OSPF

时间：2024-05-21 12:47:50

动态路由 OSPF 理论

OSPF

一、OSPF路由协议

1、内部网关协议和外部网关协议

自治系统（AS）：指由同一个技术管理机构管理、使用统一选路策略的一些路由器的集合

①按自制系统分为：

内部网关协议(IGP)：内部网关路由协议，运行在AS内部的路由协议，主要解决AS内部的选路问题，发现、计算路由

主要：RIP1/RIP2、OSPF、ISIS、EIGRP（思科私有协议）

外部网关路由协议（EGP）：运行在AS与AS之间的路由协议，它解决AS之间选路问题

通常：BGP

②按协议类型分类：

距离矢量分类：RIP1/2、EIGRP

链路状态路由分类：OSPF、ISIS

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2、OSPF是链路状态路由协议

就如同传信一样，RA将自己周围的网段打包在一个信封内，传给RB，RB收到后也会将自己周围的网段放在打包在一个信封里，然后连同RA的信封一起发给RC

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3、OSPF的工作过程

邻居列表

链路状态数据库

路由表

补充：每个路由器都是以自己为根来计算路径的

​ 以传信的方式来进行的
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4、OSPF区域

为了适应大型的网络，OSPF在AS内划分多个区域

每个OSPF路由器只维护所在区域的完整链路状态信息

补充：Area 0 为主骨区域，其他的非骨干区域

​ 只知道所在区域的路由器，通过区域边界路由器

​ 非主骨区域通信一定要通过主骨区域

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5、区域ID

区域ID可以表示成一个十进制的数字

也可以表示成一个IP

6、骨干区域Area 0

负责区域间路由信息传播

7、非骨干区域

二、Router ID

OSPF区域内唯一标识路由器的IP地址

1、 Router ID选取规则

自动选取

选取路由器loopback接口上数值最高的IP地址

如果没有loopback接口，在物理端口中选取IP地址最高的

手动选取

也可以使用router-id命令指定Router ID

补充：前两个是自动选取，先设定回环网口，除非路由器坏掉，要不然不会坏，在配置物理网口，会坏

​ 手动指定的ID是优先级最高的

三、DR和BDR

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1、指定路由器（DR）

DR能够解决链路阻塞的关系

备用的指定路由器叫做BDR

其他的路由器DRothers
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2、DR和BDR的选举方法

①自动选举DR和BDR

网段上Router ID 最大的路由器将被选举为DR，第二大的将被选举为BDR

②手工选择DR和BDR

优先级范围是0-255，数值越大，优先级越高，默认为1

如果优先级相同，则需要比较Router ID

如果路由器的优先级被设置为0，他将不参与DR和DBR的选举

3、DR和BDR的选举过程

路由器的优先级可以影响一个选举过程，但是他不能强制更换已经存在的DR或BDR路由器

选举时间大约十几秒

当开机时间不统一时，最先开机的一台就是DR，第二个开机的就是BDR

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4、OSPF的组播地址

244.0.0.5

224.0.0.6

通过组播地址发送hello包，里面会有route ID，优先级等

224.0.0.5功能，互相发送hello包 ,确定DR和BDR

Dothers会先通过0.6发送数据给DR BDR

DR在通过0.5发送给Dothers

四、OSPF的度量值为COST

COST=10^8/BW

最短路径是基于接口指定的代价（cost）计算的

COST值越小约优

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五、OSPF的数据包类型

1、OSPF数据包

承载在IP数据包内，使用协议号89

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2、OSPF七种状态

DOWN状态：初始状态

lnit状态：学习邻居的route id

2-Way状态：将自己的ID和邻居的ID一同告知给邻居

ExStart状态：开始选举DR和BDR

Exchange状态：发送BDB报文，描述数据库状态，回复LSACK

Loading状态：发送LSR报文，回复LSU完整条目，回复LSACK

Full状态：收敛状态

3、OSPF的网络类型

点到点网络--------自动发现邻居，不需要DR/BDR、组播224.0.0.5

广播多路访问网络-------自动发现邻居、选DR/BDR、组播224.0.0.5、224.0.0.6

非广播多路访问网络-------手工指定邻居、选取DR/BDR、单播

点到多点网络-------自动发现邻居，不需要DR/BDR、组播224.0.0.5

六、OSPF的应用环境

1、OSPF的使用方面

网络规模

网络拓扑

其他特殊要求（要求更新快稳定）

路由器自身要求

2、OSPF的特点

可适应大规模网络

路由变化收敛速度快

无路由环

支持变长子网掩码VLSM

支持区域划分

支持以组播地址发送协议报

3、OSPF与RIP的比较

OSPF

4、OSPF配置命令

[R1] int g0/0/0 ###配置接口IP地址

[R1-GigabitEthernet0/0/0] ip add 11.0.0.2 24

[R1-GigabitEthernet0/0/0] un sh

[R1-GigabitEthernet0/0/0] nt g0/0/1

[R1-GigabitEthernet0/0/1] ip add 12.0.0.1 24

[R1-GigabitEthernet0/0/1] un sh

[R1-GigabitEthernet0/0/1] int 1oo 0

[R1-LoopBack0] ip add 1.1.1.1 32

[R1-LoopBack0]ospf 1 router-id 1.1.1.1 ###创建OSPF进程，配置路由ID

[R1-ospf-1]area 0 ###进入区域0，区域ID可以用数字表示，也可以用IP表示，若区域0则是骨干区域

[RI-ospf-1-area-0.0.0.0] network 1.1.1.1 0.0.0.0 ###宣告OSPF区域内的直连网段，使用反掩码

[RI-ospf-1-area-0.0.0.0] network 12.0.0.0 0.255.255.255

reset ospf process ###重置进程

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