OSPF基礎(chǔ)課件

1、ospf基礎(chǔ)基礎(chǔ)issue 1.0日期：杭州華三通信技術(shù)有限公司 版權(quán)所有，未經(jīng)授權(quán)不得使用與傳播n rip路由協(xié)議存在無法避免的缺陷，多用于構(gòu)建中小路由協(xié)議存在無法避免的缺陷，多用于構(gòu)建中小型網(wǎng)絡(luò)型網(wǎng)絡(luò)n 隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的日益擴(kuò)大，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的日益擴(kuò)大，rip路由協(xié)議已經(jīng)不能完路由協(xié)議已經(jīng)不能完全滿足需求全滿足需求n ospf 路由協(xié)議解決了很多路由協(xié)議解決了很多rip路由協(xié)議無法解決的路由協(xié)議無法解決的問題，因而得到了廣泛應(yīng)用問題，因而得到了廣泛應(yīng)用引入引入n 掌握掌握ospf路由協(xié)議基本原理路由協(xié)議基本原理n 熟練配置單區(qū)域熟練配置單區(qū)域ospfn 掌握掌握ospf常見問題定位手段常見問

2、題定位手段課程目標(biāo)課程目標(biāo)學(xué)習(xí)完本課程，您應(yīng)該能夠：學(xué)習(xí)完本課程，您應(yīng)該能夠：n rip的缺陷的缺陷n ospf基本原理基本原理n 配置配置ospfn ospf信息顯示與調(diào)試信息顯示與調(diào)試目錄目錄以跳數(shù)評估的路由并非最優(yōu)路徑以跳數(shù)評估的路由并非最優(yōu)路徑rtartbrtcrtd10.1.0.0/2410.2.0.0/2464kbps2mbps2mbps2mbps2mbps數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流rta routing table目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)接口度量值10.2.0.0s0/11s0/1s0/0傳輸需時(shí)傳輸需時(shí) t = 2mbps64kbps= 32 s l如果如果rta選擇選擇s0/0傳輸，傳輸需時(shí)會大大縮短為傳

3、輸，傳輸需時(shí)會大大縮短為3s最大跳數(shù)最大跳數(shù)16導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)尺度小導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)尺度小rtartb12345678910111213141516rta無窮遠(yuǎn)，不可達(dá)！無窮遠(yuǎn)，不可達(dá)！lrip協(xié)議限制網(wǎng)絡(luò)直徑不能超過協(xié)議限制網(wǎng)絡(luò)直徑不能超過16跳！跳！收斂速度慢收斂速度慢routing table目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)接口度量值10.1.0.0e1/0infrouting table目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)接口度量值10.1.0.0e1/0inf112234567891011rtartb10.1.0.0/2410.2.0.0/2411223456789101110.1.0.0, metric 210.1.0.0, metric 1rt

4、clrta和和rtb收到路由不可達(dá)信息后進(jìn)入抑制時(shí)間收到路由不可達(dá)信息后進(jìn)入抑制時(shí)間l抑制時(shí)間結(jié)束前，即使有新的設(shè)備發(fā)布路由抑制時(shí)間結(jié)束前，即使有新的設(shè)備發(fā)布路由rta和和rtb的的路由也不能更新路由也不能更新更新發(fā)送全部路由表浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源更新發(fā)送全部路由表浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源routing table目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)接口度量值20.1.0.0e1/0520.2.0.0e0/0220.100.0.0s0/08routing table目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)接口度量值10.1.0.0e1/0510.2.0.0e0/0210.100.0.0s0/08112234567891011rtartb64kbps112234567891

5、011每隔每隔30s向?qū)Ψ桨l(fā)送全部路由向?qū)Ψ桨l(fā)送全部路由l假設(shè)假設(shè)rta和和rtb各有各有1000條路由，每條路由需占用條路由，每條路由需占用20個(gè)字節(jié)個(gè)字節(jié)l每次路由更新時(shí)，每次路由更新時(shí)，rta和和rtb之間單向需消耗至少之間單向需消耗至少160kb的帶的帶寬資源寬資源n rip的缺陷的缺陷n ospf基本原理基本原理n 配置配置ospfn ospf信息顯示與調(diào)試信息顯示與調(diào)試目錄目錄什么是什么是ospflospf（open shortest path first，開放最，開放最短路徑優(yōu)先）是短路徑優(yōu)先）是ietf 開發(fā)的基于鏈路狀態(tài)的開發(fā)的基于鏈路狀態(tài)的自治系統(tǒng)內(nèi)部路由協(xié)議自治系統(tǒng)內(nèi)部路

6、由協(xié)議lospf僅傳播對端設(shè)備不具備的路由信息，網(wǎng)僅傳播對端設(shè)備不具備的路由信息，網(wǎng)絡(luò)收斂迅速，并有效避免了網(wǎng)絡(luò)資源浪費(fèi)絡(luò)收斂迅速，并有效避免了網(wǎng)絡(luò)資源浪費(fèi)lospf-1988年年ietf提出，用于管理大型網(wǎng)絡(luò)提出，用于管理大型網(wǎng)絡(luò)的開放系統(tǒng)的開放系統(tǒng)lospf以組播地址發(fā)送協(xié)議包以組播地址發(fā)送協(xié)議包 ospf協(xié)議工作過程概述協(xié)議工作過程概述接口是否啟動ospfospf啟動不做任何處理沒有定時(shí)發(fā)送hello包，尋找鄰居啟動是否接收到鄰居的hello包沒有繼續(xù)等待接收鄰居狀態(tài)達(dá)到2-way狀態(tài)有dr/bdr是否選舉？進(jìn)行dr/bdr選舉未選舉與dr/bdr交互鏈路狀態(tài)，鄰居狀態(tài)達(dá)到full狀態(tài)選

7、舉完成計(jì)算路由僅與dr/bdr建立鄰接關(guān)系lospf協(xié)議工作過程主要有四個(gè)階段：協(xié)議工作過程主要有四個(gè)階段：尋找鄰居、建立鄰接關(guān)系、鏈路狀態(tài)信息傳遞、計(jì)算路由已選舉尋找鄰居尋找鄰居hellohellohellohello鄰居id鄰居地址鄰居狀態(tài)鄰居id鄰居地址鄰居狀態(tài)鄰居id鄰居地址鄰居狀態(tài)2.2.2.210.1.0.22-way鄰居id鄰居地址鄰居狀態(tài)1.1.1.110.1.0.12-way鄰居id鄰居地址鄰居狀態(tài)2.2.2.210.1.0.2init鄰居id鄰居地址鄰居狀態(tài)1.1.1.110.1.0.1init廣播廣播hello包，嘗試尋找可交包，嘗試尋找可交換路由信息的周邊設(shè)備換路由信息

8、的周邊設(shè)備接收到接收到hello包，找包，找到周邊設(shè)備到周邊設(shè)備hello包中攜帶的參數(shù)協(xié)商成功包中攜帶的參數(shù)協(xié)商成功鄰居表鄰居表鄰居表鄰居表l鄰居狀態(tài)達(dá)到鄰居狀態(tài)達(dá)到2-way狀態(tài)后，狀態(tài)后，rta與與rtb之間開始建立鄰接關(guān)系之間開始建立鄰接關(guān)系rtartbrouter id 1.1.1.1router id 2.2.2.210.1.0.1/2410.1.0.2/24建立鄰接關(guān)系建立鄰接關(guān)系rtdrtbrtcrtarte鄰接關(guān)系數(shù)鄰接關(guān)系數(shù) r = n (n-1)2鄰接關(guān)系數(shù)鄰接關(guān)系數(shù) r = 2 (n-2) + 1rtartbrtcrtdrterta(dr)rtb(bdr)rtcrtdr

9、te建立鄰接關(guān)系建立鄰接關(guān)系采用采用dr/bdr方式方式建立鄰接關(guān)系建立鄰接關(guān)系hellohellohellohellohellodr和和bdr選舉選舉rtdrtbrtcrtartehello: pri=2drbdrdrothersdrothers不具備選舉不具備選舉資格資格hello: pri=1hello: pri=0hello: pri=5hello: pri=3lhello包攜帶路由器優(yōu)先級，優(yōu)先級為包攜帶路由器優(yōu)先級，優(yōu)先級為0的路由器不具的路由器不具備選舉資格備選舉資格l先選舉先選舉bdr，再選舉，再選舉drldr和和bdr一旦選定，即使一旦選定，即使ospf區(qū)域內(nèi)新增優(yōu)先級更區(qū)域

10、內(nèi)新增優(yōu)先級更高的路由器，高的路由器，dr和和bdr也不重新選舉，只有當(dāng)也不重新選舉，只有當(dāng)dr和和bdr都失效后，才參與選舉都失效后，才參與選舉傳遞信息傳遞信息鄰居id鄰居地址鄰居狀態(tài)2.2.2.210.1.0.22-way鄰居id鄰居地址鄰居狀態(tài)1.1.1.110.1.0.12-way鄰居id鄰居地址鄰居狀態(tài)2.2.2.210.1.0.2fullrtartbrouter id 1.1.1.1router id 2.2.2.210.1.0.1/2410.1.0.2/24發(fā)送發(fā)送rta具備的具備的lsa概要概要分析比較分析比較rta與與rtb的鏈路信息的鏈路信息發(fā)送請求，要求獲得發(fā)送請求，要求

11、獲得rtb不具備的不具備的lsa將將rtb請求的請求的lsa發(fā)給發(fā)給rtb收到，謝謝！收到，謝謝！鄰居id鄰居地址鄰居狀態(tài)1.1.1.110.1.0.1full鄰居表鄰居表鄰居表鄰居表112234567891011觸發(fā)更新，或觸發(fā)更新，或每隔每隔30min更新更新l以上是以上是rtb獲得獲得rta lsa的過程，的過程，rta也通過相同的過程獲得也通過相同的過程獲得rtb的的lsal在在rtb與與rta的的lsa信息同步后，信息同步后，rta在在rtb鄰居表內(nèi)的狀態(tài)變遷為鄰居表內(nèi)的狀態(tài)變遷為full狀態(tài)狀態(tài)傳遞信息（續(xù)）傳遞信息（續(xù)）112234567891011rtartbrouter id

12、 1.1.1.1router id 2.2.2.210.1.0.1/2410.1.0.2/24發(fā)送請求，要求獲得發(fā)送請求，要求獲得rta不具備的不具備的lsa將將rta請求的請求的lsa發(fā)給發(fā)給rta收到，謝謝！收到，謝謝！發(fā)送請求，要求獲得發(fā)送請求，要求獲得rta不具備的不具備的lsa在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有收到在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有收到回應(yīng)，認(rèn)為包丟失，重回應(yīng)，認(rèn)為包丟失，重發(fā)包！發(fā)包！重復(fù)包不做處理重復(fù)包不做處理112234567891011將將rta請求的請求的lsa發(fā)給發(fā)給rta重復(fù)包不做處理重復(fù)包不做處理在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有收到在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有收到回應(yīng)，認(rèn)為包丟失，重回應(yīng)，認(rèn)為包丟失，重發(fā)包發(fā)包lo

13、spf協(xié)議包具備超時(shí)重傳機(jī)制協(xié)議包具備超時(shí)重傳機(jī)制l ospf協(xié)議包具備序列號，對重復(fù)包不做處理協(xié)議包具備序列號，對重復(fù)包不做處理l lsa更新攜帶掩碼，支持更新攜帶掩碼，支持vlsm路由計(jì)算路由計(jì)算1253a ad dc cb bd dc cb b123d dc c123a ad db b123a ac cb b123a aa a( (一一) )網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)( (二二) )每臺路由器的每臺路由器的lsdblsdb( (三三) )由由lsdblsdb得到的帶權(quán)有向圖得到的帶權(quán)有向圖( (四四) )每臺路由器分別以自己為根節(jié)點(diǎn)計(jì)算最小生成樹每臺路由器分別以自己為根節(jié)點(diǎn)計(jì)算最小生成

14、樹rtartbrtcrtd1253b bc cd drta的lsartb的lsartc的lsartd的lsalsdb配置配置ospf協(xié)議協(xié)議lospf 適用于較大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，并一般適用于較大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，并一般采用分層結(jié)構(gòu)，即將采用分層結(jié)構(gòu)，即將ospf覆蓋的區(qū)域分覆蓋的區(qū)域分割成幾個(gè)區(qū)域（割成幾個(gè)區(qū)域（area），而區(qū)域之間通），而區(qū)域之間通過一個(gè)主干區(qū)域過一個(gè)主干區(qū)域area 0(主干區(qū)域定義為主干區(qū)域定義為區(qū)域區(qū)域0)互聯(lián)互聯(lián)18ospf協(xié)議分區(qū)域管理協(xié)議分區(qū)域管理區(qū)域區(qū)域0區(qū)域區(qū)域1區(qū)域區(qū)域10.0.0.1區(qū)域邊界區(qū)域邊界 路由器路由器 自治系統(tǒng)自治系統(tǒng)邊界路由器邊界路由器骨干路由器骨干

15、路由器區(qū)域內(nèi)部路由器區(qū)域內(nèi)部路由器區(qū)域內(nèi)部路由器區(qū)域內(nèi)部路由器ospf協(xié)議區(qū)域協(xié)議區(qū)域lsa發(fā)布發(fā)布區(qū)域區(qū)域0區(qū)域區(qū)域1區(qū)域區(qū)域10.0.0.120.1.0.1/2420.1.0.2/2420.1.1.1/2420.1.2.1/2420.1.1.2/2420.1.2.2/24區(qū)域區(qū)域0、區(qū)域、區(qū)域1的的lsa區(qū)域區(qū)域10.0.0.1的的lsa只描述只描述20.1.0.0/16區(qū)域區(qū)域0和區(qū)域和區(qū)域10.0.0.1的的lsa區(qū)域區(qū)域1的的lsa將將ospf區(qū)域內(nèi)的路由區(qū)域內(nèi)的路由發(fā)布給其他自治系統(tǒng)發(fā)布給其他自治系統(tǒng)n rip的缺陷的缺陷n ospf基本原理基本原理n 配置配置ospfn ospf

16、信息顯示與調(diào)試信息顯示與調(diào)試目錄目錄ospf基本配置命令基本配置命令l配置配置router idrouterrouter id ip-addressl啟動啟動ospf進(jìn)程進(jìn)程routerospf process-id l配置配置ospf區(qū)域區(qū)域router-ospf-100area area-idloopback回環(huán)端口回環(huán)端口l可以用來接收所有發(fā)送給本機(jī)的數(shù)據(jù)包可以用來接收所有發(fā)送給本機(jī)的數(shù)據(jù)包l有些應(yīng)用需要在不影響物理接口配置的有些應(yīng)用需要在不影響物理接口配置的情況下，配置一個(gè)帶有指定情況下，配置一個(gè)帶有指定ip地址的的地址的的本地接口本地接口l出于節(jié)約出于節(jié)約ip地址的需要，需要配置地址

17、的需要，需要配置32位位掩碼的掩碼的ip地址，并需要將這個(gè)端口上的地址，并需要將這個(gè)端口上的地址通過路由協(xié)議發(fā)布出去。地址通過路由協(xié)議發(fā)布出去。lloopback端口就是為了滿足這種需要而端口就是為了滿足這種需要而設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)的 單區(qū)域單區(qū)域ospf配置示例一配置示例一rtarouter id 1.1.1.1rtbrouter id 2.2.2.2rtc router id 3.3.3.3eth0/010.0.0.1/24eth0/0 10.0.0.2/24eth0/120.0.0.1/24eth0/120.0.0.2/24eth0/130.0.0.1/24eth0/030.0.0.2/24區(qū)域

18、區(qū)域0單區(qū)域單區(qū)域ospf配置示例一（續(xù)）配置示例一（續(xù)）rtarouter id 1.1.1.1rtbrouter id 2.2.2.2rtc router id 3.3.3.3eth0/010.0.0.1/24eth0/0 10.0.0.2/24eth0/120.0.0.1/24eth0/120.0.0.2/24eth0/130.0.0.1/24eth0/030.0.0.2/24區(qū)域區(qū)域0l rta eth0/0與與rtb eth0/0互為鄰居?；猷従?。l rta eth0/1與與rtc eth0/1互為鄰居。互為鄰居。l rtb eth0/1與與rtc eth0/0互為鄰居?；猷従?。

19、 l rta,b,c上都有達(dá)到彼此網(wǎng)絡(luò)的最上都有達(dá)到彼此網(wǎng)絡(luò)的最 短路徑路由。短路徑路由。rtcinterface loopback 0rtc-loopback-0ip address 3.3.3.3 255.255.255.255rtc-loopback-0quitrtcrouter id 3.3.3.3rtcospf 1rtc-ospf-1area 0rtc-ospf-1-area-0.0.0.0network 3.3.3.3 0.0.0.0rtc-ospf-1-area-0.0.0.0network 20.0.0.0 0.0.0.255rtc-ospf-1-area-0.0.0.0net

20、work 30.0.0.0 0.0.0.255rtbinterface loopback 0rtb-loopback-0ip address 2.2.2.2 255.255.255.255rtb-loopback-0quitrtbroute id 2.2.2.2rtbospf 1rtb-ospf-1area 0rtb-ospf-1-area-0.0.0.0network 2.2.2.2 0.0.0.0rtb-ospf-1-area-0.0.0.0network 10.0.0.0 0.0.0.255rtb-ospf-1-area-0.0.0.0network 30.0.0.0 0.0.0.255

21、單區(qū)域單區(qū)域ospf配置示例二配置示例二l改變路由器優(yōu)先級和接口改變路由器優(yōu)先級和接口cost值值rtarouter id 1.1.1.1rtbrouter id 2.2.2.2rtc router id 3.3.3.3eth0/010.0.0.1/24eth0/0 10.0.0.2/24eth0/120.0.0.1/24eth0/120.0.0.2/24eth0/130.0.0.1/24eth0/030.0.0.2/24區(qū)域區(qū)域0l rta eth0/0與與rtb eth0/0互為鄰居?；猷従印 rta eth0/1與與rtc eth0/1互為鄰居?；猷従印 rtb eth0/1與與

22、rtc eth0/0互為鄰居?；猷従?。 l rtc上路由表更改。上路由表更改。rta interface ethernet0/0rta-ethernet-0/0 ospf dr-priority 0rta-ethernet-0/0 ospf cost 50rta-ethernet-0/0 quitrta interface ethernet0/1rta-ethernet-0/1 ospf dr-priority 0rta-ethernet-0/1 ospf cost 10rtb interface ethernet0/0rtb-ethernet-0/0 ospf cost 100rtb-et

23、hernet-0/0 quitrtb interface ethernet0/1rtb-ethernet-0/1 ospf cost 10多區(qū)域多區(qū)域ospf配置示例配置示例rta router id 1.1.1.1rtb router id 2.2.2.2eth0/010.0.0.2/24eth0/0 10.0.0.1/24eth0/020.0.0.1/24區(qū)域區(qū)域 0eth0/120.0.0.2/24rtc router id 3.3.3.3區(qū)域區(qū)域 192.168.10.1l rta和和rtc配置域單區(qū)域配置域單區(qū)域ospf配置相同。配置相同。l rtb需要加入兩個(gè)區(qū)域，需要加入兩個(gè)區(qū)域

24、，rta和和rtc有到達(dá)彼此的路由。有到達(dá)彼此的路由。rtb interface loopback 0rtb-loopback-0 ip address 2.2.2.2 255.255.255.255rtb-loopback-0 quitrtb route id 2.2.2.2rtb ospf 100rtb-ospf-100 area 0rtb-ospf-100-area-0.0.0.0 network 2.2.2.2 0.0.0.0rtb-ospf-100-area-0.0.0.0 network 10.0.0.0 0.0.0.255rtb-ospf-100-area-0.0.0.0 qui

25、trtb-ospf-100 area 192.168.10.1rtb-ospf-100-area-192.168.10.1 network 20.0.0.0 0.0.0.255n rip的缺陷的缺陷n ospf基本原理基本原理n 配置配置ospfn ospf信息顯示與調(diào)試信息顯示與調(diào)試目錄目錄顯示顯示ospf鄰居信息鄰居信息該該ospf路由器的路由器的router id鄰居路由器的鄰居路由器的router id3.3.3.3是是50.50.50.0/24網(wǎng)段的網(wǎng)段的bdr4.4.4.4是是50.50.50.0/24網(wǎng)段的網(wǎng)段的dr2.2.2.2非非dr/bdr，鄰居狀態(tài)為，鄰居狀態(tài)為2-way

26、鄰居路由器地址鄰居路由器地址與鄰居路由器相連的接口與鄰居路由器相連的接口路由器優(yōu)先級路由器優(yōu)先級h3cdisplay ospf peer ospf process 1 with router id 1.1.1.1 neighbor brief information area: 0.0.0.0 router id address pri dead-time interface state 3.3.3.3 50.50.50.3 100 35 eth0/0 full/bdr 4.4.4.4 50.50.50.4 10 34 eth0/0 full/dr 2.2.2.2 50.50.50.1 100

27、 38 eth0/0 2-way/-顯示顯示ospf的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫鏈路狀態(tài)發(fā)布者鏈路狀態(tài)發(fā)布者區(qū)域區(qū)域iddisplay ospf lsdb ospf process 1 with router id 1.1.1.1 link state database area:0.0.0.0 type linkstate id advrouter age len sequence metric router 3.3.3.3 3.3.3.3 1564 48 800000c7 0 router 1.1.1.1 1.1.1.1 804 48 800000f2 0 router 4.4.4.4

28、 4.4.4.4 1520 48 800000c9 0 router 2.2.2.2 2.2.2.2 1276 48 800000c8 0 network 50.50.50.4 4.4.4.4 1520 40 800000c8 0網(wǎng)絡(luò)的鏈路狀態(tài)只能網(wǎng)絡(luò)的鏈路狀態(tài)只能由由dr路由器發(fā)布路由器發(fā)布該路由器接收到該條該路由器接收到該條lsa時(shí)，時(shí)，lsa報(bào)文攜帶的序列號報(bào)文攜帶的序列號顯示顯示ospf路由信息路由信息目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)路由開銷路由開銷下一跳地址下一跳地址路由類型路由類型stub表示末梢網(wǎng)絡(luò)表示末梢網(wǎng)絡(luò)transit表示轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)表示轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)該路由相關(guān)的該路由相關(guān)的lsa發(fā)布者發(fā)布者ospf區(qū)域區(qū)域iddisplay ospf routing ospf process 1 with router id 1.1.1.1 routing tables routing for network destination cost type nexthop advrouter