7 OSPF协议分析实验.ppt

1、实验7 OSPF协议分析实验,2005.6,实验内容,OSPF协议原理 对OSPF邻居建立及报文交换过程的分析 LSA及LSDB结构分析 SPF的具体计算过程分析,IP路由,路由表,Quidwaydis ip routing-table Routing Tables: Destination/Mask proto pref Metric Nexthop Interface 0.0.0.0/0 Static 60 0 120.0.0.2 Serial0 8.0.0.0/8 RIP 100 3 120.0.0.2 Serial0 9.0.0.0/8 OSPF 10 50 20.0.0.2 Ethe

2、rnet0 9.1.0.0/1 RIP 100 4 120.0.0.2 Serial0 11.0.0.0/8 Static 60 0 120.0.0.2 Serial0 20.0.0.0/8 Direct 0 0 20.0.0.1 Ethernet0 20.0.0.1/32 Direct 0 0 127.0.0.1 LoopBack0 .,OSPF协议概述,无路由自环 可适应大规模网络 路由变化收敛速度快 支持区域划分 支持验证 支持路由分级管理 支持以组播地址发送协议报文,OSPF相关概念,Router ID 一个32-bit的无符号整数，它是一台路由器的唯一标识，在整个自治系统内唯一 通常

3、要求人为指定，如果没有人为指定，则先选择路由器回送接口中最高IP地址为路由器ID ，然后再选择将接口中最高的IP地址分配给路由器ID。 协议号 OSPF 是基于IP的，其协议号是89,IP header: (89) ospf packet,OSPF的五种协议报文,Hello报文 发现及维持邻居关系，选举DR，BDR。 DD报文 本地LSDB的摘要 LSR报文 向对端请求本端没有或对端的更新的LSA LSU报文 向对方发送其需要的LSA LSAck报文 收到LSU之后，进行确认,OSPF的邻居状态机,建立邻接关系的过程,网络类型,OSPF协议根据链路层媒体不同分为以下四种网络类型: Broadc

4、ast NBMA Point-to-Point Point-to-Multipoint,网络类型描述,FR/X.25,Ethernet,Ethernet,PPP,NBMA 和点到多点,点到多点: 部分连接,全连通非广播多点可达网络 选举DR，减少路由信息传递次数。 Frame-Relay、X.25网络缺省是全连通 单播发送协议报文，手工配置邻居。,非全连通 不选举DR Frame-Relay、X.25网络缺省不是全连通 可以选择单播或组播发送协议报文。,接口分类,接口分类 接口状态根据接口的不同类型可划分为:(DR、BDR、DROther、point-to-point),选举 DR,1 登记选

5、民（所有OSPF路由器） 登记候选人（Priority0） 竞选（声称自己是DR） 投票,原则： 稳定压倒一切 快速响应,划分区域,Area0,Area1,Area3,划分区域,原因 1 网络规模扩大，导致单一区域的LSDB过于庞大。 2 LSDB过于庞大，SPF算法运行的复杂度增加，CPU负担重。 3 LSDB同步需要时间变长，网络动荡加剧，占用网络带宽。 解决问题 1 减少LSA数量。 2 减少网络变换波及的范围。,划分区域,每个运行OSPF的接口/网段必须属于某个特定区域，并用区域号标识。 区域号为一个从0开始32位整数。 不同的区域通过ABR来传递路由信息(Type3LSA)。,路由器

6、分类,路由器根据在自治系统中的不同角色划分为: IAR(Interal Area Router)区域内路由器 所有接口属于一个区域，只生成一条LSA，只有一个LSDB。 ABR(Area Border Router)区域边界路由器 同时属于两个以上区域，为所属的每个区域生成一条LSA和保存一个LSDB，根据需要能够生成第三、第四类LSA。 ASBR(AS Boundery Router)自治系统边界路由器 引入其它路由协议的路由器。不一定在AS的边界。生成第五类LSA。 BBR(BackBone Router)骨干路由器,Loop0:100.0.5.1,E0:100.0.2.1,E0:100.

7、0.2.2,E1:100.0.3.1,E0:100.0.3.2,E1:100.0.4.1,E0:100.0.4.2,Loop0:100.0.1.1,E1:100.0.6.1,E0:100.0.6.2,RB:2.2.2.2,RC:3.3.3.3,RD:4.4.4.4,RE,area1,area0,area2,RA:1.1.1.1,路由器分类,LSA 分类,Router-LSA 由每个路由器生成，描述了路由器的链路状态和花费，传递到整个区域 Network-LSA，由DR生成，描述了本网段的链路状态，传递到整个区域 Net-Summary-LSA，由ABR生成，描述了到区域内某一网段的路由，传递到

8、相关区域 Asbr-Summary-LSA，由ABR生成，描述了到ASBR的路由，传递到相关区域 AS-External-LSA，由ASBR生成，描述了到AS外部的路由，传递到整个AS（STUB区域除外）,Loop0:100.0.5.1,E0:100.0.2.1,E0:100.0.2.2,E1:100.0.3.1,E0:100.0.3.2,E1:100.0.4.1,E0:100.0.4.2,Loop0:100.0.1.1,E1:100.0.6.1,E0:100.0.6.2,RB:2.2.2.2,RC:3.3.3.3,RD:4.4.4.4,RE,area1,area0,area2,RA:1.1.

9、1.1,Router LSA: AdvRID:4.4.4.4 LinkID:100.0.5.0,Summary LSA: AdvRID:3.3.3.3 LinkID:100.0.5.0,Summary LSA: AdvRID:2.2.2.2 LinkID:100.0.5.0,3类LSA的传播,E0:100.0.2.1,E0:100.0.2.2,E1:100.0.3.1,E0:100.0.3.2,E1:100.0.4.1,E0:100.0.4.2,Loop0:100.0.1.1,L0:100.0.6.1,E0:100.0.6.2,RB:2.2.2.2,RC:3.3.3.3,RD:4.4.4.4,

10、RE,area1,area0,area2,RA:1.1.1.1,5类ASE LSA: AdvRID:4.4.4.4 LinkID:100.0.6.0,5类ASE LSA: AdvRID:4.4.4.4 LinkID:100.0.6.0,5类ASE LSA: AdvRID:4.4.4.4 LinkID:100.0.6.0,5类LSA的传播,E0:100.0.2.1,E0:100.0.2.2,E1:100.0.3.1,E0:100.0.3.2,E1:100.0.4.1,E0:100.0.4.2,Loop0:100.0.1.1,L0:100.0.6.1,E0:100.0.6.2,RB:2.2.2.2

11、,RC:3.3.3.3,RD:4.4.4.4,RE,area1,area0,area2,RA:1.1.1.1,4类ASB LSA: AdvRID:3.3.3.3 LinkID:4.4.4.4,4类ASB LSA: AdvRID:2.2.2.2 LinkID:4.4.4.4,4类LSA的传播,E0:100.0.2.1,E0:100.0.2.2,E1:100.0.3.1,E0:100.0.3.2,E1:100.0.4.1,E0:100.0.4.2,Loop0:100.0.1.1,L0:100.0.6.1,E0:100.0.6.2,RB:2.2.2.2,RC:3.3.3.3,RD:4.4.4.4,R

12、E,area1,area0,area2,RA:1.1.1.1,5类ASE LSA: AdvRID:4.4.4.4 LinkID:100.0.6.0,5类ASE LSA: AdvRID:4.4.4.4 LinkID:100.0.6.0,5类ASE LSA: AdvRID:4.4.4.4 LinkID:100.0.6.0,4类ASB LSA: AdvRID:2.2.2.2 LinkID:4.4.4.4,4类ASB LSA: AdvRID:3.3.3.3 LinkID:4.4.4.4,AS外部路由的传播,路由计算过程,区域内路由计算过程 区域间路由计算过程 骨干区域和虚连接 区域外路由计算过程 与自

13、治系统外部通信,区域内路由计算过程,骨干区域和虚连接,Area 0,Area 12,Area 19,Virtual Link,RTA,RTB,Type3的LSA已不是链路状态信息，而是基于D-V算法的路由信息。如何消除自环？ 骨干区域：区域号为0. 解决办法：所有区域同骨干区域相连，所有ABR将本区域内的路由信息封装成LSA后，统一发送给骨干区域，再由骨干区域将这些信息转发给其它区域。,区域间的路由计算,172.18.141.0/24,192.178.14.0/28,Type = 3,192.178.14.0,Mask = 255.255.255.240,Metric = 120,Type =

14、 3,172.18.141.0,Mask = 255.255.255.0,Metric = 91,Area 0,Area 3,区域外路由计算过程,ASBR,Router ID = 1.2.3.4,10.53.11.0/24,Type = 5,10.53.11.0,Mask=255.255.255.0,Metric = 10,Type = 4,1.2.3.4,Mask = 0.0.0.0,Metric = 89,Area 0,Area 2,BGP,自治系统 自治系统外：不一定是AS边界 Type5LSA，Type4LSA,路由分级：区域内路由，区域间路由，自治系统外一类路由，自治系统外二类路由,

15、何时需要运行OSPF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,实验内容,OSPF协议原理 对OSPF邻居建立及报文交换过程的分析 LSA及LSDB结构分析 SPF的具体计算过程分析,邻居建立及报文交换过程,实验目的 仔细分析OSPF的五种报文结构 掌握OSPF邻居建立及报文交换过程 实验环

16、境 Quidway 26 系列路由器 2 台，S3526以太网交换机1 台，PC机 4 台，标准网线6 根； VRP版本要求：VRP 1.74版本以上,实验组网图,邻居建立及报文交换过程,LOOPBACK,实验步骤,按照上面的组网连接各实验设备，并正确配置IP地址 在每台计算机上运行Ethereal软件，开始捕获报文 在两台路由器上都启动OSPF协议，并在接口上指定相应的OSPF区域 观察截取的报文，分析邻居建立及报文交换的过程,邻居建立及报文交换过程,LSA及LSDB结构分析,实验目的 仔细分析OSPF中常见的五种LSA的结构； 分析路由器上LSDB的结构 实验环境 Quidway 26 系

17、列路由器 2 台，三层以太网交换机2 台，PC机 1 台，标准网线2 根,V35或V24 DTE/DCE 线缆 1 对； VRP版本要求：VRP 1.74版本以上,实验组网图,LSA及LSDB结构分析,实验步骤,LSA及LSDB结构分析,按照上面的组网图连接各实验设备，并正确配置IP地址和Router ID 在R1，R2，S2上启动OSPF协议，并在接口上指定相应的区域 察看各设备的LSA，分析各种LSA的报文格式、传输范围等 Routerdisplay ospf lsa,SPF的计算过程分析,实验目的 了解OSPF协议在区域内部计算SPF（最短路径树）的具体过程 实验环境 Quidway 26 系列路由器 2 台，三层以太网交换机2 台，PC机 4 台，标准网线3根，V35或V24 DTE/DCE 线缆 1 对； VRP版本要求：VRP 1.74版本以上,实验组网图,SPF的计算过程分析,实验步骤,SPF的计算过程分析,每四人一组，每人负责配置一台设备。按照上面的组网图正确配置IP地址以及路由器的Router ID 在四台路由器上都启动OSPF协议并且在各接口上指定OSPF区域0 同时在接口上用“ospf cost“命令来配置相应的COST 分