OSPF協(xié)議原理培訓(xùn)膠片-20060711-B.ppt

1、OSPF協(xié)議原理,ISSUE 1.0,Page 1,前 言,本課程由淺入深的講解OSPF協(xié)議基本概念，OSPF路由計(jì)算過(guò)程，各種類(lèi)型的LSA，以及如何合理規(guī)劃設(shè)計(jì)OSPF網(wǎng)絡(luò)。學(xué)完本課程，無(wú)論您是新手，還是資深專(zhuān)家，都能從中獲益匪淺。,Page 2,學(xué)習(xí)指南,本課程全套資料包括培訓(xùn)膠片、配套原理教材、多媒體課件、試題、演練案例和教師教學(xué)指導(dǎo)書(shū)，合理有效利用上述資料您將會(huì)取得良好的學(xué)習(xí)效果。,Page 3,參考資料,VRP 3.30 操作手冊(cè)、命令手冊(cè) RFC1583, RFC1587, RFC2178, RFC2328, RFC2370 TCP/IP協(xié)議卷,Page 4,學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì)：

2、 掌握OSPF協(xié)議的基本概念 掌握OSPF協(xié)議的基本原理 設(shè)計(jì)規(guī)劃OSPF網(wǎng)絡(luò),目 標(biāo),Page 5,內(nèi)容介紹,第1章 OSPF協(xié)議基本概念 第2章 OSPF網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型 第3章 OSPF路由計(jì)算過(guò)程 第4章 LSA鏈路狀態(tài)通告 第5章 設(shè)計(jì)規(guī)劃OSPF網(wǎng)絡(luò),Page 6,OSPF協(xié)議概述,OSPF（Open Shortest Path First) 屬于IGP（內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議） 基于鏈路狀態(tài)算法的路由協(xié)議 由IETF開(kāi)發(fā) 目前為版本2 相關(guān)協(xié)議：RFC1583, RFC2178, RFC2328,Page 7,OSPF協(xié)議基本特征,無(wú)路由自環(huán) 可適應(yīng)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò) 路由變化收斂速度快 支持區(qū)域劃分 支

3、持等值路由 支持驗(yàn)證 支持路由分級(jí)管理 支持以組播地址發(fā)送協(xié)議報(bào)文,Page 8,OSPF協(xié)議相關(guān)術(shù)語(yǔ),Router ID OSPF域中路由器的唯一標(biāo)識(shí) Area 區(qū)域 Cost 花費(fèi)值 ABR、ASBR 區(qū)域邊界路由器、自治系統(tǒng)邊界路由器 LSA 鏈路狀態(tài)通告 Link Type 鏈路類(lèi)型，包括廣播，非廣播，點(diǎn)到點(diǎn)，點(diǎn)到多點(diǎn) DR和BDR 指定路由器和非指定路由器 區(qū)域類(lèi)型 骨干區(qū)域，STUB區(qū)域，TRANSIT區(qū)域 Virtual-Link 虛連接,Page 9,OSPF Router ID,Router ID 一個(gè)32-bit的無(wú)符號(hào)整數(shù)，是一臺(tái)路由器的唯一標(biāo)識(shí)，在整個(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)唯一 R

4、outer ID OSPF 是基于IP的，其協(xié)議號(hào)是89,Page 10,OSPF協(xié)議區(qū)域,OSPF使用Area實(shí)現(xiàn)了分層-兩層模式 區(qū)域號(hào)是一個(gè)32bit的整數(shù) 定義為IP address格式 也可以用一個(gè)十進(jìn)制整數(shù)表示 (ie. Area 0.0.0.0, or Area 0) 區(qū)域0.0.0.0保留為骨干區(qū) 非骨干區(qū)一定要連接到骨干區(qū),Page 11,OSPF協(xié)議Cost值,Cost應(yīng)用于每一個(gè)啟動(dòng)了OSPF的鏈路 16-bit正數(shù)，范圍165,535 Cost值越小鏈路越優(yōu) 該值表示的是出接口Cost值 路由選取是依靠整個(gè)鏈路Cost值的總和,Page 12,OSPF協(xié)議Cost值(續(xù)

5、),計(jì)算方法 108 /bandwidth 56-kbps serial link = 1785 Ethernet = 10 64-kbps serial link = 1562 T1 (1.544-Mbps serial link) = 64 用戶(hù)調(diào)節(jié)鏈路Cost的方法： ospf cost value,Page 13,ABR & ASBR,Page 14,問(wèn)題,什么是Router ID ？有什么作用？修改Router ID之后是否會(huì)立即生效? 為什么要?jiǎng)澐謪^(qū)域？怎樣合理劃分區(qū)域？為什么其他區(qū)域必須和骨干區(qū)域相連? Cost值有什么作用？,Page 15,內(nèi)容介紹,第1章 OSPF協(xié)議基本概

6、念 第2章 OSPF網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型 第3章 OSPF路由計(jì)算過(guò)程 第4章 LSA鏈路狀態(tài)通告 第5章 設(shè)計(jì)規(guī)劃OSPF網(wǎng)絡(luò),Page 16,OSPF協(xié)議支持的網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型,鏈路類(lèi)型：廣播，非廣播，點(diǎn)到點(diǎn)，點(diǎn)到多點(diǎn),Page 17,OSPF鄰居關(guān)系太多,對(duì)于多點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)，即NBMA和broadcast，如果網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有上百臺(tái)路由器，那將形成多少鄰接關(guān)系：兩兩互相形成，即100*（100-1），這些鄰接關(guān)系要定期的交換LSDB,這樣耗費(fèi)的系統(tǒng)資源更是不計(jì)其數(shù)。,Page 18,DR和BDR,Page 19,問(wèn)題,LSA描述的網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型主要有哪些？ 為什么要選舉DR和BDR？它們有什么作用？,Page 20,內(nèi)容介

7、紹,第1章 OSPF協(xié)議基本概念 第2章 OSPF網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型 第3章 OSPF路由計(jì)算過(guò)程 第4章 LSA鏈路狀態(tài)通告 第5章 設(shè)計(jì)規(guī)劃OSPF網(wǎng)絡(luò),Page 21,OSPF報(bào)文頭,OSPF報(bào)文頭格式：,Page 22,OSPF的五種協(xié)議報(bào)文,Hello報(bào)文 發(fā)現(xiàn)及維持鄰居關(guān)系，選舉DR，BDR DD報(bào)文 本地LSDB的摘要 LSR報(bào)文 向?qū)Χ苏?qǐng)求本端沒(méi)有或?qū)Χ说母碌腖SA LSU報(bào)文 向?qū)Ψ桨l(fā)送其需要的LSA LSAck報(bào)文 收到LSU之后，進(jìn)行確認(rèn),Page 23,鄰接關(guān)系的形成與維持,通過(guò)HELLO報(bào)文形成鄰接關(guān)系 鄰居建立后，還需要通過(guò)HELLO報(bào)文進(jìn)行鄰居關(guān)系的維持，有兩個(gè)定時(shí)器來(lái)進(jìn)

8、行這項(xiàng)工作： HELLO TIME：缺省為10秒（對(duì)于NBMA網(wǎng)絡(luò)為30秒） DEAD TIME：缺省為4倍的HELLO TIME,Page 24,OSPF的鄰居狀態(tài)機(jī),Page 25,鄰接關(guān)系形成后開(kāi)始相互交流,數(shù)據(jù)庫(kù)交換過(guò)程 主從協(xié)商 DD交換 LSA請(qǐng)求 LSA傳播 LSA應(yīng)答,Page 26,OSPF協(xié)議數(shù)據(jù)庫(kù)交換過(guò)程,Page 27,OSPF協(xié)議路由計(jì)算過(guò)程,(1)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),(4)每臺(tái)路由器分別以自己為根節(jié)點(diǎn)計(jì)算最小生成樹(shù),Page 28,問(wèn)題,OSPF協(xié)議報(bào)文有哪些？ OSPF協(xié)議路由計(jì)算的過(guò)程是怎樣的？ OSPF域中有兩個(gè)相同的ID，會(huì)造成什么問(wèn)題? OSPF查找路由表的順

9、序是怎樣的? OSPF中有哪些表?生成這些表的順序是怎樣的?,Page 29,內(nèi)容介紹,第1章 OSPF協(xié)議基本概念 第2章 OSPF網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型 第3章 OSPF路由計(jì)算過(guò)程 第4章 LSA鏈路狀態(tài)通告 第5章 設(shè)計(jì)規(guī)劃OSPF網(wǎng)絡(luò),Page 30,LSA頭部,所有LSA頭部都有20個(gè)字節(jié)，它包含了足夠的信息來(lái)唯一標(biāo)識(shí)一條LSA,Page 31,LSA分類(lèi),Page 32,LSA進(jìn)一步闡述,以下圖為例，介紹各種LSA,Page 33,Router LSA (Type 1),Router LSA 報(bào)文格式：,Router LSA（不包括LSA頭部）,Page 34,Router LSA of RT

10、4,RT4disp ospf lsdb router 4.4.4.4 OSPF Process 1 with Router ID 4.4.4.4 Link State Database Area: 0.0.0.0 Type : Router Type 1 LSA Ls id : 4.4.4.4 OSPF的Router ID Adv rtr : 4.4.4.4 LSA的始發(fā)者 Ls age : 1195 Len : 36 Seq# : 80000008 Chksum : 0 x5d57 Options : (DC) ABR Link count : 1 Link ID : 3.3.3.3 連接對(duì)

11、象 Data : 40.1.1.1 取決于鏈路類(lèi)型 Type : Virtual 連接類(lèi)型 Metric : 1562,Page 35,Network LSA (Type 2),生成且只在Broadcast 和 NBMA 網(wǎng)絡(luò)中生成 包含所有連接到該網(wǎng)絡(luò)上的Router 只有DR（designated router）生成Network LSA 和Router LSA一樣，只在區(qū)域內(nèi)傳播，不再向外傳播,Network LSA（不包括LSA頭部）,Network LSA 報(bào)文格式：,Page 36,Network LSA for 6.6.6.6,disp ospf lsdb network OSP

12、F Process 1 with Router ID 6.6.6.6 Link State Database Area: 0.0.0.4 Type : Net LSA類(lèi)型 Ls id : 60.1.1.2 DR在該網(wǎng)段的接口地址 Adv rtr : 6.6.6.6 LSA的始發(fā)者 Ls age : 166 Len : 32 Seq# : 80000003 Chksum : 0 xfbc5 Options : (DC) Net mask : 255.255.255.0 Attached Router 6.6.6.6 連接到該網(wǎng)絡(luò)的路由器 Attached Router 2.2.2.2,Page

13、37,Summary LSA (Type 3,4),Summary LSA（不包括LSA頭部）,Summary LSA 報(bào)文格式：,Page 38,Type 3 Details,display ospf lsdb summary OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2 Link State Database Area: 0.0.0.0 Type : SumNet LSA類(lèi)型 Ls id : 40.1.1.0 被通告的網(wǎng)絡(luò)地址 Adv rtr : 4.4.4.4 始發(fā)此LSA的Router Ls age : 1382 Len : 28 Seq# : 80000

14、004 Chksum : 0 x439e Options : (DC) (Non DN) Net mask : 255.255.255.0 網(wǎng)絡(luò)掩碼 Tos 0 metric: 1562 花費(fèi),Page 39,Type 4 Details,disp ospf lsdb asbr OSPF Process 1 with Router ID 5.5.5.5 Link State Database Area: 0.0.0.3 Type : SumASB LSA類(lèi)型 Ls id : 1.1.1.1 ASBR Router ID Adv rtr : 4.4.4.4 通告路由器 Ls age : 1498

15、 Len : 28 Seq# : 80000002 Chksum : 0 x7176 Options : (DC) Tos 0 metric: 3125,Page 40,External LSA (Type 5),AS-external-LSAs 報(bào)文格式：,External LSA（不包括LSA頭部）,Page 41,External Type 1,Page 42,External Type 2,Page 43,Type 5 Details,disp ospf lsdb ase OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2 Link State Database

16、 Type : ASE LSA類(lèi)型 Ls id : 80.0.0.0 Link State ID Adv rtr : 1.1.1.1 通告路由器 Ls age : 789 Len : 36 Seq# : 80000002 Chksum : 0 x756 Options : (DC) Net mask : 255.0.0.0 掩碼 Tos 0 metric: 1 E type : 2 Forwarding Address :0.0.0.0 轉(zhuǎn)發(fā)地址 Tag: 1,Page 44,NSSA External LSA (Type 7),NSSA區(qū)域可以有選擇的引入外部路由 NSSA中的引入操作產(chǎn)生T

17、ype 7 LSA Type 7 LSA是由NSSA ASBR產(chǎn)生的 Type 7 LSA只存在于NSSA 區(qū)域 Type 7 LSA在傳出NSSA區(qū)后，被轉(zhuǎn)換成TYPE 5 LSA，這是由NSSA ABR完成的 NSSA ABR會(huì)告訴OSPF域：我是一個(gè)ASBR,Page 45,Type 7 Details,disp ospf lsdb nssa OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2 Link State Database Area: 0.0.0.4 Type : NSSA LSA類(lèi)型 Ls id : 0.0.0.0 Adv rtr : 2.2.2.2

18、Ls age : 1330 Len : 36 Seq# : 80000004 Chksum : 0 xdcc8 Options : (DC) Net mask : 0.0.0.0 Tos 0 metric: 1 E type : 2 Forwarding Address :0.0.0.0 Tag: 1,Page 46,初始狀態(tài)的LSA,當(dāng)一個(gè)路由器的接口上啟動(dòng)了OSPF，那么就會(huì)生成一個(gè)且只生成一個(gè)LSA-Router LSA 隨著鄰居關(guān)系向鄰接關(guān)系的過(guò)渡,這些ROUTER LSA會(huì)根據(jù)從對(duì)方學(xué)到的LSA信息，發(fā)生一些變化，比如生成NETWORK LSA或其他類(lèi)型的 LSA.,Page 47,

19、LSA交換之后接下來(lái)是？,廣播和NBMA網(wǎng)絡(luò)中，DR產(chǎn)生NETWORK LSA，同時(shí)ROUTER LSA也發(fā)生了一些變化 PTP和PTMP網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生了POINT-TO-POINT類(lèi)型的ROUTER LSA 這些變化穩(wěn)定之后,鄰接關(guān)系形成 鄰接關(guān)系形成之后,開(kāi)始進(jìn)行路由計(jì)算,具體的計(jì)算過(guò)程參見(jiàn)我們將要介紹的第四部分,Page 48,問(wèn)題,LSA主要包括哪些類(lèi)型？ Network-LSA 、Net-Summary-LSA、Asbr-Summary-LSA和AS-External-LSA主要區(qū)別是什么？,Page 49,內(nèi)容介紹,第1章 OSPF協(xié)議基本概念 第2章 OSPF網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型 第3章 OSP

20、F路由計(jì)算過(guò)程 第4章 LSA鏈路狀態(tài)通告 第5章 設(shè)計(jì)規(guī)劃OSPF網(wǎng)絡(luò),Page 50,OSPF區(qū)域,OSPF的分層工具 一個(gè)區(qū)域生成一棵最小生成樹(shù)，相關(guān)信息只在這個(gè)區(qū)域內(nèi)傳播。 不同類(lèi)型的區(qū)域其路由信息的傳播方式不一樣 Backbone 骨干區(qū)域 Transit 區(qū)域 Stub 區(qū)域 完全Stub區(qū)域 NSSA區(qū)域,Page 51,Transit 區(qū)域,接收如下類(lèi)型的LSA： Summary LSA External LSA,Page 52,Transit 區(qū)域,Page 53,Stub 區(qū)域,允許學(xué)習(xí)Summary LSAs 拒絕type 5 LSA Default LSA作為summa

21、ry LSA注入到該區(qū)域，用以彌補(bǔ)學(xué)不到type 5 LSA的信息 需要在該區(qū)域的每一個(gè)路由器上都配置stub屬性 外部路由的振蕩不會(huì)波及stub區(qū),Page 54,Stub 區(qū)域,Page 55,完全Stubby區(qū)域,拒絕具體的summary LSA 拒絕所有的external LSA Default LSA注入到本區(qū)域，用來(lái)代表他所拒絕的路由信息 LSDB更小，路由信息更穩(wěn)定，路由數(shù)量更少,Page 56,完全Stubby區(qū)域,Page 57,NSSA區(qū)域,有stub區(qū)的優(yōu)點(diǎn)，但是允許路由引入 引入了新的LSA類(lèi)型：external LSA (type 7) Type 7 LSAs 泛洪到NSSA的整個(gè)區(qū)域 該區(qū)域沒(méi)有 Type 5 LSA Type 7 L