OSPF 数据包类型 OSPF的状态机 工作过程 基础配置 区域划分规则 邻居表 数据库表 路由表 结构突变 扩展配置

OSPF:开放式最短路径优先协议

V1/V2/V3    v3为IPV6使用

无类别链路状态路由协议：拓扑交流

OSPF为什么需要基于LSA进行收敛？

为了产生一个无环的网络，为了选出一个无环的路径

 

基于拓扑进行收敛，更新量很大，无法适应中、大型网络环境。故OSPF协议需要结构化的部署

。

结构化部署：1. 区域划分    2.地址规划

触发更新、30min周期更新；组播更新地址224.0.0.5   224.0.0.6

 

一、ospf的数据包类型

Hello  发现、建立、周期保活邻居关系

DBD  数据库描述包   

LSR   链路状态请求

LSU  链路状态更新    携带各种LSA

LSack 链路状态确认包

 

LSA—链路状态通告—具体的一条一条拓扑或路由信息

LSDB-链路状态数据库 –本地所有LSA的集合

二、  OSPF的状态机  两台直连的OSPF邻居路由器间，双方不同阶段的关系，为不同的状态

Down 一旦本地发出hello包，进入下一状态

Init 初始化  R1收到R2的hello包中存在R1的router—id 进入下一状态

2-way 双向通讯 邻居关系建立的标志

条件匹配：

Exstart 预启动 使用没有数据库信息的DBD包进行主从关系选举，RID数值大为主，优先进入下一状态

Exchange  准交换 使用携带数据库目录信息的DBD包来进行共享，需要ack确认

Loading 加载 查看完对端邻居的DBD包后，使用LSR/LSU/LSack来获取未知的LSA信息

FULL  转发   邻接（毗邻）关系建立的标志

三、OSPF 工作过程

路由器上ospf协议的启动配置完成后，本地收发hello包；在接收到hello包中存在本地的RID,建立邻居关系，生成邻居表；

邻居关系建立后，基于条件进行抉择——1.条件匹配失败，维持邻居关系，仅hello包周期保活即可

2.条件匹配成功，可以建立邻接关系；使用DBD包来共享本地的LSDB目录，之后本地基于其他邻接共享过来的DBD，判断本地未知的LSA信息有哪些

再使用LSR向邻接进行查询，邻接返回LSU包来传递具体的LSA信息，同时本地需要ACK确认接收；

当本地收到所有的LSA后，本地LSDB数据库建立完成；-数据库表

在本地基于LSDB生成有向图->树形结构图->加载到路由表中；收敛完成，hello包继续周期保活

每30min周期进行一次DBD包的对比。

 

四、OSPF的基础配置

1.配置IP和环回地址

测试直连连通性

2.启动ospf

[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1 启动时需要定义进程号，仅具有本地意义；同时建议定制route-id；RID必须全网唯一，手工配置   或者自动分配，自动分配，先取环回接口ip地址最大数值，没有环回接口，取物理接口ip地址最大数值

宣告：1.激活 2.接口信息可以传递 3.区域划分

[r1-ospf-1]area 0

[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.1.0 0.0.0.255  

或者

[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.1.65 0.0.0.0  

[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.1.97 0.0.0.0

OSPF在进行宣告时，必须携带反掩码

OSPF的区域划分规则

1.星型结构   区域0为骨干区域，大于0为非骨干区域，非骨干区域必须

2.ABR无语边界路由器

验证：

启动配置完成后，邻居间收发hello包，建立邻居关系，生成邻居表

[r2]dis ospf peer

[r1]dis ospf peer brief   邻居摘要

Full邻接

邻居关系建立后，进行条件匹配，若成功可以建立邻接关系；

邻接关系间将进行lsa的洪泛，LSDB同步—学习未知的LSA信息

生成数据库表；

[r2]dis ospf lsdb查看数据库表 

显示的只是目录，打开一个就会发现很大

[r2]dis ospf lsdb router 2.2.2.2 打开目录

LSDB同步完成后->生成有向图->树型结构->路由表；

[r1]dis ip routing-table查看路由表

在华为设备中，OSPF协议其优先级为10

Ospf的度量=cost值 =开销值 =参考带宽/接口带宽

当接口带宽大于参考带宽时，cost值为1；可能导致选路不佳，建议修改参考带宽

切记全网设备参考带宽必须一致

[r1]ospf 1

[r1-ospf-1]bandwidth-reference ?

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

[r1-ospf-1]bandwidth-reference 1000

Ospf成为邻接的条件

Ospf的扩展配置

五、结构突变：

1.新增网段  直连新增网段的设备，直接使用LSU将新增网段的LSA信息发送给本地所有的邻接关系；对端需要确认。

2.断开网段  直连断开网段的设备，直接使用LSU将新增网段的LSA信息发送给本地所有的邻接关系；对端需要确认。

3.无法沟通  -dead time 到时间时，断开邻居关系，删除从该邻接学习到的信息；

默认 hello time 为10s，dead  time为40s

六、OSPF成为邻接的条件

关注网络类型   点到点  MA

点到点—一个网段内只能存在两个节点

MA—多路访问  在一个网段内、节点的数量不做限制

在点到点网络中，邻居关系必然直接建立为邻接关系；

MA网络中—为避免大量的重复的更新，将进行DR/BDR选举，所有非DR/BDR之间为邻居关系

选举规则：先比较接口优先级 0-255 默认为1；数值越大越优   数值为0，表示不参选

优先级相同 比较参选设备的RID，数值大优

[r1]int g0/0/0    进入参选接口，修改优先级

[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 2  

切记：选举为非抢占行为；修改参数后必须重启该网段所有设备的ospf进程

七、ospf扩展配置

1.认证 在直连邻居的接口上配置

[r1]int g0/0/0

[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf authentication-mode md5 1 cipher cisco123

邻居间认证模式，编号和密钥必须完全一致

给R2也作认证

2.汇总  区域汇总 由于ospf协议传递拓扑信息，故不能直接进行接口汇总，只能在区域间传递路由条目时，进行汇总配置

[r2]ospf 1

[r2-ospf-1]area 0

[r2-ospf-1-area 0.0.0.0]abr-summary 1.1.0.0 255.255.252.0

在ABR上，将区域的路由汇总到其他区域

3.加快收敛  hello time 10s  dead time 40s

修改本端接口的hellotime，本端的 dead time自动4倍关系匹配，直连邻居间hello和dead time必须完全一致，否则无法建立邻居关系

[r1]int g0/0/0

[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer hello 5

邻居关系断

[r2]int g0/0/0

[r2-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer hello 5

两边认证 关系再次建立

4.缺省路由；边界路由器上配置后，内部其他ospf路由生成缺省路由指向边界

[r3]ospf 1

[r3-ospf-1]default-route-advertise always