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