OSPF培训胶片_V3.0

1、Presented By3Com CSOPaul XieOSPFOSPF协议培训协议培训培训提纲 协议概述 协议介绍 配置方法 友商技术比较 发展前景 参考资料概述 OSPFOpen Shortest Path First。开放式最短路径优先 IETF开发的动态路由协议。 OSPF属于链路状态协议。 RFC2328描述了OSPF版本2 OSPF已经成为目前网络中使用最广泛的IGP培训提纲 协议概述 协议介绍 配置案例 友商技术比较 发展前景 参考资料协议介绍OSPF在协议栈中的位置OSPF协议属于应用层协议，以IP报文封装，协议号为89 IPIP层层物理层物理层链路层链路层OSPFOSPF协议

2、介绍OSPF协议的一些基础知识Router ID一个32bit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。协议自身的报文是不转发的协议报文用ip报文封装后，TTL=1，只有一跳。不会被转发。若想通过OSPF协议发现路由，必须在相应的路由器及相应的接口上配置该协议OSPF使用的组播地址为224.0.0.5（224.0.0.6） 协议介绍 OSPF中的5种网络类型 点到点网络（Point-to-Point , P2P） 广播网络（Broadcast) 非广播网络（NBMA） 点到多点（Point-to-multipoint , P2MP) 虚链路（Virtual Link)协议介绍

3、 OSPF的链路描述OSPF用LSA(Link State Advertisement)来描述自己的链路状态。我们用一个简单的例子来看看OSPF是如何描述自己链路状态的RouterARouterBE1ints0:0 = 10.16.3.5/24ints0:0 = 10.16.3.1/24int loop1 = 10.16.10.5/32Router IDint loop1 = 10.16.10.1/32Router ID协议介绍 LSA（Router B的链路状态描述）Type:RouterLsid:10.16.10.5Advrtr:10.16.10.5Lsage:260Len:60Seq#:

4、80000013Chksum:0 xcbf3Options:(DC)Linkcount:3LinkID:10.16.10.5Data:255.255.255.255Type:StubNetMetric:1LinkID:10.16.10.1Data:10.16.3.5Type:Point-to-PointMetric:50LinkID:10.16.3.0Data:255.255.255.0Type:StubNetMetric:50协议介绍 根据LSA计算路由（总是以自己为根）Type:RouterLsid:10.16.10.1Advrtr:10.16.10.1Lsage:260Len:60Seq

5、#:8000000dChksum:0 xcbf3Options:(DC)Linkcount:3LinkID:10.16.10.1Data:255.255.255.255Type:StubNetMetric:1LinkID:10.16.10.5Data:10.16.3.1Type:Point-to-PointMetric:50LinkID:10.16.3.0Data:255.255.255.0Type:StubNetMetric:50协议介绍LSDBRTA的LSARTB的LSARTD的LSARTC的LSARouterRouterRouterRouter1253RTARTBRTCRTDADCB12

6、53DCB123DCB123ADCB123ADCB123AA(一)网络的拓扑结构(二)每台路由器的链路状态数据库(三)由链路状态数据库得到的带权有向图(四)每台路由器分别以自己为根节点计算最小生成树协议介绍链路状态协议的特点之一是无环的协议链路状态协议的特点之一是无环的协议每一条LSA（链路状态广播）都是标记了生成者（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。协议介绍 LSA头部Type:RouterLsid

7、:10.16.10.5Advrtr:10.16.10.5Lsage:260Len:60Seq#:80000013Chksum:0 xcbf3Options:(DC)Linkcount:3LinkID:10.16.10.5Data:255.255.255.255Type:StubNetMetric:1LinkID:10.16.10.1Data:10.16.3.5Type:Point-to-PointMetric:50LinkID:10.16.3.0Data:255.255.255.0Type:StubNetMetric:50协议介绍 LSA database中的LSA列表R5disospflsO

8、SPFProcess33withRouterID10.16.10.5LinkStateDatabaseArea:0.0.0.0TypeLinkStateIDAdvRouterAgeLenSequenceMetricWhereStub10.16.10.510.16.10.51612400SpfTreeStub10.16.3.010.16.10.51582400SpfTreeRtr10.16.10.510.16.10.516160800000130SpfTreeRtr10.16.10.110.16.10.1159488000000d0SpfTree协议介绍 LSDB的同步 互相发送hello进行邻

9、居的发现 DR和BDR的选举（P2P、Vlink不需要） BDR是DR的备份 DR和BDR产生后就不会失效，除非他们脱离开OSPF区域 协商LSA同步中的主从关系 发送LSA泛洪请求 同步LSA协议介绍 出现DR后的SPF计算DR会产生一个特殊的LSA（Network)。同时在路由器本身的链路状态描述中出现了另一种Link Type的描述-TransNet。RouterARouterBint loop1 = 10.16.10.3/32Router IDint loop1 = 10.16.10.2/32Router IDRouterBint loop1 = 10.16.10.4/32Router

10、 IDDRint e0:10.16.2.4int e0:10.16.2.4协议介绍 路由器LSA中的链路描述Type:RouterLsid:10.16.10.3Advrtr:10.16.10.3Lsage:1667Len:48Seq#:800000e4Chksum:0 xa4beOptions:(DC)Linkcount:2LinkID:10.16.10.3Data:255.255.255.255Type:StubNetMetric:1562LinkID:10.16.2.4Data:10.16.2.3Type:TransNetMetric:10Type:NetLsid:10.16.2.4Adv

11、rtr:10.16.10.4Lsage:228Len:36Seq#:80000038Chksum:0 x2c17Options:(DC)Netmask:255.255.255.0AttachedRouter10.16.10.4AttachedRouter10.16.10.2AttachedRouter10.16.10.3DR产生的产生的2类类LSA协议介绍 OSPF的状态机协议介绍 OSPF的状态机（一）QuidwayRM/7/RTDBG:OSPFProcess1QuidwayRM/7/RTDBG:OSPFSENT10.16.2.4(Ethernet1/0)-224.0.0.5HelloVer

12、s:2Len:44QuidwayRM/7/RTDBG:OSPFSENTRouterID:10.16.10.4Area:0.0.0.2Checksum:0 xe888QuidwayRM/7/RTDBG:OSPFSENTAuth:Type:0Key:00000000.00000000QuidwayRM/7/RTDBG:OSPFSENTNetmask:255.255.255.0HelloInt:10Options:QuidwayRM/7/RTDBG:OSPFSENTPri:1DeadInt:40DR:0.0.0.0BDR:0.0.0.0QuidwayRM/7/RTDBG:OSPFProcess1Qu

13、idwayRM/7/RTDBG:OSPFRECV10.16.2.3(Ethernet1/0)-224.0.0.5HelloVers:2Len:48QuidwayRM/7/RTDBG:OSPFRECVRouterID:10.16.10.3Area:0.0.0.2Checksum:0 xc85eQuidwayRM/7/RTDBG:OSPFRECVAuth:Type:0Key:00000000.00000000QuidwayRM/7/RTDBG:OSPFRECVNetmask:255.255.255.0HelloInt:10Options:QuidwayRM/7/RTDBG:OSPFRECVPri:

14、1DeadInt:40DR:10.16.2.3BDR:0.0.0.0QuidwayRM/7/RTDBG:OSPFRECVAttachedrouters:10.16.10.4协议介绍 OSPF的状态机downinit2-wayexstartexchangeloadingfullattempt协议介绍协议介绍OSPF的状态变化的状态变化(waiting)协议介绍 OSPF的状态机OSPFSENT10.16.2.3(Ethernet0)-10.16.2.2DatabaseDescriptionVers:2Len:32OSPFSENTRouterID:10.16.10.3Area:0.0.0.2Che

15、cksum:0 xe373OSPFSENTAuth:Type:0Key:00000000.00000000OSPFSENTFlagsOptions:seq:4044aOSPFRECV10.16.2.2(Ethernet0)-10.16.2.3DatabaseDescriptionVers:2Len:192OSPFRECVRouterID:10.16.10.2Area:0.0.0.2Checksum:0 xc817OSPFRECVAuth:Type:0Key:00000000.00000000OSPFRECVFlagsOptions:seq:4044aOSPFRECVRouterId:10.16

16、.10.1AdvRtr:10.16.10.1Age:1:50OSPFRECVLen:36Seq#:80000006Checksum:0 x782fOSPFRECVOptions:()OSPFRECVRouterId:10.16.10.2AdvRtr:10.16.10.2Age:9OSPFRECVLen:36Seq#:8000000cChecksum:0 x7044OSPFRECVOptions:()OSPFRECVRouterId:10.16.10.3AdvRtr:10.16.10.3Age:5:24OSPFRECVLen:48Seq#:800000c1Checksum:0 xea9bOSPF

17、RECVOptions:()协议介绍 为什么OSPF要划分区域 所需要维护的LSDB太大 进行SPF运算的过程太复杂 路由振荡对网络稳定性的影响 路由聚合及减少路由规模 通过区域的划分增强可管理性协议介绍 OSPF区域的基本概念 区域内、区域间、系统外 （intra、inter、external) 1类和2类LSA只在区域内泛洪 SPF计算只在区域内进行 区域和区域以路由器为边界 ABR区域边界路由器 在区域边界（ABR）将LSA汇总协议介绍 区域间LSA的泛洪和SPF计算Type : SumNetLs id : 10.16.3.0Adv rtr : 10.16.10.1Ls age : 80

18、6Len : 28Seq# : 80000002Chksum : 0 x10b9Options : (DC) (Non DN)Net mask : 255.255.255.0 Tos 0 metric: 50汇总LSA就是3类LSA准确的讲3类LSA包含的是路由信息每条3类LSA只含一条路由信息。3类LSA是ABR对1&2类汇总的结果。Metric为ABR到达该路由的开销。区域内的路由器将区域外的网络理解为连接在ABR上的直连网络。协议介绍 划分区域产生的环路问题ABRrCABRBABRAArea 0Area 2Area 1当存在多个区域时非骨当存在多个区域时非骨干区域必须和骨干区域干

19、区域必须和骨干区域邻接！邻接！协议介绍 OSPF的虚链路ABRrAArea 0ABRrBArea 1Area 2Vlink协议介绍 OSPF对外部路由的处理 OSPF与外部的边界也是路由器ASBR ASBR同时也必然是多角色的。 OSPF将外部路由看做ASBR的直连网络 ASBR不一定是ABR，可以是区域内的任何一台路由器 外部LSA就是5类LSA 为了让不同区域路由器知道ASBR的情况，引入了4类LSA，该LSA描述了ASBR的状况。协议介绍 4类和5类LSAType : SumASBLs id : 10.16.10.5Adv rtr : 10.16.10.1Ls age : 147Len

20、: 28Seq# : 80000001Chksum : 0 x8439Options : (DC) Tos 0 metric: 50Type : ASELs id : 2.2.2.2Adv rtr : 10.16.10.5Ls age : 163Len : 36Seq# : 80000001Chksum : 0 x9fe1Options : (DC)Net mask : 255.255.255.255 Tos 0 metric: 1 E type : 2 Forwarding Address :0.0.0.0 Tag: 1协议介绍 E2导致的次优路径选择E2类型类型E1类型类型A-B-D202

21、5A-C-D1040RouterAOSPFABRCABRBRouterD5203010协议介绍 进一步减少LSA泛洪，增加网络稳定性 Stub区域和Total stub区域ABRAArea 0R-CArea 1R-B协议介绍 进一步减少LSA泛洪，增加网络稳定性 NSSA区域和Total NSSA区域ABR+ASBRAArea 0ABRCArea 1NSSAASBRBRIPIS-IS协议介绍 7类LSAType : NSSALs id : 1.1.1.0Adv rtr : 10.16.10.3Ls age : 2Len : 36Seq# : 80000001Cksum : 0 xc29cOpt

22、ions :Net mask : 255.255.255.0Tos0metric: 1E type : 2Forwarding address 10.16.2.3 Tag: 1 协议介绍 NSSA区域的LSA泛洪RIPABRASBRArea 1Area 0Area 2NSSARouterARouterBRouterCRouterDOSPF 100OSPF 200External RouteInformationType-7 LSAType-5 LSAType-5 LSAExternal RouteInformationType-5 LSAType-5 LSA协议介绍 OSPF区域的LSA泛洪对

23、比区域类型区域类型1&234&57普通区域普通区域okokoknoStubokoknonoT stubokonly 1nonoNSSAokoknookT NSSAokonly 1nook协议介绍 OSPF的路由优先级1.1.1.0/24 O_NSSA 150 1 10.16.2.3 Ethernet1/010.16.0.0/24 OSPF 10 11 10.16.2.2 Ethernet1/010.16.2.0/24 DIRECT 0 0 10.16.2.4 Ethernet1/0 外部路由优先级别低，因而优先选择本地路由外部路由优先级别低，因而优先选择本地路由协议介绍 OSP

24、F的定时器 Hello: NBMA=30s，其它=10s Dead: 4倍hello间隔 Pool: 至少3倍hello,缺省为4倍。 Retransmit：默认5秒，LSA重传间隔 Transmit Delay：默认1秒。协议介绍 LSA的老化和刷新 LSA在数据库中会自动老化，每秒age+1 最大age=3600，如没被刷新就自动删除 LSA重传的时间间隔是半小时。 LSA只能被它的始发路由器提前老化。协议介绍 OSPF的按需链路(Demand-circuit ) DC链路中OSPF会对hello进行抑制。 对半小时一次的LSA重传进行抑制。 LSA被标志为DNA（DoNotAge） DC

25、特性必须在所有的路由器上支持 DC只需要在一端进行配置。 任何网络结构的变化都会触发拨号。协议介绍 OSPF的认证 支持明文和MD5两种认证。 可支持区域认证和VLINK认证。协议介绍 OSPF报文头部协议介绍 OSPF报文类型 Hello报文 数据库描述报文（DD） 链路状态请求报文 链路状态更新报文 链路状态确认报文协议介绍 hello报文协议介绍 数据库描述报文协议介绍 链路状态请求报文协议介绍 链路状态更新报文协议介绍 链路状态确认报文协议介绍 LSA报文头部协议介绍 1类LSA报文-Router协议介绍 2类LSA报文-network协议介绍3类LSA报文SumNet & 4

26、类LSA报文-SumASB协议介绍 5类LSA报文-ASE协议介绍 7类LSA报文-NSSA协议介绍 可选字段（hello、DD、所有LSA中）DCDC：如果支持：如果支持DCDC，则为，则为1 1EAEA：不使用。：不使用。N N：支持：支持NSSANSSA时为时为1 1，并且这时候，并且这时候E E必然为必然为0 0P P：只用在：只用在7 7类类LSALSA的头部中，告诉的头部中，告诉ABRABR将将7 7类转换为类转换为5 5类类MCMC：为：为1 1时可转发组播。时可转发组播。MOSPFMOSPF协议中。协议中。E E：非：非NSSANSSA都是为都是为1 1，如果，如果E E位不匹

27、配无法建立邻接。位不匹配无法建立邻接。T T：支持：支持TOSTOS时才为时才为1 1。培训提纲 协议概述 协议介绍 配置方法 友商技术比较 发展前景 参考资料配置方法 VRP1.X的配置 router id 10.16.10.3指定RID 在接口下配置interface Ethernet0 ip address 10.16.2.3 255.255.255.0 ospf enable area 0.0.0.2 指出区域 ospf peer 10.16.2.5 在NBMA中指定邻居 ospf network-type nbma 指定网络类型 在全局下ospf enable stub cost 1

28、 area 0.0.0.2 指出区域2为stub import-route direct route-policy im 按im策略引入直连路由 vlink peer-id 2.2.2.2 transit-area 0.0.0.1 跨越区域1建立Vlink配置方法 VRP3.X的配置 router id 10.16.10.3指定RID 在接口下配置interface Ethernet0 ip address 10.16.2.3 255.255.255.0 ospf network-type nbma 指定网络类型 在全局下ospf enable peer 10.16.2.5 在NBMA中指定邻

29、居 import-route direct route-policy im 按im策略引入直连路由 area 0.0.0.2 stub 指出区域2为stub network 10.16.2.0 0.0.0.255 vlink peer-id 2.2.2.2 跨越本区域建立Vlink配置方法 IOS的配置 接口下interface Ethernet1 ip address 10.16.0.2 255.255.255.0ip ospf network non-broadcast 指定网络类型 全局下router ospf 33 router-id 10.16.10.2指定RID area 1 vi

30、rtual-link 10.16.10.3虚链路neighbor 10.16.0.3NBMA下的邻居 redistribute connected subnets route-map im-dir 按策略引入直连路由 network 10.16.0.0 0.0.0.255 area 0 将接口在不同区域宣告 network 10.16.1.0 0.0.0.255 area 1培训提纲 协议概述 协议介绍 配置方法 友商技术比较 发展前景 参考资料友商技术比较 Cisco VS Quidway接口开销（Cost)的标准= 108/带宽auto-cost reference-bandwidth（I

31、OS）Bandwidth(IOS)VRP的带宽计算基准是不可调的。VRP中Cost也不会根据带宽的变化而变化。如果存在多个Quidway设备使用了不同的VRP版本，建议关注同类接口的缺省cost是否相同。友商技术比较 Cisco VS Quidway3类LSA过滤（ABR Type 3 LSA filtering ）area 3 filter-list prefix prefix-list-name in | out （IOS）VRP未实现。相关的问题可以参见刘宇的OSPF FAQ其中“OSPF如何过滤接收的路由”的部分。友商技术比较 Cisco VS QuidwayAppendix E(cisco) sh ip rout C 10.33.0.0/28 is directly connected, Loopback110S 10.33.0.0/24 1/0 via 10.16.2.8 sh ip os data Typ