OSPF动态路由协议

2022-7-25 12:21

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交换机及路由器技术

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OSPF 动态路由协议

一、基本概念

OSPF 是开放式最短路径优先路由协议，是一个内部网关路由协议（在同一个自治系统内进行决策路由
链路状态路由协议：在单一区域内的路由器发送链路状态信息，网络收敛后形成网络拓扑
工作过程
- 相邻的路由器建立邻接关系
- 根据链路状态信息，形成链路状态数据库
- 根据 OSPF 自己的算法，进行最短路径树的计算
- 最终形成路由表

二、OSPF 区域

1. 划分区域

为了适应大型网络
每个 OSPF 的路由器只维护自己所在区域的链路状态信息
每个区域都有一个区域 ID
- 区域 ID 可以表示成一个十进制
- 也可以表示成一个 IP 地址
骨干区域
- 主要负责区域之间的路由信息传播
- 区域 ID：0 或 0.0.0.0
非骨干区域
- 普通区域
默认情况下，所有非骨干区域都和骨干区域直连

2. 单区域内容

在同一个区域中通过选举 DR 和 BDR 来节省网络中的流量
- 区域中其他路由器只会和 DR、BDR 建立邻接关系
DR 和 BDR 的选举
- 通过 route ID 进行选举，route ID 最大的路由器作为 DR，第二大的作为 BDR
- route ID
- 首先选取路由器 loopback（路由器上的虚拟接口，该接口可以收发路由协议报文，也可以配置 IP）上数值最高的地址
- loopback 上没有配置地址，选取物理接口上最大的 IP 地址
- 也可以直接使用 route-id 直接指定

3. OSPF 的度量值

cost 值（代价）
- 基于链路带宽决定
- 100Mbps--1
- 10Mbps --10

4. 邻接关系建立

以什么方式发送数据报文
- 以组播方式发送
- 224.0.0.5-- 代表所有 OSPF 路由器
- 224.0.0.6-- 代表 DR 、BDR
报文类型
- hello 报文：用于发现和维持邻居关系，用于选举 DR 和 BDR
- 数据库描述包（DBD）：向邻居发送自己的链路状态描述信息用来同步链路状态数据库
- 链路装态请求包（LSR）
- 链路状态更新包（LSU）
- 链路状态确认包（LSAck）

5. OSPF 和 RIP 对比

RIP：RIP1 和 RIP2
- RIP1，不支持可变长子网掩码，使用广播更新
- RIP2，使用组播更新
- 条数限制是 15 跳
- 不能划分区域，网络收敛慢
OSPF
- 使用组播更新
- 网络收敛快，通过区域划分
- 支持可变长子网掩码，主要体现在宣告时携带子网掩码

三、OSPF 单区域配置

 router ospf 10
#10代表ospf进程

 network 192.168.10.0 0.0.0.255 area 0
192.168.10.0 --宣告的网段
0.0.0.255 --子网掩码的反码
area 0 --表示宣告的区域

 show ip ospf --查看ospf配置信息
show ip ospf neighbir --查看邻接

四、OSPF 多区域

1. 目的

实现大型网络环境
划分区域后，实现单区域网络收敛

2. 好处

改善网络，更具有拓展性
快速网络收敛
减少了路由表，也减少了 LSU 的流量

3. OSPF 的通信流量

在区域内（域内通信流量）
- DR 和 BDR
- 内部路由器
不用区域之间（域内通信量）
- ABR（区域边界路由器）
与其他自治系统之间（外部通信量）
- ASBR（自治系统边界路由器）

4. 区域

骨干区域
- area 0
非骨干区域
- 标准区域
- 末梢区域
- 完全末梢
- 非纯末梢

5. 链路状态通告（LSA）

6 种链路状态通告
- 类型 1：路由器 LSA，由区域内的路由器发出（内部路由器）
- 类型 2：网络 LSA，由区域内的 DR 发出
- 类型 3：网络汇总 LSA，由 ABR 发出
- 类型 4：ASBR 汇总 LSA，由 ABR 发出
- 类型５：AS 外部 LSA，由 ASBR 发出
- 类型 7：非纯末梢区域的外部 LSA

6. 末梢区域

定义
- 只有一个默认路由作为其区域的出口
- 区域不能作为虚链路的穿越区域
- 末梢区域里面没有自治系统边界路由器 ASBR
- 不是骨干区域
特征
- 末梢区域没有 LSA 类型 4、5、7
- 完全末梢区域除了一条默认路由外的 LSA3 通告，没有 LSA3、4、5、7
- 减少区域内的链路状态通告

协议数通