计算，而得出的OSPF路由表。OSPF邻的建立192.168.1.1192.168.1.2ABDOWNDOWNROUTER-ID是192.168.1.1，且我谁也没看见Hello（已知邻居=0）INITROUTER-ID是192.168.1.2我看见1.1Hello（已知邻居=R1）Two-wayMA网络DR、BDRROUTER-ID是192.168.1.1我看见1.2Hello（已知邻居=R2）Two-way路由器B的邻居表172.16.1.1OSPF邻的

6、建立 (cont.)第一个DBD报文，不包含具体LSA。至用于选主从192.168.1.1192.168.1.1ABTwo-wayTwo-way我开始交换信息，因为RouterId是1.1DBD (Seq = x, l = 1, M = 1, MS = 1)Ex-startEx-start不，我开始交换信息，因为RouterID比较高DBD(Seq = y,I = 1, M= 1, MS= 1)Exchange这是链路状态数据库的汇总信息ExchangeDBD(Seq = y,I = 0, M= 1, MS= 0)这是链路状态数据库的汇总信息DBD(Seq = y+1,I = 0, M= 1,

7、 MS= 1)OSPF邻的建立 (cont.)192.168.1.1192.168.1.1AB这是链路状态数据库的汇总信息DBD(Seq = y+n,I = 0, M= 0, MS= 1)Loading这是链路状态数据库的汇总信息DBD(Seq = y+n,I = 0, M= 0, MS= 0)FULL我需要你完整的关于172.16.10.0网络的信息（LSR）这是172.16.10.0网络的信息（LSU）收到了，（ACK）FULLOSPF邻的建立OSPF over Ethernet - Multiaccess NetworkOSPF over HDLC - Point-to-Point Ne

8、tworkNeighbor IDPriStateDead TimeAddressInterface 192.168.0.111FULL/ -00:00:3910.1.1.2Serial1Neighbor IDPriStateDead TimeAddressInterface 192.168.0.1312WAY/DROTHER00:00:31192.168.0.13Ethernet0192.168.0.141FULL/BDR00:00:38192.168.0.14Ethernet0192.168.0.1112WAY/DROTHER00:00:36192.168.0.11Ethernet0192.

9、168.0.121FULL/DR00:00:38192.168.0.12Ethernet0HelloRouter ID Hello/dead intervals NeighborsArea-ID Router priority DR IP addressBDR IP address Authentication password Stub area flagR1R2R3R4R5 Hello包用来发现 OSPF 邻居并建立相邻关系，通过组播地址:224.0.0.5发送给ALLSPFRouters 通告两台路由器建立相邻关系所必需统一的参数 在以太网和帧中继网络等多路网络中指定路由器 (DR) 和

10、备用指定路由器 (BDR)HelloDR、BDR MA网络也称为多路网络，有两种类型：广播型多路网络及非广播型多路网络，以太网是一种典型的广播型多路 在MA网络中，为了保证LSA建立OSPF邻网络（见上图）泛洪到所有路由器，每台路由器需与其他的所有路由器 当拓扑出现变更，网络中的LSA泛洪可能会造成带宽的浪费和的损耗DR、BDRDRBDR 为减小多路网络中的 OSPF 流量，OSPF 会在每一个MA网络（多路网络）一个指定路由器 (DR) 和一个备用指定路由器 (BDR)。规则：最高OSPF接口优先级拥有者被选作DR，如果优先级相等（默认为1），具有最高的OSPF Router-ID的路由器被

11、成DR，并且DR具有非抢占性 指定路由器 (DR)：DR 负责使用该变化信息更新其它所有 OSPF 路由器（DRother） 备用指定路由器 (BDR)：BDR 会DR 的状态，并在当前 DR 发生故障时接替其DR、BDRDRBDR 注意OSPF为“接口敏感型协议”，DR及BDR的状态是基于OSPF接口的 MA网络中，所有的DRother路由器均只与DR和BDR建立邻接关系，DRother间不建立全毗邻邻接关系 如此一来在多路一定的缓解网络中，OSPF邻接关系的数量大大减少，LSA的泛洪问题也可以得到LSA的泛洪 LSA的泛洪DRBDRR1R2 LSU R3R4 路由器R3用224.0.0.6

12、通知DR及BDR DR、BDR224.0.0.6这一组播地址LSA的泛洪 LSA的泛洪DRBDR LSU R1R2R3R4 DR向组播地址224.0.0.5 所有的OSPF路由器更新以通知其它路由器224.0.0.5这一组播地址LSA的泛洪 LSA的泛洪DRBDRR1R2 LSU 路由器收到包含变化后的LSA的LSU后，更新的LSDB，过一段时间(SPF延迟)，对更新的链路状态数据库执行SPF算法，必要路由表。R4R3OSPF 网络类型BMA广播型多路Point-to-Point点对点NBMA非广播型多路x.25Frame relayOSPF area的概念 单区域存在的问题Area0 LSA

13、泛洪严重，OSPF路由器的负担很大 区域内部 LSDB庞大，会引起全网路由器的SPF计算消耗过多，设备性能下降，影响数据转发 每台路由器都需要维护的路由表越来越大，单区域内路由无法汇总OSPF area的概念 OSPF多区域area 0area 1area 2 减少了LSA的范围，有效地把拓扑变化在区域内，达到网络优化的目的 在区域边界可以做路由汇总，减小了路由表 充分利用OSPF特殊区域的特性，进一步减少LSA泛洪，从而优化路由 多区域提高了网络的扩展性，有利于组建大规模的网络OSPF的配置及验证OSPF的配置 基本配置 Router(config)#router ospf process-

14、id开启OSPF进程 Router(config-router)#network address wildcard-mask area area-id宣告特定的网络到OSPF区域OSPF的配置 通配符掩码通配符是一个用于决定哪些IP地址位该精确匹配（0代表精确匹配）哪些地址位被忽略的32位数值，通常用于处理的网络通告。列表(ACL)、OSPF和EIGRP等路由协议 通配符1位表示无所谓；0位表示需严格匹配。通配符用于决定一个IP中的那些位该匹配 掩码1位表示网络位；0位表示主机位。掩码用于区分IP地址中的网络及主机部分OSPF的配置 通配符掩码通配符是一个用于决定哪些IP地址位该精确匹配（0代

15、表精确匹配）哪些地址位被忽略的32位数值，通常用于处理的网络通告。列表(ACL)、OSPF和EIGRP等路由协议172.16.1.1/24172.16.2.1/24R2R3172.16.3.1/24OSPF的配置 基本配置 单区域area0192.168.12.0/24192.168.23.0/24R1R2R3S0S0S1S0router ospf 1router-id 1.1.1.1network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 0router ospf 1router-id 2.2.2.2network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 0network 192.168.23.0 0.0.0.255 area 0router ospf 1router-id 3.3.3.3network 192.168.23.0 0.0.0.255 area 0OSPF的配置 基本配置 多区域192.168.12.0/24192.168.23.0/24R1R2R3S0S0area0S1S0area1router ospf 1router-id 2.2.2.2network 19