创建高级路由型互联网-第3版-课件第3章

OSPF路由协议工作原理OSPF的Hello报文当路由器上启动OSPF进程时，每台路由器都会间隔一定的时间发送Hello包Hello包通过组播地址224.0.0.5发送OSPF路由器使用Hello包发起建立邻接关系并监视这种关系的存在和消失在广播网或者点对点网上，Hello的发送间隔是10秒；在NBMA网络上，Hello的发送间隔是30秒OSPF的DR与BDR4-1ABDE广播网络中建立邻接关系构成n(n一1)／2个邻接关系如果直连的路由器互相都建立邻接关系这种方法非常烦琐！不可取！BEDOSPF的DR与BDR4-2指定路由器（DR）一个网段上的其他路由器都和指定路由器（DR）构成邻接关系，而不是它们互相之间构成邻接关系ACBDE(DR)ABCED(DR)OSPF的DR与BDR4-3通过Hello报文选举DR和BDR来代表OSPF网段其他的路由器(DRothers)只和DR及BDR路由器之间形成邻接关系DRBDROSPF的DR与BDR4-4通过组播发送Hello报文具有最高OSPF优先级的路由器会被选为DR如果OSPF优先级相同，则具有最高RouterID的路由器会被选为DROSPF优先级为0的路由器不参与DR选举P=1P=0P=1P=3P=2HelloDRBDR路由信息的维护1234更新路由表LSULSULSUDRAB224.0.0.6224.0.0.5CD224.0.0.6224.0.0.5224.0.0.5224.0.0.5OSPF的度量方法COST=108/BWOSPF协议决定最短路径是基于路由器每一个接口指定的代价（cost）来的一条路由的代价是指沿着到达目的网络的路由路径上所有出站接口的代价之和!100M128KABC108/100M＝1108/128K＝781Cost值为1＋1＋781＝78310100M108/100M＝1OSPF单区域配置配置loopback接口地址Router_config#routerospf进程号Router_config#interfaceloopback0Router_config_lo0#ipaddressIP地址子网掩码启动OSPF路由进程指定OSPF协议运行的接口和所在的区域Router_config_ospf_1#network网络号子网掩码area区域号单区域OSPF配置举例配置OSPFRouter#showiprouteCodes:C-connected,S-static,R-RIP,B-BGPD-DEIGRP,DEX-externalDEIGRP,O-OSPF,OIA-OSPFinterareaON1-OSPFNSSAexternaltype1,ON2-OSPFNSSAexternaltype2OE1-OSPFexternaltype1,OE2-OSPFexternaltype2VRFID:0O10.10.10.1/32[110,1601]via192.168.1.1(onSerial1/0)C10.10.11.0/24isdirectlyconnected,Loopback0C192.168.1.0/24isdirectlyconnected,Serial1/0Router_config#routerospf1Router_config_ospf_1#network10.10.11.0255.255.255.0area0Router_config_ospf_1#network192.168.1.0255.255.255.0area0查看路由表何时需要OSPF路由协议网络的规模网络中的路由器在10台以上；中等或大规模的网络网络的拓扑结构网络的拓扑结构为网状，并且任意两台路由器之间都有互通的需求其它特殊的需求要求路由变化时能够快速收敛，要求路由协议自身的网络开销尽量降低对路由器自身的要求运行OSPF协议时，对路由器的CPU的处理能力及内存的大小都有一定的要求，性能很低的路由器不推荐使用OSPF协议OSPF邻居关系OSPF协议概述为了适应大型的网络，OSPF在AS内划分多个区域每个OSPF路由器只维护所在区域的完整的链路状态信息ASArea0Area1Area2骨干区域边界路由器了解area0和Area2的链路信息链路状态路由协议OSPF是链路状态路由协议，链路状态路由协议中的路由器了解OSPF网络内的链路状态信息RARBRCRD1050302060804070最初，RA只知道直连的3个网段10、20、30，RB、RC、RD也一样RA103020链路状态路由协议中，直连的路由器之间建立邻接关系，互相“交流”链路信息，来“画”出完整的网络结构RA10302050RB40RD8070RC60为了标识链路信息是由谁发出的，用RouterID标识路由器路由器学习到的链路信息，保存在链路状态数据库中相邻路由器之间建立邻接关系，保存在邻居列表中OSPF协议概述OSPF区域结构OSPF采用分区域设计，划分区域的好处：减少CPU负担DB（路由数据库）减小，LSA（链路状态通告）通告减少某些LSA被限制在区域内RARBDownDownInit2-way2-wayFullHello(neighbor=“

”)Hello(neighbor=“RA”)Hello(neighbor=“RB”)Hello(neighbor=“

”)InitDBD（Seq）接收到对方的Hello报文，转换为初始状态在对方发来的Hello报文中看到自己的RouterID，转换为双向状态确定数据库描述报文的序列号，转换为信息交换初始状态DBD（Seq）ExStartExStartDBDDBDExChangeExChange发送数据库描述报文，转换为信息交换状态LSRLoadingLSULSRLSULoadingFull发送链路状态信息请求报文，获取未知的链路状态信息发送链路状态信息更新报文，同步链路状态数据库直到两台路由器的链路状态数据库完全一致，形成邻接关系发送Hello消息就像双方互相打个招呼DBD类似于一个目录互相发送对方未知的链路信息LSACKLSACKOSPF邻居关系OSPF网络类型OSPF根据链路层协议类型将网络分为下列四种类型：Broadcast：当链路层协议是Ethernet、FDDI时，OSPF缺省认为网络类型是Broadcast。在该类型的网络中，通常以组播形式（224.0.0.5和224.0.0.6）发送协议报文。NBMA（Non-BroadcastMulti-Access，非广播多路访问网络）当链路层协议是帧中继、ATM或X.25时，OSPF缺省认为网络类型是NBMA。在该类型的网络中，以单播形式发送协议报文。P2P（Point-to-Point，点到点）：当链路层协议是PPP、HDLC时，OSPF缺省认为网络类型是P2P。在该类型的网络中，以组播形式（224.0.0.5）发送协议报文。P2MP（Point-to-MultiPoint，点到多点）：没有一种链路层协议会被缺省的认为是P2MP类型。点到多点必须是由其他的网络类型强制更改的。常用做法是将NBMA改为点到多点的网络。OSPF基本配置启动OSPF与其他的路由协议一样，激活OSPF要求创建OSPF路由进程，要求分配一个与处理过程相关的IP地址范围，分配一个与IP地址范围相关的区域ID。在全局配置模式下，使用下面的命令：命令目的routerospfprocess-id这个命令激活OSPF路由协议，并且进入路由器配置模式。networkaddressmaskareaarea-id这个命令配置OSPF运行的接口以及接口的区域ID。OSPF基本配置配置OSPF网络类型noipospfnetwork取消设置。ipospfnetwork{broadcast|nonbroadcast|point_to_multipoint|point-to-point}noipospfnetwork

{broadcast|nonbroadcast|point_to_multipoint|point-to-point}参数参数说明broadcast设置接口的网络类型为广播类型。nonbroadcast设置接口的网络类型为非广播NBMA类型。point-to-point设置接口的网络类型为点到点point-to-multipoint设置接口的网络类型为点到多点路由器类型及链路通告OSPF路由器类型OSPF路由器类型：内部路由器：路由器的所有接口在同一个区域内；骨干路由器：路由器至少有一个接口在区域0内；区域边界路由器（ABR：AreaBorderRouter）：路由器至少有一个接口在区域0并且至少有一个接口在其他区域；自治系统边界路由器(ASBRASBorderRouter)：路由器连接一个运行ospf的AS,同时也连接另一个运行其他协议（如rip或igrp）的AS。区域边界路由器/ABR自制系统边界路由器/ASBR区域边界路由器/ABRArea1Area0Area2内部路由器内部路由器内部路由器只保存本区域内的链路状态信息用来连接区域0和其他区域用来连接OSPF的AS与外部其他的路由OSPF路由器类型OSPF

LSA类型链路状态通告LSA的类型类型代码描述用途Type1路由器LSA由区域内的路由器发出，描绘周边链路情况Type2网络LSA由区域内的DR发出，描绘相连的路由器（含自身）Type3网络汇总LSAABR发出的，其他区域的汇总链路通告Type4ASBR汇总LSAABR发出的，用于通告ASBR信息Type5AS外部LSAASBR发出的，用于通告外部路由Type7NSSA外部LSANSSA区域内的ASBR发出的，用于通告本区域连接的外部路由OSPF

LSA类型路由器LSA每一台路由器都会产生路由器LSA通告，列出了路由器所有的链路或接口，指明它们的状态和沿每条链路方向出站的代价这些LSA通告只会在始发它们的区域内部进行泛洪链路1链路2链路3OSPF

LSA类型网络LSA(NetworkLSA)每一个多路访问网络中的指定路由器DR将会产生网络LSA通告用来描绘一个多路访问网络和与之相连的所有路由器DR路由器ID=192.168.30.20路由器ID=192.168.30.30路由器ID=192.168.30.10192.168.17.18/29OSPF

LSA类型网络汇总LSA由ABR路由器始发，发送网络汇总LSA到一个区域，用来通告该区域外部的目的地址是ABR路由器告诉与之相连的区域内的内部路由器，它所能到达的目的地址的一种方法172.16.121.0/24区域0区域1192.168.13.16/28OSPF

LSA类型ASBR汇总LSA(ASBRSummaryLSA)是由ABR路由器始发出的ASBR汇总LSA通告的目的地是一个ASBR路由器ASBR路由器ID=192.168.30.12区域0OSPF

LSA类型自治系统外部LSA或称为外部LSA(ExtemalLSA)，始发于ASBR路由器用来通告到达OSPF自主系统外部的目的地或者OSPF自主系统外部的缺省路由的LSA外部LSA通告将在整个自主系统中进行泛洪172.20.57.254ASBR路由器ID=192.168.30.60OSPF自主系统10.83.10.0/24OSPF

链路状态数据库通过showipospfdatabase查看OSPF链路状态数据库，如：Router#showipospfdatabaseOSPFprocess:1(RouterID192.168.99.81)AREA:0RouterLink