OSPF基础知识总结

author:wakinliOSPF基础知识总结一、OSPF是链路状态路由选择协议：1．Link-stateroutersrecognizemoreinformationaboutthenetworkthantheirdistancevectorcounterparts.2．Eachrouterhasafullpictureofthetopology. OSPF在工作的时候每个路由器都拥有整个网络的拓朴图，并且同一区域内的路由器的拓朴图都是完全一样的。3．Consequently,link-staterouterstendtomakemoreaccuratedecisions.二、链路状态路由选择协议的优点：1．为克服距离矢量路由选择协议的缺点，开发了链路状态路由选择协议2．链路状态路由选择协议仅在网络拓扑发生变化时才生成路由选择更新.3．链路状态路由选择协议具有如下特征:快速响应网络变化在网络变化时发送触发更新以较低的频率发送定期更新，被称为链路状态刷新(LSU)三、OSPF规定有层次的网络结构，OSPF将网络分为若干区域：OSPF的两种区域类型：1.传输区域（骨干区域）Transitarea(backboneorarea0)：主要功能为快速高效的传输IP分组的OSPF区域，中转区域将其它类型的OSPF区域连接起来2.常规区域（非骨干区域）Regularareas(nonbackboneareas)：主要功能是为连接用户和资源的OSPF区域3.骨干区域的区域号必须为0。所有的常规区域必须与骨干区域相连。层次化区域优点：便于管理。1.最小化路由表。2.将拓扑变更影响限制在区域内3.将LSA更新泛洪限制在范围内。 区域内的链路状态数据库在同一区域内的每个路由器上都相同。OSPFcost=10^8/Bandwidth。OSPF在运行SPF算法的时候都会将自己作为“根”。SPF计算得到的最佳路由放入转发表（路由表）。四、OSPF的包类型： OSPF包类型：1.Hello ：建立邻居关系。2.数据描述包：相当链路状态数据的索引信息。DatabaseDescription3.链路状态请求：本地缺少某个LSA，向邻居发起的请求。LSA4.链路状态更新：回复或者通告LSA。LSU5.链路状态确认：用于确认2，3，4的数据包。ACKHello包的主要作用： Hello包主要包括的内容： 当OSPF发送第一个Hello包的时候，RouterID、DRIPaddress和BDRIPaddress三者相同，都为接口的IP地址。 EIGRP的Hello包的内容主要包括：“K值”和“AS号”EIGRP的Hello时间间隔：当链路带宽大于等于T1（1.544Mbps）的时候为第5秒发送一次。当链路带宽小于T1的时候每60秒发送一次。（dead时间一般为Hello时间的3倍） T1=1.544M

T3=44.736M

E1=2.048M

E3=34.368M OSPF的Hello时间间隔：一般为30秒发送一次。（dead时间一般为Hello时间的4倍） EIGRP的Hello包的目标地址为：224.0.0.10 OSPF的Hello包的目标地址为：224.0.0.5 OSPFPacketHeaderFormat： Type字段：用于支持IPv4的网络路由：版本为2用于支持IPv6的网络路由：版本为3OSPF数据包中的“认证类型”（AuthenticationType）字段含义：等于0：不认证。等于1：明文认证。等于2：密文认证。五、OSPF邻居创建---邻居创建----1.Down：双方没有联系。2.Init：网络中出现第一个Hello数据包。 此时Hello包中的：RouteID,DRID,BDRID是一样的。3.Two-Way：邻居关系建立成功。 标志：双方的邻居表中有对方的RouterID。---DR的选举----4.Exstart：此过程是进行DR和BDR的选举。 注：仅在多路访问型的网络中，才需要选举DR和BDR。---数据库同步----5.Exchange：相互发送DBD（数据库描述：索引信息）。6.Loadding：向邻居请求缺少的网络LSA信息。---收敛----7.Full：OSPF路由协议收敛。六、OSPF的RouterID选举：1.所选择的接口要处于up状态。2.优先选择环回口最大的IP地址。3.优先选择物理口最大的IP地址。七、OSPF的汇总：OSPF支持区域间的汇总，并且仅能够在ABR路由上进行。不支持区域内的汇总。有如下实验为证： 八、链路状态更新 ① DROTHER使用多播地址224.0.0.6将一个LSU发送给所有的OSPFDR和BDR② DR使用多播地址224.0.0.5将LSU扩散到网络中的其它路由器. LSA更新的过程：当172.16.10.0/24网络发生变化时，A路由器会向B和C发送LSU来更新LSA。当B和C收到A发来的LSA时会检查自己的链路状态数据库，如果数据库中没此LSA便会将此LSA添加到链路状态数据库，并且向A发送ACK以确认收到此LSA，同时向与自己相连的网络泛洪此LSA。如果B和C收到A发来的LSU后检查发现自己的链路状态数据库中有此LSA，就会检查此LSA的序列号是否和自己已有的相同。如果此序列号和自己的数据库中此LSA的序列号相同，此忽略此LSA；如果此序列号比自己已有的此LSA的序列号新，则更新自己的此LSA，同时向A发送ACK，并向下继续泛洪；如果此序列号比自己的旧则，向A发送LSU让A更新此LSA。3．①每个LSA都维护一个自己的序列号.②每个序列号字段长32位，其中最左边的一位被设置为1，开始0x80000001结束0x7fffffff。③OSPF每30分钟对每条LSA纪录扩散一次，这种间隔叫做LSA的刷新时间，每当纪录刷新。其序列号都加1。④有时候序列号需要循环回到最初0x80000001.LSA将提早作废（最大寿命定时器马上被设置为1）并被删除。⑤路由器收到LSA会比较序列号的大小用来确定LSA的新旧。序列号越大，LSA越新九、OSPFRouterID 1．OSPF路由选择进程启动时选择路由器ID，路由器ID是一个惟一的IP地址。2．OSPF数据库使用RID来惟一的标示网络中的每台路由器。3．默认时RID是路由器最大的物理接口的IP地址。4．环回接口地址总是优先于物理接口地址，因为环回永远不会被关闭，如果有多个环回接口，则还是选择最大的环回地址。5．RID一旦被设置便不会改变，即使其接口被关闭，仅当路由器重启或OSPF路由选择进程重启后，RID才会改变。6．推荐使用环回和router-id来设置RID，这样网络的稳定性会更高。十、OSPF的网络的四种宣告方式：routerosfp1第一种network宣告网段反掩码area区域ID例：netowrk192.168.1.00.0.0.255area0第二种network宣告接口所在ip0.0.0.0area区域ID例：netowrk192.168.1.10.0.0.0area0第三种宣告路由器所有ip方法(不精确的宣告，实验时有时会用，当运行OSPF的路由器的所有接口都在同一区域内时，可以选用此种宣告方式） network0.0.0.0255.255.255.255area区域ID例：netowrk0.0.0.0255.255.255.255area0第四种子接口下宣告，要高版本ios才支持：ipospf<进程号>area<区域号>例：interfacef0/0iposfp1area0十一、OSPF区域规则：1．所有非骨干区域必须与骨干直连。2．如果出现区域被分割，或者非骨干区域与骨干不直连，则可以使用“虚链路”进行解决。（也可用tunnel的方式解决）有如下实验：十二、OSPF的LSA类型：LSATYPE1:RouterLSA1.产生于区域内每一台路由。2.包含了直连链路信息。3.传播（泛洪）范围局限在区域内。LSATYPE2:NetworkLSA1.产生于DR路由器。2.包含传输链路的路由器的直连网络信息。3.局限在区域内。LSATYPE3:SummaryLSA1.产生于ABR。2.描述直连区域内的链路网络号和子网掩码长度。3.在整个OSPF自治系统中泛洪。LSATYPE4:SummaryLSA1.产生于ABR。2.用于向本自治系统通告网络的ASBR的位置。3.在整个自治系统中泛洪。LSATYPE5:ExternalLSA1.产生于ASBR。2.用于向本自治系统通告外部自治系统的网络路由。3.在整个自治系统中泛洪。注：在类型5的LSA中，重发布RIP网络路由到OSPF自治系统,RIP重发布进OSPF的默认度量值为20。routerospf1redistributeripsubnetsmetric-type[1|2]E1：从本地路由器的出口，开始逐跳累加度量。E2：从ASBR出口，计算度量。 有以下实验可以完整的实验LSA的前5个类型： 十三、OSPF的区域类型 OSPF有四种区域类型：末节区域、完全末节区域、次末节区域、完全次末节区域 1．末节区域和完全末节区域的区域规则：①不能够有ASBR角色路由器。②目标区域不能够是区域0。③区域内不能够有虚链路通过。2．末节区域特点：①阻止类型4和类型5的LSA。②使用默认路由来替代外部网络路由。配置方式：routerospf1area1stub3．完全末节区域特点：①阻止类型4，5和类型3的LSA。②使用默认路由替代区域间和外部网络路由。配置方式：routerospf1area1stubno-summary=======================================================4．次末节和完全次末节区域特点：①打破了末节区域的规则。②允许在区域内出现ASBR。③使用类型7的LSA传递外部网络路由（与本区域直连）。④ABR发送默认路由用于取代其它的外部网络路由（非本区域直连）。配置方式：routerospf1area1nssadefault-information-originaterouterospf1area1nssano-summary十四、OSPF的网络类型 其中点到多点（point-to-multipoint），又分为点到多点广播型（Point-to-multipointbroadcast）和点到多点非广播型（Point-to-multipointnonbroadcast）网络。各网络类型的特点如下：注意：各种网络类型的Hello时间是不一样的。可以通过命令：ipospfhello-interval来修改Hello时间。（如果Hello时间不一致的话，OSPF是不能形成邻居关系的）十五、OSPF的DR选举机制：1.比较接口的优先级（默认的优先是：1）。2.比较RouterID。注：1.优先级和RouterID都会受配置的顺序影响。2.如果接口优先级被置为0，那么此路由器将不参与DR和BDR的选举。3.先选举BDR，然后再从BDR中选举DR。十六