计算机网络教程课件 08 动态路由

第08章动态路由OSPF协议概述实战1：配置单区域OSPF实战2：配置多区域OSPF主要内容8.1OSPF协议概述OSPF协议通过链路状态数据库通过最短路径优先算法计算到各个网段的最短路径，本节介绍OSPF协议的特点、相关术语、三张表和OSPF区域。OSPF协议简介最短路由生成路由表OSPF相关术语OSPF区域8.1OSPF协议概述OSPF路由协议属于一种典型的链路状态（Link-state）路由协议。在运行OSPF协议的路由器之间交互的是链路状态信息，并非直接进行路由的交互。OSPF路由器会把网络中的链路状态信息予以收集，将其存储在链路状态数据库里。网络当中所有的OSPF路由器都拥有相同的链路状态数据库，意味着它们具有相同的网络拓扑结构。每一台路由器均运用最短路径优先算法来计算抵达各个网段的最短路径，并把由这些最短路径所形成的路由加载至路由表当中。8.1.1OSPF协议简介快速收敛：能够在网络拓扑发生变化时迅速计算出新的路由，减少数据传输的中断时间。支持大型网络：适用于规模较大、拓扑复杂的网络，具有良好的扩展性。基于链路状态：能更准确地反映网络的实际情况，提供更优的路由选择。区域划分：可以将大型网络划分为多个区域，减少路由信息的传播量，提高路由计算效率。支持多路径负载均衡：能够充分利用多条路径，提高网络资源的利用率。OSPF路由协议具有以下优点运行OSPF协议的路由器，根据链路状态数据库就能生成一个完整的网络拓扑，所有的路由器都有相同的网络拓扑。图中标出了路由器连接的网段和每条链路上由带宽计算出来的开销。8.1.2由最短路径生成路由表每个路由器都利用最短路径优先算法的计算出以自己为根的、无环路的、拥有最短路径的一棵树。RA路由器计算的最短路径每个路由器都利用最短路径优先算法的计算出以自己为根的、无环路的、拥有最短路径的一棵树。RH路由器计算的最短路径由链路状态表计算到各个网段的路由。生成路由表（1）Router-ID网络中运行OSPF协议的路由器都要有一个唯一的标识，这就是Router-ID。Router-ID使用IP地址的形式来表示，确定Router-ID的方法为以下方式。手工指定Router-ID。路由器上活动Loopback接口中最大的IP地址，也就是数字最大的IP地址，如C类地址优先于B类地址，一个非活动接口的IP地址是不能用作Router-ID的。如果没有活动的Loopback接口，则选择活动物理接口中最大的IP地址。在实际项目中，通常会通过手工配置方式为设备指定Router-ID。通常的做法是将Route-ID配置为与该设备某个接口（通常为Loopback接口）的IP地址一致。8.1.3OSPF协议相关术语（1）

8.1.3OSPF协议相关术语（2）（3）链路（Link）链路是路由器上的接口，这里指运行在OSPF进程下的接口。（4）链路状态（Link-State）链路状态就是OSPF接口的描述信息，例如接口的IP地址、子网掩码、网络类型、开销值等，OSPF路由器之间交换的并不是路由表，而是链路状态。（5）邻居（Neighbor）同一个网段上的路由器可以成为邻居。通过Hello报文发现邻居，Hello报文使用IP多播方式在每个端口定期发送。路由器一旦在其相邻路由器的Hello报文中发现他们自己，则他们就成为邻居关系了，在这种方式中，需要通信的双方确认。（6）邻接状态邻接状态是相邻路由器交互数据库描述、链路状态请求、链路状态更新、链路状态确认报文完成后，两端设备的链路状态数据库完全相同，进入到邻接状态。8.1.3OSPF协议相关术语（3）为了使OSPF能够用于规模很大的网络，OSPF将一个自治系统再划分为若干更小的范围，叫作区域（area）。划分区域的好处，就是可以把洪泛法交换链路状态信息的范围局控制在一个区域而不是整个自治系统，这就减少了整个网络上的通信量，减小链路状态数据库LSDB大小、提高网络的可扩展性、达到快速收敛。一个区域内部的路由器只需要知道本区域的完整网络拓扑，而不需要知道其他区域的网络拓扑情况。为了使一个区域能够和本区域以外的区域进行通信，OSPF使用层次结构的区域划分。8.1.4OSPF区域图中画出了有3个区域的自治系统（AutonomousSystem，AS）。每一个区域都有一个32位的区域标识符（用点分十进制表示）。一个区域的规模不能太大，区域内的路由器最好不超过200个。自治系统和OSPF区域当网络中包含多个区域时，OSPF协议有特殊的规定，即其中必须有一个Area0，通常也叫作骨干区域（BackboneArea）。当设计OSPF网络时，一个很好的方法就是从骨干区域开始，然后再扩展到其他区域。骨干区域的标识符规定为0.0.0.0。骨干区域的作用是连通其他下层的区域。从其他区域发来的信息都由区域边界路由器（AreaBorderRouter，ABR）进行路由汇总。每一个区域至少应当有一个区域边界路由器。骨干区域内的路由器叫作骨干路由器（BackboneRouter）。骨干区域内还要有一个路由器专门和本自治系统外的其他自治系统交换路由信息，这样的路由器叫作自治系统边界路由器（AutonomousSystemBoundaryRouter，ASBR）。区域和区域边界路由器8.2实战1：配置单区域OSPF协议配置这些路由器运行OSPF协议，将这些路由器配置在一个区域。虽然只有一个区域，该区域只能是骨干区域，区域编号是0.0.0.0，也可以写成0。实战1：配置单区域OSPF在路由器R1上的配置如下。[R1]displayrouterid --查看路由器的当前IDRouterID:172.16.1.1[R1]ospf1router-id1.1.1.1 --启用ospf1进程并指明使用的Router-ID[R1-ospf-1]area0.0.0.0 --进入区域0.0.0.0[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network172.16.0.00.0.255.255 --指定工作在Area0的接口[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]quit在路由器R1上的配置OSPF宣告网段的命令是Network+IP+wildcard-mask（反掩码），通过IP和wildcard-mask筛选出一组IP地址，从而定位出需要开启OSPF的接口范围（哪个接口的一个IP地址在这个范围哪个接口就开启OSPF）。反掩码用来限定主机位的个数，即用由右至左连续的“1”来表示主机位的个数，其不能被0断开。配置OSPF时如果输入[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network172.16.0.00.0.255.255则表示IP地址集合172.16.0.0~172.16.255.255，这个地址集合包含了R1路由器的所有接口。OSPF宣告网段的命令Network后可以针对每个接口所在的网段写反掩码。如果接口改变网段，需要重新配置。[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network172.16.1.00.0.0.255[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network172.16.0.00.0.0.3[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network172.16.0.160.0.0.3Network后可以针对每个接口的IP地址写反掩码。如果接口更改IP地址，需要重新配置。[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network172.16.1.10.0.0.0[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network172.16.0.10.0.0.0[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network172.16.0.170.0.0.0Network后可以针对所有IP地址写反掩码。这是更省事的方法，如果所有接口都工作在同一个区域。[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network0.0.0.0255.255.255.255Network后根的翻转掩码[R1]displayospfinterfaceOSPFProcess1withRouterID1.1.1.1 InterfacesArea:0.0.0.0(MPLSTEnotenabled)IPAddressTypeStateCostPriDRBDR172.16.1.1BroadcastWaiting110.0.0.00.0.0.0172.16.0.1P2PP-2-P4810.0.0.00.0.0.0172.16.0.17P2PP-2-P4810.0.0.00.0.0.0显示运行了OSPF协议的接口实战2：配置多区域OSPF协议OSPF单区域必须是Area0，配置OSPF时就可以指定Router-ID，network用来指定指定运行OSPF区域接口。OSPF多区域配置时必须有Area0，其他的区域必须和Area0直接相连。在区域边界路由器上进行路由汇总。运行OSPF协议的路由器有三张表，OSPF邻居表、LSDB表和OSPF路由表。实战2：配置多区域OSPF协议网络中的路由器划分了三个区域（Area），Area0中的网络分配40.0.0.0/16地址块，Area1中的网络分配40.1.0.0/16地址块，Area2中的网络分配40.2.0.0/16地址块。配置这三个区域的路由器运行OSPF协议构建路由表。并在区域边界路由器进行路由汇总。8.3实战2：配置多区域OSPF协议区域边界路由器，要将接口指定到不同的区域。[R2]ospf1router-id2.2.2.2[R2-ospf-1]area0[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network40.0.0.00.0.255.255--指定工作在Area0的接口[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]quit[R2-ospf-1]area0.0.0.1[R2-ospf-1-area-0.0.0.1]network40.1.0.00.0.255.255--指定工作在Area1的接口[R2-ospf-1-area-0.0.0.1]quit[R2-ospf-1]displaythis--显示OSPF1的配置8.3.1配置区域边界路由器查看R1路由器的邻居表。<R1>displayospfpeerbrief--显示邻居路由器摘要信息显示链路状态表。<R1>displayospflsdb查看路由表。<R1>displayiprouting-tableprotocolospf--查看OSPF路由。<R1>displayospfrouting

--只显示OSPF协议生成的路由，能够看到通告者的ID，也就是AdvRouter。查看OSPF协议的3张表[R2]ospf1[R2-ospf-1]area1[R2-ospf-1-area-0.0.0.1]abr-summary40.1.0.0255.255.0.0cost10[R2-ospf-1-area-0.0.0.1]quit[R2-ospf-1]area0[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]abr-summary40.0.0.0255.255.0.0cost10[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]quit8.3.2在区域边界路由器上进行路由汇总<R1>displayospfrouting

OSPFProcess1withRouterID1.1.1.1 RoutingTables

RoutingforNetworkDestinationCostTypeNextHopAdvRouterArea40.0.0.0/241Stub