OSPF 协议培训

OSPF协议培训数据通信技术支持部培训内容OSPF协议基础通过LSA描述网络拓扑结构,用SPF算法计算路由邻居状态机DR和BDR划分区域骨干区域和虚连接与自治系统外部通信总结OSPF组网OSPF路由策略配置命令路由协议概述AS100AS200IGP(OSPF)ISISEGP(BGP)OSPF协议简介OpenShortestPathFirst，目前IGP中应用最广、性能最优的一个协议，具有如下特点：可适应大规模网络路由变化收敛速度快无路由自环支持变长子网掩码VLSM支持等值路由支持区域划分提供路由分级管理支持验证支持以组播地址发送协议报文OSPF协议的一些基本概念RouterID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。协议号OSPF的协议号是89。OSPF协议报文不转发通常OSPF的协议报文是不被转发的，只能传递一跳，即在IP报文头中TTL值被设为1。(虚连接除外)IPHeader(Protocol#89)OSPFPacket培训内容OSPF协议基础通过LSA描述网络拓扑结构,用SPF算法计算路由邻居状态机DR和BDR划分区域骨干区域和虚连接与自治系统外部通信总结OSPF组网OSPF路由策略配置命令最短路径树算法ABECDFGABECDFGOSPF协议计算路由过程LSDBLSA的RTALSA的RTBLSA的RTCLSA的RTD（二）每台路由器的链路状态数据库(一）网络的拓朴结构CABD123CABD123CABD123CABD123（四）每台路由器分别以自己为根节点计算最小生成树（三）由链路状态数据库得到的带权有向图CABD1235RTCRTD3215RTBRTAOSPF通过链路状态描述网络的拓扑结构PPPEthernetX.25FRBroadcast、NBMA、Point-to-Point、Point-to-Multipoint链路状态类型----LSA第一类：RouterLSA第二类：NetworkLSA第三类：NetworkSummaryLSA第四类：ASBRSummaryLSA第五类：ASExternalLSA第七类：NSSAExternalLSA详细定义参考培训内容OSPF协议基础通过LSA描述网络拓扑结构,用SPF算法计算路由邻居状态机DR和BDR划分区域骨干区域和虚连接与自治系统外部通信总结OSPF组网OSPF路由策略配置命令OSPF的五种协议报文HELLO报文用来发现及维持邻居关系，选举DR、BDR。DD报文用来描述本地LSDB的情况。LSR报文向对端请求本端没有或对端更新的LSA。LSU报文向对端路由器发送所需的LSA。LSAck报文收到LSU之后，进行确认。两台路由器之间建立邻接关系的过程RouterRT1RouterRT2DownDownHello(DR=0.0.0.0,NeighborsSeen=0)Hello(DR=RT2,NeighborsSeen=RT1)DD(Seq=x,I=1,M=1,MS=1)DD(Seq=y,I=1,M=1,MS=1)DD(Seq=y,I=0,M=1,MS=0)DD(Seq=y+1,I=0,M=1,MS=1)DD(Seq=y+1,I=0,M=1,MS=0)DD(Seq=y+n,I=0,M=0,MS=1)DD(Seq=y+n,I=0,M=0,MS=0)LSRequestLSUpdateLSAckExStartExStartInitExchangeExchangeLoadingFullFullOSPF的邻居状态机DownExchangeExStart2-WayInitAttemptFullLoading培训内容OSPF协议基础通过LSA描述网络拓扑结构,用SPF算法计算路由邻居状态机DR和BDR划分区域骨干区域和虚连接与自治系统外部通信总结OSPF组网OSPF路由策略配置命令DR(DesignatedRouter)ABCDEABCDEABCDEABCDEABCDEABCDE一、网络拓扑二、没有选择DR时的邻接关系三、选择DR后的邻接关系DR的选举过程广播路由器本网段内的OSPF路由器;登记候选路由器本网段内的priority0的OSPF路由器;DR竞争原则所有的priority0的OSPF路由器都认为自己是DR。投票选priority值最大的，若priority值相等，选RouterID最大的DR选举中的指导思想选举制DR是各路由器选出来的，而非人工指定的。终身制DR一旦当选，除非路由器故障，否则不会更换。世袭制DR选出的同时，也选出BDR来。DR故障后，由BDR接替DR成为新的DR解决了LSDB更新的N平方问题培训内容OSPF协议基础通过LSA描述网络拓扑结构,用SPF算法计算路由邻居状态机DR和BDR划分区域骨干区域和虚连接与自治系统外部通信总结OSPF组网OSPF路由策略配置命令OSPF在大型网络中可能遇到的问题LSDB非常庞大，占用大量存储空间。计算最小生成树耗时增加，CPU负担很重。网络拓扑结构经常发生变化，网络经常处于“动荡”之中OSPF划分区域AREA0AREA2AREA3AREA0AREA2AREA3四种主要区域类型Area0骨干域Area2NSSA域Area3STUB域Area1普通域NSSA:区域内所有路由都要配置为NSSAABR不向区域转发type5的LSANSSA内默认路由的发布为可选STUB：区域内所有路由器都要配置为STUB不向区域转发type5的LSAABR自动发布默认路由区域内不存在ASBR区域间的路由计算RouterRouterRouter172.18.141.0/24192.178.14.0/28Type=3192.178.14.0Mask=255.255.255.240Metric=120Type=3172.18.141.0Mask=255.255.255.0Metric=91Area0Area3培训内容OSPF协议基础通过LSA描述网络拓扑结构,用SPF算法计算路由邻居状态机DR和BDR划分区域虚连接与自治系统外部通信总结OSPF组网OSPF路由策略配置命令骨干域和虚连接Area0Area12Area19Area0Area12Area19培训内容OSPF协议基础通过LSA描述网络拓扑结构,用SPF算法计算路由邻居状态机DR和BDR划分区域虚连接与自治系统外部通信总结OSPF组网OSPF路由策略配置命令与自治系统外部通信RouterRouterRouterASBRRouterID=1.2.3.4Router10.53.11.0/24Type=510.53.11.0Mask=255.255.255.0Metric=10Type=41.2.3.4Mask=0.0.0.0Metric=89Area0Area2BGP培训内容OSPF协议基础通过LSA描述网络拓扑结构,用SPF算法计算路由邻居状态机DR和BDR划分区域虚连接与自治系统外部通信总结OSPF组网OSPF路由策略配置命令培训内容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）。接口分类及路由器分类OSPF协议根据链路层媒体不同分为以下四种网络类型:(Broadcast、NBMA、Point-to-Point、Point-to-Multipoint)路由器根据在自治系统中的不同角色划分为:(IAR、ABR、BBR、ASBR)一个运行OSPF协议的接口状态根据接口的不同类型可划分为:(DR、BDR、DROther、point-to-point)OSPF为什么是LOOP-FREE的每一条LSA（链路状态广播）都标记了生成者（用生成该LSA的路由器的RouterID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。培训内容OSPF协议基础通过LSA描述网络拓扑结构,用SPF算法计算路由邻居状态机DR和BDR划分区域虚连接与自治系统外部通信总结OSPF组网OSPF路由策略配置命令何时需要运行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。配置OSPF协议——划分区域划分区域的基本原则按照自然的地区或者行政单位划分；按照网络中的高端路由器来划分；按照IP地址的规律一些制约条件区域的规模；与骨干区域连通；ABR的处理能力；培训内容OSPF协议基础通过LSA描述网络拓扑结构,用SPF算法计算路由邻居状态机DR和BDR划分区域虚连接与自治系统外部通信总结OSPF组网OSPF路由策略配置命令启动OSPF协议的基本配置配置路由器的RouterID[Router]routeridA.B.C.D启动OSPF协议[Router]ospf配置OSPF区域[Router-ospf]#arearea-id配置在区域上运行OSPF协议network网络地址反掩码OSPF路由选路1、区域(area)内外路由选择---域内优先2、协议优先级先路由（ospf:10;ase:150)2、根据cost(metric)值进行路由选择Area1Area010.0.0.2/2410.0.0.2/241010.0.0.2/242010.0.0.2/2420协议优先级及cost配置ospfpreference100preferencease160协议优先级OSPF路由和ASE是要分别进行配置的，且本配置仅本地有效。interfaceEthernet2/2/0ipaddress10.0.0.1255.255.255.252ospfcost100Cost值的配置在接口下使用ospfcost命令进行配置，且要在路由的入接口配置。路由聚合OSPF路由聚合只能在ABR上进行！OSPF路由和外部路由的聚合是独立进行的：（1）聚合OSPF路由：area0.0.0.1abr-summary20.0.0.0255.255.255.0advertise（2）对外部路由进行聚合ospfasbr-summary100.100.100.0255.255.255.0asbr-summary不一定在ABR上配置。默认路由的发布默认路发布方式：（1）强制发布默认路由default-route-advertisealways（2）半强制发布默认路由default-route-advertise只有在本地有默认路由的情况下才会向外发布默认路由NSSA配置ABR上配置：ospfarea0.0.0.1network20.0.0.00.0.0.3nssadefault-route-advertiseNSSA域内路由器基本配置：ospfarea0.0.0.1network20.0.0.00.0.0.3nssanssadefault-route-advertise：可选配置，如需要向NSSA域内发布