动态路由协议之RIP和OSPF总结

一、动态路由的追求

1.收敛速度快；
2.选择路径佳；
3.占用资源少。

二、动态路由的分类

1、基于AS（Autunomous System，自治系统，使用编号0-65535表示，其中0-64511为私有AS号，64512-65535公有AS号）可以划分为：
IGP（内部网关协议）：AS之内使用(RIP、OSPF、EIGRP（cisco私有）、ISIS)
EGP（外部网关协议）：AS之间使用(BGP)
2、IGP协议的分类：
1.基于工作特点：
DV型：距离矢量型—共享路由表，传闻型协议 ，更新量小，RIP/EIGRP
LS型：链路状态型—共享拓扑信息 ，更新大 ，防环，OSPF/ISIS
2、基于更新时是否携带子网掩码
无类别–更新时携带真实的掩码
有类别–更新时不携带真实掩码，而是携带主类掩码（只有RIPv1，其余全为无类别）

三、RIP（版本：RIPv1 RIPv2–IPV4 RIPng–IPv6，数据包为update数据包）

1、特点
1.标准的DV型协议–共享路由表；
2.基于UDP协议 ，端口号为520；
3.存在周期更新机制–30s的周期（保活、确认）；
4.RIP协议优先级100；
5.RIP使用跳数作为度量值COST，最大跳数15跳，16跳认为不可达。
6.RIP使用异步周期更新机制：
异步更新–同步更新可能导致网络更新量大，出现拥塞。
周期更新–保活（hello） 确认（ack）

2、RIPv1和RIPv2的区别
1.更新方式（发送RIP数据包的方式）：RIPv1使用广播发送；RIPv2使用组播地址发送，224.0.0.9。
2.更新时是否携带掩码：RIPv1不携带（携带主类掩码）；RIPv2携带真实掩码且仅RIPv2支持手工认证（路由器之间的身份核实。）

3、RIP防环机制
1.水平分割–同一条路由条目，从此口进不从此口出（目的是消除重复更新，可以破除线型/星型拓扑的环路，为了避免重复，尤其在MA环境下。）
2.毒性/逆转水平分割（核心破环机制）–类似于一种触发更新（触发更新：一旦检测到路由崩溃，立即广播刷新报文，不会等到下一刷新周期。）
3.抑制计时器：防止路由表频繁翻动，增加了网络稳定性。

4、配置
[r1]rip 1
[r1-rip-1]version 2
[r1-rip-1]undo summary //关闭自动汇总
[r1-rip-1]network 172.16.0.0

5、Cisco和华为RIP区别：
1.在邻居间共享路由时，Cisco除使用水平分割机制外，同时不共享邻居间直连网段路由；华为在水平分割的同时，传递邻居间直连网段路由，但度量为16（但华为的这种16跳会在周期更新几次后停止）；
2.华为中只有毒性逆转水平分割，不存在逆转行为；仅进行毒性行为，多周期几次。

四、OSPF

1、数据包类型
1.结构

根据OSPF数据包type字段数值的不同，OSPF数据包类型分为5种。
type=1：hello数据包–用于邻居、邻接关系的发现、建立和保活以及DR/BDR的选举，hello time 默认10s或30s。
type=2：数据库描述包(DBD)–该包在链路状态数据库交换期间产生，对OSPF的网络拓扑进行描述。
type=3：链路状态请求包(LSR)
type=4：链路状态更新包(LSU)–存储和传递路径信息。
type=5：链路状态确认包(LSack)–对收到的LSU进行确认。

2、状态机（8种）

1. Down：一旦本地发出hello包进入下一个状态；
2. Init：初始化–路由器收到目标地址为224.0.0.5的组播hello包，则立即进行回应(单播Hello包，内有本地和目标的RID,此时未放入邻居表)，另一路由器收到单播的Hello回应包若存在本地的RID进入下一个状态（2way）；
3. 2way：双向通讯–邻居关系建立的标志 （此时双方互相加入邻居表）
4. Exstart：预启动–只存在DRRTOHER和DR/BDR之间，DROTHRE之间会永远停留在建邻状态，使用类似hello的DBD进行主从关系的选举，RID大为主优选进入下一状态
5. Exchange：准交换–由DR发起交换，DRTOHER和BDR将自己的DBD发给DR(使用真正的DBD进行数据库目录的共享,需要使用ACK确认)，DR负责组播给范围内所有的路由器。
6. Loading：加载–使用LSR/LSU/LSAck来获取未知的LSA信息；
7. Full：转发–邻接关系建立的标志
8. 特殊状态attempt：路由器尽可能的去建立邻居，未收到对方的Hello包，但是还是每个Hello Time结束后继续向对方发送Hello包（只会出现在NBMA网络类型中）。

3、各个类型的LSA
1.Router LSA，由区域内所有路由器产生，并且只能在本个区域内泛洪广播，这些LSA通告列出了路由器所有的链路和接口，并指明了它们的状态和沿每条链路方向出站的度量。
2、Network LSA，由区域内的DR或BDR路由器产生，包括DR和BDR连接的路由器的链路信息。
3、Network summary LSA，由ABR产生，可以通知本区域内的路由器通往区域外的路由信息。
4、ASBR summary LSA ，是由ABR产生，它是一条指向ASBR路由器地址的主机路由。
5、自治系统外部LSA (Autonomous system external LSA)，由ASBR产生，告诉相同自治区的路由器通往外部自治区的路径。
6.组成员LSA，组播OSPF使用的LSA。
7.NSSA外部LSA (NSSA External LSA)，由ASBR产生，NSSA区域中的ASBR宣告外部网络，在NSSA区域的ABR上，默认会把此LSA7转换为LSA5。

4、特殊区域(不能是骨干区域，不能存在虚链路)
1.同时不存在ASBR
(1)末梢区域，该区域（所有设备均需要定义，否则无法建立邻居关系）拒绝4/5的LSA进入；由该区域连接骨干区域的ABR设备，向区域内发送一条3类的缺省路由。
[r1]ospf 1
[r1-ospf-1]area 1
[r1-ospf-1-area-0.0.0.1]stub

(2)完全末梢区域，在末梢区域的基础上进一步拒绝3类的LSA；仅保留一条3类的缺省路由（配置思路：先将该区域配置为末梢区域，然后仅在ABR上定义完全末梢即可）
[r1]ospf 1
[r1-ospf-1]area 1
[r1-ospf-1-area-0.0.0.1]stub no-summary

2.同时存在ASBR
(1)NSSA 非完全末梢区域(该区域内所有设备均需要定义，否则无法建立邻居关系)，拒绝非本区域内部产生4/5LSA，本区域ASBR产生的5类将通过7类LSA传输，到达ABR处进入骨干区域时，由7类转换回5类（在cisco设备中为了避免环路的出现，OSPF协议在NSSA区域配置完成后，不会自动产生缺省路由；而是由管理员在缺省网络无环的前提下，手工添加；在华为的设备中让由该区域连接骨干0的ABR自动下发一下7类缺省）。
[r1]ospf 1
[r1-ospf-1]area 1
[r1-ospf-1-area-0.0.0.1]nssa

(2)完全NSSA – 完全的非完全末梢区域；在普通NSSA的基础上，近一步拒绝3类的LSA，由ABR产生一条3类缺省（配置思路：先将该区域配置为普通的NSSA，然后仅在ABR上定义完全NSSA即可）。
[r1]ospf 1
[r1-ospf-1]area 1
[r1-ospf-1-area-0.0.0.1]nssa no-summary
特别注意事项：由于特殊区域将自动产生缺省路由，指向骨干；故ISP所连接的位置很关键，否则将可能与特殊区域产生的缺省路由互为环路；要求ISP所在位置的OSPF区域不要做任何特殊区域配置；

5、选路规则

1. AD（管理距离）无关：
   (1)一台路由器从两个OSPF邻居处学习到了两条相同的路由时，仅比较度量值，不关注管理距离；因为仅针对一台邻居进行管理距离修改的结果是要么两台都被改，要么修改失败(关注IOS版本，有时修改RID大路由器管理距离生效，有时需要修改RID小的设备).

(2)O IA 3类，O IA 与 O IA路由相遇，到达相同目标的两条3类路由，这两条路由均通过非骨干传递，仅关注cost值，不关注管理距离**(若一条通过骨干区域传递，另一条同过非骨干区域传递–非骨干传递的路由无效；
OSPF的区域水平分割：区域标号为A的3类LSA，不能回到区域A)。**

2. OE 与OE (E为5类，N 为7类)-- 默认所有重发布进入路由条目均为类型2，类型2在路由表中cost值不会显示沿途的累加，仅显示起始度量；
   两条均为OE2或者均为N2，起始度量相同； 关注沿途的累加度量 (OE2路由在表中度量默认不显示内部度量，仅显示起始度量)；
   两条均为OE2或者均为N2，起始度量不同；优先起始度量小的路径(以上设计是便于管理员快速干涉选路)。
   OE1路由仅比较总度量（起始度量+沿途累加），仅修改起始度量不一定能干涉选路，必须在修改或使得总度量产生区别才能干涉选路。

3. 拓扑优于路由(1/2类LSA计算所得路由优于3/4/5/7类计算所得路由)
   (1) 内部优于外部
   (2) 3类优于4/5/7类
   (3) 类型1优于类型2 ，E1优于E2，N1优于N2，E1优于N2，N1优于E2；
   (4) E1与N1相遇，或E2与N2相遇，先比总度量（起始+沿途）小优；度量一致5类优于7类。

6.OSPF网络接口类型

网络类型	OSPF网络接口类型及特征
环回	loopback，无hello包，由32位主机路由发送
串口	point to point，hello time 10s，自动建邻，不选举DR/BDR，如HDLC/PPP
BMA	broadcast，hello time 10s，自动建邻，选举DR/BDR，如以太网
NBMA	point to multicast(点对多点信道广播)，hello time 30s，自动建邻，不选举DR/BDR，如帧中继/MGRE