链路状态路由协议OSPF概述--结合小实验

一、 链路状态路由协议

1.1概述和协议分类；

概述：
综合考虑从源网络到目标网络的各条链路的情况选择路由；
分类：
OSPF IS-IS;

咱们今天聊的是OSPF协议；；；

二、OSPF路由协议；

2.1基本概述；

自治系统（AS）：不同的区域系统；
内部网关协议（IGP）:RIP ,OSPF
外部网关协议（EGP）:外部网络之间的协议

2.1.1 特点

无路由环；
可适应与大规模网络；
支持可变长子网掩码；
路由变化收敛速度快；
使用组播发送链路状态更新；

2.1.2 OSPF数据包

IP数据包内，使用协议号89；

2.1.3 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；

2.1.4 区域ID：

区域IP可以表示一个十进制的数字；
也可以表示为一个IP

2.1.5骨干区域Area 0：

负责区域间的路由信息传播；Area之间 可以理解为中心枢纽；

2.16 非骨干区域：

就是不是骨干区域的，除骨干区域其他的都是非骨干区域；

划分多个区域是为了优化网络性能；；

如图：

2.2工作过程；

邻居路由表；
链路状态数据库；
路由表；

首先会建立邻接关系，相互学习的链路状态的信息，把学习到的信息放到链路状态数据库当中，通过Dijkstra算法最短路径树，再把结果放到路由表当中；

2.3Router ID；

OSPF区域内唯一标识路由的IP地址；

选取规则：
选去路由器loopbank地址接口上数值最高的IP地址；
如果没有loopbank地址接口，在物理端口中选取IP地址最高的；
也可以使用router ID命令指定router id；

2.4 DR和BDR;

广播网络中建立邻接关系；
构成n（n-1)/2个邻接关系；

DR和BDR的选举规则：
自动选举：
网段上Router ID最大的路由将选举为DR，第二大的将被选举为BDR，也是相当于DR的帮手，备用；其他的都是Drouther;

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；
//选举DR，BDR是为了在广播多路访问中减少连接关系的建立，优化性能；
//DR一旦被选定就不会被抢占；
//Drouther会通过224.0.0.6向DR和BDR通告网络状态信息；
//DR会通过224.0.0.5向所有邻居通告信息；

2.5OSPF五种报文和七种状态；

2.5.1五种报文：

1.hello报文（打招呼）：发现邻居并建立和维护邻居关系，选举DR和BDR；
2.数据链路描述包（DBD）：向邻居发送摘要信息以同步链路状态数据库；
3.链路状态请求包(LSR):在路由器收到包含新信息的DBD后发送，用于 请求 更详细的信息；
4.链路状态更新包（LSU）：收到LSR后发送链路状态通告（LSA），一个LSU数据包可能包含几个LSA;
5.链路状态确认包（LSAck）:确认已经收到LSU,每个LSA需要被分别确认；

2.5.2 七种状态：

1.DOWN状态：起始状态不知道任何信息；
2.Init状态：准备建立连接 发送自己的信息；
3.2-way状态：DP和BDR的选举就是在这一状态；
4.Exstart状态：学习状态
5.Exchange状态：交互数据链路状态信息描述；
6.loading状态：请求IP完整路由条目，回应IP完整路由条目，确认完整路由条目，都在这一状态下；
7.full状态：稳定状态可以做转发了;

三、实验和抓包讲解

3.1拓扑图

3.2具体配置

注：中间的二层交换机不做任何配置，当作傻瓜式交换机就行；

理解：
每个设备需要接口先配置IP地址；
创建loo0环回口；
ospf：
1.实验需要进启动OSPF模式，
2.都是在一个区域内的做Area0，
3.然后宣告自己的路由地址信息

40S比较Router-id选举DR

配置OSPF（不宣告直连路由）

测试：R1、R2、R3，
同时宣告13.0.0.0（同时回车宣告）

三个配置都是一样的，我举其中一个来说明一下，咱们主要看看抓包有没有选举处DR和BDR；

R1:

int g0/0/0
ip address 13.0.0.1 24     接口配置IP
#
interface LoopBack0        创建环回口
 ip address 1.1.1.1 255.255.255.255
#
ospf 1 router-id 1.1.1.1    OSPF编号1 router id
 area 0.0.0.0               Area0 骨干区域内
  network 13.0.0.0 0.0.0.255
  network 1.1.1.1 0.0.0.0

3.3抓包了解

可以看到图中DR和BDR已经选举出来了;

以上仅个人理解；；

下面文章咱们会更新OSPF的多区域生成