HCIA---OSPF

• 目錄
• • 基本概念
  • OSPF 資料包
  • OSPF 狀态機
  • OSPF 工作過程
  • • 當網絡結構發生變化
  • OSPF 選路規則
  • 成為鄰接關系的條件---關注網絡類型
  • OSPF 基本配置
  • OSPF擴充配置

目錄

基本概念

OSPF：Open Shortest Path First

開放式的最短路徑優先協定，是标準的鍊路狀态（ LS ）型路由協定—共享拓撲。

基于 IP 封裝，協定号為 89。支援手工彙總和認證。

管理距離110，使用COST值作為路徑成本。

OSPF是一種鍊路狀态型協定，傳遞的是 LSA（鍊路狀态通告），LSA包含了路由資訊和拓撲資訊，常見的有 1、2、3、4、5、7 類 LSA 。

更新方式：觸發更新以及存在 30min 的周期鍊路更新

更新為多點傳播更新，位址為：224.0.0.5 和 224.0.0.6

OSPF網絡需要結構化部署：

1、區域劃分：基于接口劃分

優勢：減少 LSA 的傳遞距離和範圍，減少 LSA 的數量。

區域：分為 0（骨幹）區域和非 0（骨幹）區域。

區域劃分規則：

（1）必須擁有區域 0（骨幹區域），所有非骨幹的區域必須直連骨幹區域

（2）必須擁有 ABR —區域邊界路由器

2、IP位址規劃

鍊路狀态型路由協定的距離矢量特征：區域之内傳遞拓撲，區域之間傳遞路由

OSPF 資料包

hello包：用于發現、建立并保活（10s）鄰居關系。存在全網唯一的 Router-ID ，用于路由器的身份辨別，使用的 IP 位址的方式表示。

DD包：Database Description，資料庫描述包。

LSR：鍊路狀态請求。

LSU：鍊路狀态更新（攜帶了 LSA ）。

LSAck：鍊路狀态确認。

LSA：鍊路狀态通告，就是OSPF中不同的拓撲或者路由資訊。

LSDB：鍊路狀态資料庫，所有的 LSA 的集合

OSPF 狀态機

down：未啟動協定。一旦啟動協定并發出hello包之後，立即進入下一狀态。

init：等待鄰居回複的狀态。若收到的hello包中攜帶了自己的RID，則和對方一起進入下一狀态。

2-way：表示鄰居關系建立。條件比對：若成功，則進入下一狀态；若失敗，僅hello包保活。

Exstart：預啟動，使用假的DD封包比較RID，大者優先進入下一狀态。

Exchange：雙方交換DD封包。

Loading：使用LSR/LSU/LSAck擷取未知的路徑拓撲或者路由。

Full：鄰接關系建立，收斂完成。

OSPF 工作過程

1.啟動協定後，裝置本地基于 224.0.0.5 多點傳播發出 hello 包，發現并建立鄰居關系，生成鄰居表，之後進行條件比對，若成功，則進入下一狀态；若失敗，則僅 hello 包 10s 進行鄰居關系保活。

2.RID 大者優先進入下一狀态，先交換 DD ，然後再使用 LSR/LSU/LSACK 收集未知的 LSA ，生成 LSDB —資料庫表。

3.裝置基于此 LSDB ，使用 SPF 算法計算出去往目标的最佳路徑，生成路由表，完成收斂。

4.之後 10s 周期保活，30min 周期性比對 DD ，若不一緻将使用 LSR/LSU/LSack 重新擷取。

當網絡結構發生變化

1.新增&斷開：直連發生變化的裝置通過 DBD/LSR/LSU/LSACK 完善即可。

2.裝置無法通信：hello 包 10s 保活 dead time 40s–計時結束後，删除鄰居關系以及從鄰居處學習到的所有 LSA 資訊。

OSPF 選路規則

路由表中，所有 OSPF 計算所得的路徑使用 OSPF 表示，OSPF 優先級為 10 。

Cost 值=參考帶寬÷入接口帶寬（預設參考帶寬為100Mbits/s）

當接口帶寬大于參考帶寬時，COST取1，會導緻選路不佳，可以通過修改參考帶寬來解決：

[r1]ospf 1

[r1-ospf-1]bandwidth-reference ?

INTEGER<1-2147483648> The reference bandwidth (Mbits/s)

[r1-ospf-1]bandwidth-reference 10000 //修改參考帶寬

PS：參考帶寬的修改需要全網一緻

若去往某一個目标擁有多條路徑時，優先選擇整條路經控制層面入接口Cost之和最小的

控制層面：路由來的方向

資料層面：資料去的方向

成為鄰接關系的條件—關注網絡類型

1.點到點：在一個網絡内隻能存在兩個節點

點到點網絡類型，鄰居關系必須成為鄰接關系，否則無法正常收斂。

2.MA（多路通路）：在一個網絡内不限制節點數

MA 網絡類型中，若全網均為鄰接關系，那麼将可能出現大量重複性的 LSA 洪泛。

為避免該現象，則需要選舉 DR/BDR 角色，所有的非DR/BDR間不得建立成為鄰接關系。

為了消除重複更新，選舉時間 40s，其他所有沒有定義角色的路由器成為 DROther。

角色關系：

DR與DROther之間是鄰接關系

BDR與DROther之間是鄰接關系

DROther與DROther之間是鄰居關系

DR與BDR之間是鄰接關系

選舉規則：

1.先比較接口優先級，大優。預設所有路由器接口優先級為 1。0 表示不參選，點到點接口預設為 0；

2.比較 Router-ID，大優；

幹涉選舉的方法：

1.可以通過修改裝置參加選舉的接口的優先級實作控制選舉，修改DR最大優先級，BDR次大：

[r1]interface GigabitEthernet 0/0/0

[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 5

[r2]interface GigabitEthernet 0/0/1

[r2-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 3

PS：DR 選舉非搶占，故修改優先級後必須重新開機裝置的OSPF 程序

reset ospf 1 process （重新開機OSPF程序）

2.修改 DR 最大優先級，BDR 次大；剩餘所有裝置優先級修改為 0。

PS：不能将所有的接口優先級全改成0

OSPF 基本配置

[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1

啟動協定，并配置程序号。同時可以選擇配置路由器的RID。若不配置，路由器會自己選擇，環回接口>實體接口

[r1-ospf-1]area 0

[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 172.16.1.0 0.0.0.255

進入區域宣告：1、激活接口 2、釋出拓撲或路由 3、區域劃分

反掩碼：32位二進制，使用點分十進制的方式表示，由連續的0和連續的1構成。

若反掩碼為0，表示IP對應位固定；若為1，表示可變。

基本檢視指令：

display ospf peer brief （檢視鄰居關系摘要）

display ospf lsdb （檢視本地的LSDB表）

display ip routing-table protocol ospf （僅檢視OSPF學習到的路由條目）

OSPF擴充配置

1.預設路由—在連接配接營運商的邊界路由器上配置

[r1]ospf 1

[r1-ospf-1]default-route-advertise //非強制下發預設

非強制下發預設：若想要下發成功，自身的路由表中必須有預設路由。

[r1]ospf 1

[r1-ospf-1]default-route-advertise always //強制下發預設

2、靜默接口–隻接收不發送OSPF資料包。一般用于連接配接使用者的接口，禁止用于路由器之間的接口。

[r1]ospf 1

[r1-ospf-1]silent-interface GigabitEthernet 0/0/1