09 OSPF原理與配置

1、 OSPF 協(xié)議 RIP的缺點：1. 以跳數(shù)做為度量值，可能會選擇次佳路徑；2. 最大支持15跳，不適用于大型復雜的網(wǎng)絡環(huán)境；3. 每30秒周期性的發(fā)送更新，收斂速度慢；在網(wǎng)絡無變化時，發(fā)送更新浪費帶寬資源。OSPF協(xié)議( Open shortest path frist 開放最短路徑優(yōu)先 )，是IETF定義的一種基于鏈路狀態(tài)的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議，它的優(yōu)點主要體現(xiàn)在無環(huán)路、收斂快、擴展性好、支持認證。OSPF從設計上就保證了無路由環(huán)路，區(qū)域內(nèi)部的路由器使用SPF(最短路徑優(yōu)先)算法保證了區(qū)域內(nèi)部的無環(huán)路。OSPF還利用區(qū)域間的連接規(guī)則保證了區(qū)域之間無路由環(huán)路。區(qū)域0為主干區(qū)域，為了避免

2、區(qū)域間路由環(huán)路，常規(guī)區(qū)域間都必須連接到主干區(qū)域，常規(guī)區(qū)域間不能進行路由交換。OSPF協(xié)議路由表的建立：（1）建立鄰居關(guān)系和檢測鄰居的存活性。 HELLO建立鄰居關(guān)系 224.0.0.5（ 所有OSPF路由器 ） BMA（以太網(wǎng)）/ PPP 10秒 40秒（2）構(gòu)建關(guān)于整個網(wǎng)絡鏈路狀態(tài)的數(shù)據(jù)庫。 描述包DD 向鄰居通告自已當前數(shù)據(jù)庫中LSA的簡略信息（序列號）請求包LSR序列號新，請求對方發(fā)送更新包LSU通告LSA的詳細信息 LSA 拓撲 + 路由 確認包ACK對 更新包 確認（3）用SPF算法自己計算路由表。（鏈路狀態(tài)型路由協(xié)議）OSPF數(shù)據(jù)庫LSDB的同步過程Init 2-WayExStar

3、t ExchangeLoadingFull初始 雙向 預起動 交換 加載 完全同步 HELLO 發(fā)送DD DD LSR (廣播網(wǎng)絡DR選舉) 主從關(guān)系 LSU (P2P不選DR) (ID大為主) ACKOSPF的配置R1ospf 1 router-id 1.1.1.1 啟動OSPF協(xié)議，進程號為1，router-id為1.1.1.1 area 1 在區(qū)域1運行 net 12. 0.0.1 0.0.0.0 指定G0/0/1接口參于OSPF net 172.16.0.0 0.0.255.255指定G0/0/0、lo2、lo3、lo7參于OSPF說明：OSPF協(xié)議可以通過通配符掩碼對參于協(xié)議的接口進

4、行嚴格的限定，如：R1ospf 1 router-id 1.1.1.1 area 1 net 172.16.1.1 0.0.0.0 指定G0/0/0接口參于OSPF net 172.16.0.0 0.0.255.255 指定G0/0/0、lo1、lo2、lo3、lo7都可以參于OSPFOSPF R-ID：唯一標識一臺OSPF路由器，在OSPF網(wǎng)絡中，R-ID不能重復。R-ID采用IP地址不帶掩碼的格式，如果沒有手工指定，OSPF會采用接口IP作為R-ID。R-ID推薦手工設置。調(diào)試命令r1disp ospf peer brief OSPF Process 1 with Router ID 1.

5、1.1.1 Peer Statistic Information - Area Id Interface Neighbor id State 0.0.0.1 GigabitEthernet0/0/1 2.2.2.2 Full -R1disp ospf peer 2.2.2.2 OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1 Area 0.0.0.1 interface 12.0.0.1(GigabitEthernet0/0/1)'s neighbors Router ID: 2.2.2.2 Address: 12.0.0.2 State: Full Mode

6、:Nbr is Master Priority: 1 DR: 12.0.0.2 BDR: 12.0.0.1 MTU: 0 Dead timer due in 34 sec Retrans timer interval: 5 Neighbor is up for 00:02:09 Authentication Sequence: 0 R1disp ospf lsdb Area: 0.0.0.1 Type LinkState ID AdvRouter Age Len Sequence Metric Router 2.2.2.2 2.2.2.2 1629 60 80000005 1 Router 1

7、.1.1.255 1.1.1.255 1656 84 80000007 1 Router 3.3.3.3 3.3.3.3 1587 84 80000004 1 Network 12.0.0.1 1.1.1.255 1656 32 80000002 0R1disp ip routing-tableDestination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface12.0.0.0/8 Direct 0 0 D 12.0.0.1 GigabitEthernet0/0/123.0.0.0/8 OSPF 10 49 D 12.0.0.2 GigabitEthe

8、rnet0/0/1172.16.1.0/24 Direct 0 0 D 172.16.1.1 GigabitEthernet0/0/0172.16.2.0/24 Direct 0 0 D 172.16.2.1 LoopBack2172.16.3.0/24 Direct 0 0 D 172.16.3.1 LoopBack3172.16.7.0/24 Direct 0 0 D 172.16.7.1 LoopBack7172.16.8.0/24 OSPF 10 50 D 12.0.0.2 GigabitEthernet0/0/1172.16.9.1/32 OSPF 10 49 D 12.0.0.2

9、GigabitEthernet0/0/1172.16.15.1/32 OSPF 10 49 D 12.0.0.2 GigabitEthernet0/0/1OSPF協(xié)議特點： 1度量值：路徑開銷 COST=100M/帶寬依據(jù)帶寬來選擇路徑，選擇的是最佳路徑。100M/100M=1 100M/2.048M=48.8=48(取整，但不能為0，如5.8=5 0.1=1）OSPF的開銷也可以手工設置，進行人工選路。interface GigabitEthernet0/0/1ospf cost 11 2適用環(huán)境：沒有環(huán)路，沒有跳數(shù)限制，適于大型、復雜的網(wǎng)絡環(huán)境。 3采用觸發(fā)更新機制，收斂速度快。 有變化，

10、立即更新；無變化，每30分鐘LSA涮新一次LSA （LSDB的摘要信息）。（觸發(fā)更新+周期性更新） ( RIP: 30秒通告一次路由，周期性更新 ) 4通告信息時攜帶子網(wǎng)掩碼，適用于子網(wǎng)不連續(xù)的網(wǎng)絡環(huán)境。 5. 支持分層結(jié)構(gòu)（劃分區(qū)域），支持區(qū)域間路由匯總： 單區(qū) 不能匯總 多區(qū) 可以在區(qū)域邊界根據(jù)需要手工匯總。6. 支持等值路由負載均衡。 靜態(tài)RIP OSPFOSPF協(xié)議支持的網(wǎng)絡環(huán)境：OSPF支持廣播型BMA、點到點、非廣播多路訪問NBMA和點到多點網(wǎng)絡。其中，非廣播多路訪問NBMA和點到多點網(wǎng)絡主要用于幀中繼網(wǎng)絡，現(xiàn)在已很少使用。1. 廣播型多路訪問BMA （ 以太網(wǎng) ）默認的OSPF類

11、型: broadcast同一網(wǎng)段中可能有多個路由器存在，選舉DR (指定路由器，該網(wǎng)段的代表 )。 作用：減少鄰接關(guān)系，減小網(wǎng)絡中的更新流量（減少LSA的交換，非DR只與DR/BDR進行LSA交換，非DR之間不進行LSA交換）。 鄰居關(guān)系：2-way 發(fā)送hello 鄰接關(guān)系：進行LSA交換 DR選舉 （40秒） 1) 優(yōu)先級：大為DR，（ 默認為1， 0不能成為DR ）. 2) 優(yōu)先級相同時，比較ID號，大為DR. R1int e0/0/1ospf network-type broadcast 以太網(wǎng)接口默認類型 p2p ospf dr-priority 2 接口優(yōu)先級，默認為1，最大為DR

12、說明: 如果只有兩臺R通過以太網(wǎng)接口相連，可以將broadcast改為 p2p, 則不選DR。好處是可以加快收斂速度。2. 點到點 （ 廣域網(wǎng)PPP ）同一網(wǎng)段中只有兩個路由器存在，不選舉DR. 默認的OSPF類型: ospf network-type p2p3. 非廣播多路訪問NBMA（幀中繼）（淘汰，已很少使用）4. 點到多點網(wǎng)絡（幀中繼）（淘汰，已很少使用）OSPF被動接口設置OSPF被動接口，防止向局域網(wǎng)發(fā)送hello包。R1ospf 1R1-ospf-1silent-interface G0/0/0OSPF的調(diào)試R1disp ospf peer 查看OSPF鄰居 disp ospf

13、peer brief disp ospf interface s1/0/0 ( g0/0/1 )查看OSPF接口開銷 disp ospf lsdb 查看OSPF數(shù)據(jù)庫 disp ip routing-table 查看路由表OSPF區(qū)域設計：劃分OSPF區(qū)域可以縮小路由器LSDB的規(guī)模，減少網(wǎng)絡路由更新流量。區(qū)域內(nèi)傳播是詳細的鏈路狀態(tài)信息，而區(qū)域間傳播的只是路由信息，開銷很小。區(qū)域0為主干區(qū)域，為了避免區(qū)域間路由環(huán)路，常規(guī)區(qū)域間都必須連接到主干區(qū)域，常規(guī)區(qū)域間不能進行路由交換。路由優(yōu)先級（cisco稱做管理距離）用來標識路由的可信度。如果同一條路由從多種方式（靜態(tài)、RIP、OSPF）學到，路由處理進程將根據(jù)路由優(yōu)先級的大小來確定把那一條路由寫進路由表。路由類型默認優(yōu)先級 直連路由0OSPF10靜態(tài)路由60RIP100CISCO:直連0 靜態(tài) 1 OSPF110 RIP 120路由學習原則：路由器在選擇最優(yōu)路由時，會首先比較相同路由的優(yōu)先級；如果優(yōu)先級相同，再比較metric值。如果metric值也相同，多條相同的路由將實現(xiàn)負載分擔。靜態(tài)metric為0；RIP的metric為跳數(shù)；OSPF的metric為開銷