OSPF基本概念及單區(qū)域配置

1、ospf基本概念及單區(qū)域配置,第5章,本章目標,掌握ospf單區(qū)域的配置 理解ospf的工作原理 掌握ospf單區(qū)域的故障排除 理解ospf的鄰接關系建立的過程 理解ospf接口的類型與dr/bdr的選舉 理解ospf保存的3張表的內容,本章結構,ospf,ospf保存的3張表,ospf協(xié)議概述,ospf協(xié)議的應用環(huán)境,鄰接關系建立的過程,ospf的cost值,ospf單域的配置,路由表,狀態(tài),接口類型,鄰居列表,鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫,報文類型,ospf協(xié)議概述內部網(wǎng)關路由協(xié)議,as 1,as 2,ospf內部網(wǎng)關路由協(xié)議 用于在單一自制系統(tǒng)(autonomoussystem-as)內決策路由 自制

2、系統(tǒng)（as） 執(zhí)行統(tǒng)一路由策略的一組網(wǎng)絡設備的組合,例如：rip ospf等,例如：bgp,外部網(wǎng)關路由協(xié)議（egp）用來連接不同的as,內部網(wǎng)關路由協(xié)議（igp,為了適應大型的網(wǎng)絡，ospf在as內劃分多個區(qū)域 每個ospf路由器只維護所在區(qū)域的完整的鏈路狀態(tài)信息,ospf協(xié)議概述區(qū)域,as,area 0,area 1,area 2,骨干區(qū)域,邊界路由器了解area 0和area 2的鏈路信息,ospf協(xié)議概述鏈路狀態(tài)路由協(xié)議2-1,ospf是鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，鏈路狀態(tài)路由協(xié)議中的路由器了解ospf網(wǎng)絡內的鏈路狀態(tài)信息,最初，ra只知道直連的3個網(wǎng)段10、20、30， rb、rc、rd也一樣

3、,鏈路狀態(tài)路由協(xié)議中，直連的路由器之間建立鄰接關系，互相“交流”鏈路信息，來“畫”出完整的網(wǎng)絡結構,ospf協(xié)議概述鏈路狀態(tài)路由協(xié)議2-2,為了標識鏈路信息是由誰發(fā)出的，用router id標識路由器,路由器學習到的鏈路信息，保存在鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中,相鄰路由器之間建立鄰接關系，保存在鄰居列表中,ospf的包類型總結,router id,router id 是在ospf區(qū)域內唯一標識一臺路由器的ip地址 router id選取規(guī)則 首先，路由器選取它所有l(wèi)oopback接口上數(shù)值最高的ip地址 如果沒有l(wèi)oopback接口，就在所有物理端口中選取一個數(shù)值最高的ip地址,ospf的dr與bdr 4

4、-1,a,c,b,d,e,廣播網(wǎng)絡中 建立鄰接關系,構成n(n一1)2個 鄰接關系,如果直連的路由器互相都建立鄰接關系,這種方法非常煩瑣！不可取,ospf的dr與bdr 4-2,a,c,b,d,e,dr,指定路由器（dr） 一個網(wǎng)段上的其他路由器都和指定路由器（dr）構成鄰接關系，而不是它們互相之間構成鄰接關系,ospf的dr與bdr 4-3,dr,bdr,通過hello報文選擇dr和bdr來代表ospf網(wǎng)段 其他的路由器(drothers)只和dr及bdr路由器之間形成鄰接關系,ospf的dr與bdr 4-4,p=1,p=0,p=1,p=3,p=2,dr,bdr,通過組播發(fā)送hello報文（

5、224.0.0.5） 具有最高ospf優(yōu)先級的路由器會被選為dr(優(yōu)先級為0不參與選舉) 如果ospf優(yōu)先級相同，則具有最高router id的路由器會被選為dr,ospf的網(wǎng)絡類型,路由器接口類型不同，在建立鄰接關系的時候，ospf路由器執(zhí)行的操作也略有不同,鏈路狀態(tài)路由協(xié)議中的數(shù)據(jù)庫類型,鄰居列表 列出每臺路由器全部已經建立鄰接關系的鄰居路由器 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫（lsdb） 列出網(wǎng)絡中其他路由器的信息，由此顯示了全網(wǎng)的網(wǎng)絡拓撲 路由表 列出通過spf算法計算出的到達每個相連網(wǎng)絡的最佳路徑,a,b,c,d,e,f,以a為例，a的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中保存著ospf網(wǎng)絡的所有鏈路信息,a以自己為中心，

6、計算到達每個路由器最近的鏈路,1,1,1,1,1,1,1.5,1.5,生成一個最短路徑樹,根據(jù)最短路徑樹，生成路由表,鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫,最短路徑樹,djkstra算法,建立鄰接關系,路由表,學習鏈路狀態(tài)信息,建立鄰接關系的過程,協(xié)商一個序列號，準備傳送報文轉換為預啟動狀態(tài),dd (建立主從關系) seq=x,i=1,m=1,ms=1 seq是數(shù)據(jù)庫描述序列號 i是第一個報文 m 是more 表示還有后續(xù)報文,發(fā)送lsdb報文，用于更新自身鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫信息，轉換為信息交換狀態(tài),路由器需要的路由數(shù)據(jù)，則發(fā)送lsr報文，請求發(fā)送數(shù)據(jù)，對端發(fā)送lsu報文，此報文包含所需的全部數(shù)據(jù),收到lsu報文后發(fā)送

7、確認，完成充滿狀態(tài),ospf的鄰接關系需滿足的條件,鄰居 兩個路由器之間如果不滿足下列條件，則他們就不能成為鄰居： area-id：兩個路由器必須在共同的網(wǎng)段上，它們的端口必須屬于該網(wǎng)段上的同一個區(qū)，且屬于同一個子網(wǎng) 驗證（authentication ospf）：同一區(qū)域路由器必須交換相同的驗證密碼，才能成為鄰居 hello interval和dead interval： ospf協(xié)議需要兩個鄰居路由器的這些時間間隔相同，否則就不能成為鄰居路由器。 stub區(qū)域標記：兩個路由器可以在hello報文中通過協(xié)商stub區(qū)域的標記來成為鄰居,建立鄰接關系過程總結,發(fā)送hello消息,接口類型為點到

8、點,接口類型為點到多點,接口類型為廣播,接口類型為nbma,選擇dr和bdr,發(fā)送dbd,請求/發(fā)送 lsu,生成完整的 lsdb,形成鄰接關系,ospf的hello協(xié)議,當路由器上啟動ospf進程時，每臺路由器都會間隔一定的時間發(fā)送hello包 hello包通過組播地址224.0.0.5發(fā)送（建立鄰居） ospf路由器使用hello包發(fā)起建立鄰接關系并監(jiān)視這種關系的存在和消失 在廣播網(wǎng)或者點對點網(wǎng)上，hello的發(fā)送間隔是10秒；在nbma網(wǎng)絡上，hello的發(fā)送間隔是30秒,ospf的度量方法,cost= 108/bw(帶寬) ospf協(xié)議決定最短路徑是基于路由器每一個接口指定的代價（co

9、st）來的 一條路由的代價：是指沿著到達目的網(wǎng)絡的路由路徑上所有出站接口的代價之和,100m,128k,a,b,c,c學習到的10網(wǎng)段的cost是多少,108/100m1,108/128k781,cost值為 11781783,10,100m,何時需要ospf路由協(xié)議,網(wǎng)絡的規(guī)模 網(wǎng)絡中的路由器在10臺以上；中等或大規(guī)模的網(wǎng)絡 網(wǎng)絡的拓撲結構 網(wǎng)絡的拓撲結構為網(wǎng)狀，并且任意兩臺路由器之間都有互通的需求 其它特殊的需求 要求路由變化時能夠快速收斂，要求路由協(xié)議自身的網(wǎng)絡開銷盡量降低 對路由器自身的要求 運行ospf協(xié)議時，對路由器的cpu的處理能力及內存的大小都有一定的要求，性能很低的路由器不推

10、薦使用ospf協(xié)議,ospf路由協(xié)議的特點,可適應大規(guī)模網(wǎng)絡 路由變化收斂速度快 無路由環(huán)路 支持變長子網(wǎng)掩碼vlsm 支持區(qū)域劃分 支持以組播地址發(fā)送協(xié)議報,ospf與rip的比較,階段總結,ospf建立鄰接關系 包類型 狀態(tài)轉換 接口類型 ospf路由協(xié)議的cost值 ospf的應用環(huán)境與特點,ospf單區(qū)域的配置命令4-1,配置loopback接口地址 router(config)# interface loopback 0 router(config-if)# ip address ip地址 掩碼 啟動ospf路由進程 router(config)# router ospf 進程號 指

11、定ospf協(xié)議運行的接口和所在的區(qū)域 router(config-router)# network 網(wǎng)絡號 反向掩碼 area 區(qū)域號,本路由器的進程號，用于標識同一路由器上的多個ospf進程,可以是網(wǎng)絡地址、子網(wǎng)地址、接口地址,指明網(wǎng)絡所屬區(qū)域，此處是0-骨干區(qū)域,用于產生路由器的router id,192.168.1.0/24 子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0 反向掩碼：0.0.0.255 子網(wǎng)掩碼為1的位，在反向掩碼中為0； 子網(wǎng)掩碼為0的位，在反向掩碼中為1。 例如：192.168.2.0/28的反向掩碼應該是多少,反向掩碼：0.0.0.15,ospf單區(qū)域的配置命令4-2,修改接

12、口的cost值 router(config-if)#ip ospf cost number 例如： router(config)#interface s0 router(config-if)#ip ospf cost 1000,取值范圍165535,ospf路由器在接口上使用cost值來決定最佳路徑,ospf單區(qū)域的配置命令4-3,配置ospf計時器 router(config-if)#ip ospf hello-interval 時間(s) router(config-if)#ip ospf dead-interval 時間(s) 例如： router(config)#interface e

13、0 router(config-if)#ip ospf hello-interval 5 router(config-if)#ip ospf dead-interval 20,為了交換信息，相鄰由器必須有相同的hello和dead間隔，通常dead時間是hello時間的4倍,ospf單區(qū)域的配置命令4-4,查看鄰居列表 router#show ip ospf neighbor 查看鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫 router#show ip ospf database 查看路由表 router#show ip route 查看ospf的配置 router#show ip ospf 查看ospf接口數(shù)據(jù)結構 r

14、outer#show ip ospf interface 接口,ospf單區(qū)域配置實例10-1,s0/1,s0/1,a,b,c,192.168.10.1/24,192.168.10.2/24,192.168.20.1/24,192.168.20.2/24,f0/0,f0/0,loopback 0：10.1.1.1,loopback 0：20.1.1.1,loopback 0：30.1.1.1,ospf單區(qū)域配置實例10-2,ra#config terminal ra(config)#interface loopback 0 ra(config-if)#ip address 20.1.1.1 2

15、55.0.0.0 ra(config-if)#exit ra(config)#interface f0/0 ra(config-if)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.0 ra(config-if)#no shut ra(config)#interface s0/1 ra(config-if)#clock rate 128000 ra(config-if)#bandwidth 128 ra(config-if)#ip address 192.168.10.1 255.255.255.0 ra(config-if)#no shut,帶寬值用于計算ospf的

16、cost,ospf單區(qū)域配置實例10-3,ra(config)#router ospf 20 ra(config-router)#network 192.168.10.0 0.0.0.255 area 0 ra(config-router)#network 192.168.20.0 0.0.0.255 area 0,ospf單區(qū)域配置實例10-4,s0/1,s0/1,a,b,c,192.168.10.1/24,192.168.10.2/24,192.168.20.1/24,192.168.20.2/24,f0/0,f0/0,loopback 0：10.1.1.1,loopback 0：20.1

17、.1.1,loopback 0：30.1.1.1,ospf單區(qū)域配置實例10-5,rb(config)#interface loopback 0 rb(config-if)#ip address 10.1.1.1 255.0.0.0 rb(config-if)#exit rb(config)#interface s0/1 rb(config-if)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.0 rb(config-if)#no shut rb(config)#router ospf 10 rb(config-router)#network 192.168.20.0

18、 0.0.0.255 area 0 rb(config-router)#network 10.0.0.0 0.255.255.255 area 0,ospf單區(qū)域配置實例10-6,s0/1,s0/1,a,b,c,192.168.10.1/24,192.168.10.2/24,192.168.20.1/24,192.168.20.2/24,f0/0,f0/0,loopback 0：10.1.1.1,loopback 0：20.1.1.1,loopback 0：30.1.1.1,由學員完成,ospf單區(qū)域配置實例10-7,查看鄰居列表 ra#show ip ospf neighbor neighb

19、or id pri state dead time address interface 30.1.1.1 1 full/bdr 00:00:37 192.168.20.2 fastethernet0/0 10.1.1.1 1 full/ - 00:00:35 192.168.10.2 serial0/1,ospf單區(qū)域配置實例10-8,查看路由表 ra#show ip route codes: c - connected, s - static, i - igrp, r - rip, m - mobile, b - bgp d - eigrp, ex - eigrp external, o -

20、 ospf, ia - ospf inter area n1 - ospf nssa external type 1, n2 - ospf nssa external type 2 e1 - ospf external type 1, e2 - ospf external type 2, e - egp i - is-is, l1 - is-is level-1, l2 - is-is level-2, ia - is-is inter area * - candidate default, u - per-user static route, o - odr p - periodic dow

21、nloaded static route gateway of last resort is not set c 20.0.0.0/8 is directly connected, loopback0 c 192.168.10.0/24 is directly connected, serial0/1 c 192.168.20.0/24 is directly connected, fastethernet0/0 10.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets o 10.1.1.1 110/782 via 192.168.10.2, 00:45:55, serial0/

22、1 30.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets o 30.1.1.1 110/2 via 192.168.20.2, 00:45:55, fastethernet0/0,通過ospf學習到的路由,ospf的管理距離是110,128k的鏈路cost值為781,ospf單區(qū)域配置實例10-9,查看接口數(shù)據(jù)結構 ra#show ip ospf inter f0/0 fastethernet0/0 is up, line protocol is up internet address 192.168.20.1/24, area 0 process id 20, router

23、 id 20.1.1.1, network type broadcast, cost: 1 transmit delay is 1 sec, state dr, priority 1 designated router (id) 20.1.1.1, interface address 192.168.20.1 backup designated router (id) 30.1.1.1, interface address 192.168.20.2 timer intervals configured, hello 10, dead 40, wait 40, retransmit 5 hell

24、o due in 00:00:05 index 2/2, flood queue length 0 next 0 x0(0)/0 x0(0) last flood scan length is 2, maximum is 2 last flood scan time is 0 msec, maximum is 0 msec neighbor count is 1, adjacent neighbor count is 1 adjacent with neighbor 30.1.1.1 (backup designated router) suppress hello for 0 neighbor(s,廣播型網(wǎng)絡,dr的id