OSPF基础笔记

一、概念

  1. 全称:open shortest pass first,开放式最短路径优先协议
  2. 类型:高级路由协议中的链路状态型路由协议
  3. 传递信息的方法:通过LSA--Link state advertisement,即路由连接状态通告,其中携带了拓扑信息和路由信息(与距离矢量型路由协议的本质区别)
  4. 更新方式:触发更新(网络稳定情况下不发任何信息,网络结构变化时再更新)+30分钟链路状态刷新(序列空间)--周期更新+链路刷新

    • OSPF采用此种更新方式的原因:链路状态型路由协议的算法是将所有路由信息先进行汇总再计算,避免收集到的信息经过太长时间造成网络拥塞采用此更新方式
    • IGP与BGP的区别是传递路由信息的多少
      5.OSPF协议特点:

      • 支持路由认证
      • 支持手工汇总:1.2.4类LSA无法汇总(拓扑信息无法汇总)
      • 支持区域划分
      • OSPF协议比较消耗设备资源,一个路由器上最多支持31个OSPF进程

二、OSPF如何传递路由信息

  1. OSPF传递拓扑信息的前提:通过LSA--link state advertisement,路由器与路由器之间需要建立邻居关系
    -邻居:如果两台路由器之间共享一条公共数据链路(两台路由器中间没有其它路由器,或者两台路由器之间存在虚连接),并且成功协商了hello包中所指定的参数,那么它们就成为邻居。

    • 邻接:如果两个邻居之间需要同步LSDB,那么它们之间需要建立邻接关系。如果两个路由器之间建立了邻接关系,那么它们的LSDB一定是同步的。LSA只在存在邻接关系的路由器之间传递。
      2.OSPF的运算过程:
    • OSPF建立邻居
    • OSPF泛洪LSA
    • LSDB进行同步
    • 运行SPF算法:
      算法步骤:1.以自己为根计算路由器节点的最短路径树--树干

             2.计算路由器节点上的网段信息--树叶

      算法优点:网络结构稳定
      算法缺点:更新量大,占用较多资源
      计算方法:将所有路由信息传递到一个DR上进行集中计算,区别于距离矢量型协议的边传边算,OSPF采用集中式计算方法
      3.DR BDR的选举

      • 先看接口优先级,范围0-255,选择优先级较大的为DR,优先级为0表示放弃选举
      • 如果优先级一致,看router-id,选择router-id较大的作为DR
        -router-id的设置方式:
        1.手动指定
        2.自动选举:有环回先选环回,多个环回选大的,没环回选择物理接口,如果三个都没有,则没有配置OSPF的必要
        3.router-id作用:用于标识本路由器在整个OSPF网络中的唯一性(标识习惯:区别于环回路由,一般形式为91.1.1.1)
      • 选择DR/BDR的作用:解决OSPF在多路网络中邻居数量过多以及信息重复传递的问题

三、OSPF的区域划分
1.划分区域的意义:

  • 减少LSA的数量
  • 减少LSA的传播范围,降低OSPF协议对硬件的消耗和设备的占用,提高OSPF工作效率
  • 划分区域后LSA数量减少,路由传递效率变高,传播范围减少

2.区域的分类:骨干区域area0和非骨干区域area除0以外的任何数字

  • 设置两种区域的目的:防环

3.区域的标记:

  • 十进制(使用范围广):area+数字
  • 类似于IP地址分ABC类
  • 路由器识别时最终都要转回32个二进制使用

4.区域设计原则:菊花型网络结构

  • OSPF网络中必须存在唯一的骨干区域area0,单区域除外(不必担心网络成环)
  • 非骨干区域必须与骨干区域直接相连

5.OSPF区域中的各种路由器

  • BR骨干路由器:路由器中的所有接口都属于骨干区域
  • DBR非骨干路由器:路由器中的所有接口都属于非骨干区域
  • ABR区域边界路由器:能够产生3类LSA,路由器接口中既有area0又有非area0的路由器
  • ASBR自治系统边界路由器:能够产生5类或7类LSA的路由器

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