动态路由协议---OSPF篇

    上次我们学习了动态路由协议里面的第一个协议---rip（路由信息协议），比较容易掌握。今天我们再学习第二种动态路由协议---OSPF协议！

     OSPF协议---开放式最短路径优先，是无类别链路状态路由协议（自治系统路由协议），基于IP协议进行数据封装，其协议号是89，管理距离是110（华为路由器的AD为150），支持大型网络。

一、工作方式

    1、更新机制--触发更新，存在周期更新30min、

    2、更新方式--组播更新

             1） 224.0.0.5 （串行链路中）

             2） 224.0.0.6    DR/BDR（以太网环境中）

            注：为减小多路访问网络中OSPF流量，OSPF会选择一个 指定路由器（DR）和一个备份指定路由器（BDR）。当多路访问网络发生变化时，DR负责更新其他所有OSPF 路由器。BDR会监控DR 的状态，并在当前DR发生故障时接替其角色。 

    3、 更新内容--LSA——链路状态通告。存在于链路状态数据库（LSDB）中

            支持等开销负载均衡，默认4条LSA，最大6条（1 2 3 4 5 7），ios版本12.4以后16条

二、OSPF的数据包

    1. hello包 发现、维持和创建邻居关系  10s  40s

    2. dbd 包 数据库摘要

    3. lsr     链路状态请求

    4. lsu     链路状态更新 回应 lsr 承载lsa

    5. lsack   链路状态确认包

   Router-id 标识路由器，默认使用最大环回地址，默认使用最大物理接口ip地址，建议手工修改。

三、修改带宽

            Cost=参考带宽/实际带宽    默认参考带宽=100M

    修改带宽配置：

Router(config)#interface f0/0
Router(config-if)#bandwidth ?
  <1-10000000>  Bandwidth in kilobits
Router(config-if)#bandwidth   自行设置

四、OSPF的建邻过程

    Down（关闭状态）开始发送hello但是没有收到邻居发来的hello 当收到对方发来hello 进入下一状态

    Init（初始化状态）当收到对方发来的hello中有自己的Router-ID 进入下一状态

    Two-way 邻居关系建立完成--进行选举--选举结束--进入下一状态--DR-other之间的稳定状态Exstart--

            选举主从关系--master先发DBD （Router-ID大的优先）

    Exstart 预启动状态

    Exchange 交换DBD

    Loading 交换LSA 通过LSR去要LSA 对方通过LSU更新LSA

    Full 邻接关系建立 启动SPF算法 计算路径

            在以太网环境中所有路由器只和DR和BDR形成邻接关系，DROTHER和DROTHER 之间形成邻居关系！

五、OSPF区域标识和具体配置

  区域划分优势：限制LSA数量、限制LSA的传播范围

  区域标识：

    骨干区域：area 0--传输区域

    非骨干区域：非area 0--普通区域

  区域的表示：十进制、类似与IP地址方式

  区域设计原则：

   1、OSPF网络中必须存在并唯一存在的骨干区域（若该ospf网络仅仅包含一个域，可以是非骨干）

   2、若存在非骨干区域，则非骨干区域必须与骨干区域直接连接

   3、非骨干不能直接与非骨干连接（必须遵循星型拓扑和存在ABR路由器）

  ospf网络中路由器的角色：骨干路由器   非骨干路由器

   ABR:area bounder router 区域边界路由器，能产生3类的LSA路由

   ABSR：自治系统边界路由器 能够产生5类或7类的路由

 配置：

   1、第一种宣告方式

    R1(config)#router ospf 100
    R1(config-router)#router-id 1.1.1.1 手工指定router-id
    R1(config-router)#network 1.1.1.1 0.0.0.0 area 0（区域号）

         2、第二种宣告方式

    R1(config)#interface lo 0
    R1(config-if)#ip ospf 100 area 0  进接口宣告

六、OSPF的三张表

    1、邻居表

R1#show ip ospf neighbor   查看邻居的一些信息

Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
2.2.2.2           1   FULL/BDR        00:00:35    12.1.1.2        FastEthernet1/0

    2、路由表

R1#show ip route ospf 
     34.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O IA    34.1.1.0 [110/3] via 12.1.1.2, 00:05:17, FastEthernet1/0
     2.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
O       2.2.2.2 [110/2] via 12.1.1.2, 00:06:10, FastEthernet1/0
     3.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
O IA    3.3.3.3 [110/3] via 12.1.1.2, 00:05:17, FastEthernet1/0
     4.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
O IA    4.4.4.4 [110/4] via 12.1.1.2, 00:05:00, FastEthernet1/0
     23.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O IA    23.1.1.0 [110/2] via 12.1.1.2, 00:06:10, FastEthernet1/0

     Ospf 宣告的所有路由表：

R1#show ip ospf route

            OSPF Router with ID (1.1.1.1) (Process ID 100)

    Area 1

    Intra-area Route List
*   12.1.1.0/24, Intra, cost 1, area 1, Connected
      via 12.1.1.1, FastEthernet1/0
*   1.1.1.1/32, Intra, cost 1, area 1, Connected
      via 1.1.1.1, Loopback0
*>  2.2.2.2/32, Intra, cost 2, area 1
      via 12.1.1.2, FastEthernet1/0

    Intra-area Router Path List
i 2.2.2.2 [1] via 12.1.1.2, FastEthernet1/0, ABR, Area 1, SPF 4

    Inter-area Route List
*>  4.4.4.4/32, Inter, cost 4, area 1
      via 12.1.1.2, FastEthernet1/0
*>  34.1.1.0/24, Inter, cost 3, area 1
      via 12.1.1.2, FastEthernet1/0
*>  3.3.3.3/32, Inter, cost 3, area 1
      via 12.1.1.2, FastEthernet1/0
*>  23.1.1.0/24, Inter, cost 2, area 1
      via 12.1.1.2, FastEthernet1/0

  ospf的 数据库表：

R2#show ip ospf database 

            OSPF Router with ID (2.2.2.2) (Process ID 100)

                Router Link States (Area 0)

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum Link count
2.2.2.2         2.2.2.2         562         0x80000002 0x0040AB 1
3.3.3.3         3.3.3.3         563         0x80000002 0x0002E0 1

             通告者         内容

1类LSA  router                          路由器本身         链路状态

2类LSA  network                               DR                                     描述MA网络

3类LSA  sumary                                 ABR                                     路由条目

七、DR/DBR的选举规则和扩展配置

    1、选举规则

        ①比较优先级  优先级大的为DR

        ②比较Router-id   大的为DR

        ③非抢占性  

    2、修改优先级 

    R1(config)#interface f0/0
    R1(config-if)#ip ospf priority 2

          重启进程

    R1#clear ip ospf process 
    Reset ALL OSPF processes? [no]: yes

    3、明文认证

    R2(config)#interface f1/0
    R2(config-if)#ip ospf authentication
    R2(config-if)#ip ospf authentication-key 1 cisco

         密文认证

    R2(config)#router ospf 100
    R2(config-router)#area 1 authentication

         区域密文认证

    R3(config)#router ospf 100
    R3(config-router)#area 2 authentication  message-digest

    4、被动接口

    R4(config)#router ospf 100
    R4(config-router)#passive-interface loopback 0

    5、加快收敛速度

    R2(config)#interface f1/0
    R2(config-if)#ip ospf hello-interval 5
    R2(config-if)#ip ospf dead-interval 20  默认自动四倍匹配

    6、下放缺省路由

    R1(config)#router ospf 100
    R1(config-router)#default-information originate 

         需要有缺省路由指向ISP（运营商）

    R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 loopback 10

         强制下放缺省

    R1(config)#router ospf 100
    R1(config-router)#default-information originate always

    7、ospf支持手工汇总，默认不支持自动汇总

到这里，有关动态路由ospf部分的内容已经讲完了，下来就需要我们用实验来检验我们的学习效果。当我们遇到真机实验的时候，实验结构显示很明确，如果能够成功做出来就说明这部分我们学得还行。加油吧，希望小伙子们！