HCIA 学习笔记 (37+) OSPF深入
文章目录
- 1.回顾：
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- 1.cost：
- 2.Router id：
- 3.三张表：
- 4.数据包类型：
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- 2.OSPF状态机：
- 3.邻居关系的建立条件：
- 4.路由引入：
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- OSPF引入RIP：
- RIP引入OSPF：
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- 5.OSPF路由汇总：
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- OSPF区域间的汇总：在ABR上做：
- 外部路由汇总：
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- 6.OSPF特殊区域：
- 7.LSA类型：
- 9.OSPF静默接口：
- 10.配置OSPF手工邻居：
- 11.OSPF进程实现区域隔离：
- 13.帧中继：
- 14.OSPFv3:
1.回顾：
OSPF无环：
区域内通过SPF算法
区域见通过骨干区域，非骨干之间的路由信息一定通过骨干区域传递
1.cost：
[Huawei]dis ospf inter g0/0/1 查看链路cost
[Huawei]ospf 1
[Huawei-ospf-1]bandwidth-reference 1000 默认是100M
2.Router id：
[R1]ospf router-id 1.1.1.1
3.三张表：
[Huawei]dis ospf peer br
[Huawei]dis ospf peer
[Huawei]dis ospf lsdb
[Huawei]dis ospf lsdb router
[Huawei]dis ospf routing
[Huawei]dis ip routing-table
[Huawei]dis ip routing-table protocol ospf
4.数据包类型：
| 抓包类型 | 数据包名称 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | Hello | 发现邻居并与其建立相邻关系 |
| 2 | 数据库说明(DBD) | 在路由器间检查数据库同步情况 |
| 3 | 链路状态请求(LSR) | 由一台路由器发往另一台路由器，请求特定的链路状态记录 |
| 4 | 链路状态更新(LSU) | 发送所请求的特定链路状态记录 |
| 5 | 链路状态确认(LSAck) | 确认 |
hello：发现、维持邻居(10s,30s)，选举DR、BDR
DBD:选举主从(RID大的为主设备，RID小的为从设备)：确定序列号，确保数据可靠性，第一个发送LSA摘要的是从发出来的
宣告LSA的摘要(头部)信息
LSR：请求LSA
LSU：发送LSA
LSACK：确认LSA
2.OSPF状态机：
| 状态 | 描述 |
|---|---|
| Down | 在Dead时间内没有收到Hello包 |
| INIT | 收到Hello包，如果邻居的Hello包里没有我的rooter-id，我就置为初始化状态 |
| Two-way | 收到Hello，在里面发现了自己的rooter-id，说明邻居也收到了我的Hello包，双向状态，这时候该选举DR和BDR了，进行选举 |
| Exstart | DR和BDR选举结束(①接口优先级大②rooter-id大)，现在该进行主从选举了(rooter-id大)，发送第一类空DBD报文，选举主从(其实谁主谁从并不重要)，主路由器可以优先发送DBD报文 |
| Exchange | 交换第二类DBD报文 |
| Loading | 交换路由信息，LSR、LSU和LSAck增量更新 |
| Full | 同步完成 |
注：
DROther之间仅形成Two-way状态就结束了
点对点链路不用选择DR、BDR，所以跳过Two-way状态
Attempt: 只适用于NBMA类型接口，处于本状态时，定期向那些手工配置的邻居发送HELLO包
没看到状态变化信息怎么办？再来一次
进程重启：
断电重启：inter g0/0/0 shut 再 unshut
OSPF邻居状态：我认为我的邻居此时此刻是什么状态
DOWN：刚启动OSPF的时候，还没有收到对方的Hello报文
INIT：收到了对方的HELLO报文，但是HELLO里面不包含自己
ATTEMPT：NBMA，现网看不到了
2-WAY：收到了对方的HELLO报文，HELLO里面包含自己
完成DR、BDR的选举
Exstart:DBD(不带LSA头部信息)选举主从，确定序列号，保证可靠性
Exchange：进行DBD(带LSA头部信息)报文的交互，可能同时有LSA更新的交互
loading：继续加载LSA
FULL:LAS交互完成
形象比喻：
张三 李四
hello
DBD 选举主从
（exstart状态）
–>seq：007
<-- seq:117 对比routerID得：张三是主李四是从
.-----------------------------------------
（exchange状态）
**–>123seq：007
<-- 12456seq:007 **
.-----------------------------------------
（loading状态）
–>seq：008 LSR：请求456给我
<–seq：008 LSR：请求3给我
注意：
DR与 BDR、DROther 建立FULL，需要主从关系
DROther 之间：2-Way，不需要主从
3.邻居关系的建立条件：
1.验证：不通路由器配置不同的OSPF进程 -->可以✔
2.验证：BMA(广播多路访问)网络，掩码不一样，但互相包容 -->不可以✖掩码必须一样
10.1.1.2/24和10.1.1.2/30(可识别10.1.1.0到10.1.1.3)
3.验证：P2P网络，掩码不一样，但互相包容 -->可以✔掩码包容对方地址就可以
4.验证：接口hello计时器不一致 -->不可以✖计时器hello必须一样
[R1]dis ospf interface g0/0/0
[R1]inter g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer hello 20
5.验证：接口dead计时器不一致 -->不可以✖计时器dead必须一样
[R1]inter g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer dead 80
6.验证：直连邻居的Rooter-id相同 -->不可以✖
7.验证：非直连邻居的Rooter-id相同(单区域) -->不可以✖
但过一段时间，会自动更改一个路由器OSPF的Rooter-id，使此区域可以通信，但配置命令还在
8.验证：非直连邻居的Rooter-id相同(多区域) -->可以，不在同一区域Rooter-id也可以
4.路由引入：
种子度量值：各协议引入其他协议缺省度量值：
其他路由协议–>RIP：华为0
其他路由协议–>OSPF：华为1
其他路由协议–>BGP：原来路由所带的花销值
带来的问题：
环路：通过标签过滤
次优路径：通过perference、通过标签过滤
OSPF引入RIP：
[R2]ospf 1
[R2-ospf-1]import-route rip 默认cost全部都是1
[R2-ospf-1]import-route rip type 1累加 RIP cost内部成本
[R2-ospf-1]import-route rip type 1 cost 2 cost跳数再加2
[R2-ospf-1]import-route rip type 1 cost 2 tag 88 打上88标记
[R1]dis ospf routing
RIP引入OSPF：
[R2]rip
[R2-rip-1]import-route ospf
[R2-rip-1]import-route ospf cost 2
[R3]dis ip routing-table protocol rip
[R1]ping -a 10.1.1.1 30.1.1.1 通
问题：
[R1]ospf 1
[R1-ospf-1]area 0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]undo net 10.1.0.0 0.0.255.255
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]net 10.1.1.0 0.0.0.255
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]q
[R1-ospf-1]import-route direct
[R1-ospf-1]q
[R2]dis ospf routing
想让宣告的网段就不要Direct重分发了
[R1]inter lo 0
[R1-LoopBack0]ospf network-type broadcast
[R2]dis ospf routing
5.OSPF路由汇总：
OSPF区域间的汇总：在ABR上做：
[R1]ospf 1
[R1-ospf-1]area 1
[R1-ospf-1-area-0.0.0.1]abr-summary 10.1.0.0 255.255.0.0 掩码
防环机制：丢弃
[R1]ip route-static 10.1.0.0 16 NULL 0 preference 9 比静态路由优先级60大就行
参数：
[R1]inter lo 0
[R1-LoopBack0]ospf cost 11
[R2]dis ospf routing 变成cost=12 ，用lo最大的
[R1]ospf 1
[R1-ospf-1]area 1
[R1-ospf-1-area-0.0.0.1]abr-summary 10.1.0.0 255.255.0.0 cost 22
[R2]dis ospf routing 变成cost=23 ，用lo最大的
[R1-ospf-1-area-0.0.0.1]abr-summary 10.1.0.0 255.255.0.0 cost 22 not-advertise 不通告，隔离
[R2]dis ospf routing 没有10.1.0.0网段了
外部路由汇总：
[R2]ospf 1
[R2-ospf-1]asbr-summary 30.1.0.0 255.255.0.0
[R2-ospf-1]q
[R2]ip route-static 30.1.0.0 16 Null 0 preference 9
参数：
[R2-ospf-1]asbr-summary 30.1.0.0 255.255.0.0 cost 20 tag 88
实验思考：
1.为什么OSPF不能实现区域内路由汇总？
不能，区域内的LSDB需要同步，汇总后数据局不同了
2.区域间路由汇总是否可以在任意的ABR上实施？
只能在自己的/第一个ABR上做
6.OSPF特殊区域：
1.Stub：末梢区域：不要45类LSA，允许123类，自动产生3类默认路由
2.Totally Stub 完全末梢区域：不要345类LSA，允许12类，自动产生3类默认路由
3.NSSA：不那么末梢的区域：不要45类LSA，允许1237类，自动产生7类默认路由
4.Totally NSSA ：完全不那么末梢的区域：不要345类LSA，允许1237类，自动产生3类和7类默认路由，但优先选择3类默认路由
ospf路由优先级：内部路由>区域间路由>外部路由type1>外部路由type2>外部路由NSSAtype1>外部路由NSSAtype2
末梢区域：减少LSA，减小LSDB，减小了路由表
网络ISP — 主路由器 —（我的路由器—交换机—PC） 、
这一部分就叫做末梢区域，可以在我的路由器上配置默认路由，流量全部给主路由器
这样可以让末梢区域的路由更精简一点
| 区域类型 | 被隔离的路由类型 |
|---|---|
| Normal | 无 |
| Stub | 外部路由 |
| Totally Stub | 外部和域间路由 |
| NSSA | 外部路由，内部可以引入传递到外部 |
| Totally NSSA | 外部和域间路由，内部可以引入传递到外部 |
[R1]ospf
[R1-ospf-1]area 1
[R1-ospf-1-area-0.0.0.1]stub
[R2]ospf
[R2-ospf-1]area 1
[R2-ospf-1-area-0.0.0.1]stub
[R1]dis ospf rou
Totally Stub：area 0的路由隔离掉了
在ABR上：[R2-ospf-1-area-0.0.0.1]stub no-summary
[R1]dis ospf rou
[R1]ospf 1
[R1-ospf-1]import-route direct
[R2]dis ospf routing 并不能引入
外部路由进不来，内部引入的路由也不能出去
NSSA：外部进不来，但内部引入能出去
[R1]ospf
[R1-ospf-1]undo import-route direct
[R1-ospf-1]area 1
[R1-ospf-1-area-0.0.0.1]undo stub
[R2]ospf
[R2-ospf-1]area 1
[R2-ospf-1-area-0.0.0.1]undo stub
[R1]ospf
[R1-ospf-1]area 1
[R1-ospf-1-area-0.0.0.1]nssa
[R2]ospf
[R2-ospf-1]area 1
[R2-ospf-1-area-0.0.0.1]nssa no-summary
[R1]ospf 1
[R1-ospf-1]import-route direct
[R2]dis ospf routing
注意：
在ABR上做
area 0 是主干区域，不能做成末梢区域
虚链路穿过的区域不能作为末梢区域
[R1-ospf-1-area-0.0.0.1]nssa no-import-route 这条命令只能做在ASBR上，传出引入的路由
7.LSA类型：
LSA：
路径信息：
链路类型：P2P、Stub、Transit、vlink(1类LSA)
邻居设备：(2类LSA)
1类：
名称：Router-LsA 路由器LSA
泛洪范围：本区域area
通告者：运行了OSPF的路由器本身
作用：宣告自家路段的网段信息(IP地址、cost)以及路径信息(是不是末梢？点对点还是多路访问)
dis ospf lsdb router self-originate
2类：(多路访问环境才会产生)
名称：NetworkLsA 网络LSA
泛洪范围：本区域area
通告者：DR
作用：宣告多路访问环境的网段信息(掩码)和链路类型(MA网段一共有有哪一些邻居设备)
dis ospf lsdb network self-originate self-originate
| LSA Type | 描述 |
|---|---|
| 1 | 路由器LSA |
| 2 | 网络LSA |
| 3 | 网络总结LSA |
| 4 | ASBR总结LSA |
| 5 | 自治系统外部的LSA |
| 7 | NSSA转悠的LSA |
[R1]dis ospf lsdb
[R1]dis ospf lsdb router 1类
[R1]dis ospf lsdb network 2类
[R1]dis ospf lsdb nssa 7类
3类：
名称：Network Summary 网络总结LSA
泛洪范围：任意两个，包括area0和郊区
通告者：ABR
作用：描述区域间路由信息，没有路径信息
dis ospf lsdb summary self-originate
为什么要划分区域？？
LSDB太大，LSA太多，泛洪交互量大
一台设备挂了或更新了一条链路，每台链路都要更新
划分区域才能做汇总路由，因为192.168.0.0汇总1.0，2.0，3.0，4.0，LSDB就不一样了，这是OSPF所不允许的
5类：
【R1】ospf 1
【R1-ospf-1】import-route rip
名称：External LSA 外部LSA
泛洪范围：整个OSPF
通告者：ASBR
作用：宣告AS外部路由信息，没有路径信息
dis ospf lsdb ase self-originate
次优路径问题：
5类LSA的FA：置为要找的地址
一般情况下，访问外部路由信息必须要经过ASBR转发
这样，R3、R4、R5收到5类LSA就知道，不用根据第4类找ASBR了，直接找FA的地址就行了
4类：
名称：ASBR Summary ASBR汇总LSA
泛洪范围：除ASBR所在区域，因为一类LSA会宣告
通告者：ABR
作用：告诉ASBR的RID，即导航，告诉其他区域ASBR在哪里
dis ospf lsdb asbr self-originate
7类：
名称：NSSA LSA
泛洪范围：只能在本NSSA区域泛洪，由ABR(多个ABR，选RID大的)进行7转5泛洪(7转5的路由器也是ASBR，发5类的都是ASBR)
通告者：ASBR
作用：宣告NSSA区域外部路由信息
dis ospf lsdb nssa self-originate
FA：=ASBR上启用OSPF的接口IP地址：不会等于0
如果lookback接口，FA=LOOKBACK，如果多个Lookback，等于最后一个启用的lo地址
如果没有lo，FA=物理接口，多个物理接口，等于最后一个启用的物理接口
9.OSPF静默接口：
静默接口：
[R1]ospf 1
[R1-ospf-1]silent-interface g0/0/1
[R1]dis ospf br
不宣告：
[R2]ospf 1
[R2-ospf-1]area 0
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]net 12.1.1.0 0.0.0.255
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]q
[R2-ospf-1]im
[R2-ospf-1]import-route direct
10.配置OSPF手工邻居：
[R1]ospf 1
[R1-ospf-1]inter g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ospf network-type nbma 接口改为NBMA类型
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 2 保证R1成为DR
R2，R3也配置成NBMA类型
[R1]ospf 1 router-id 1.1.1.1
[R1-ospf-1]peer 123.1.1.2
[R1-ospf-1]peer 123.1.1.3 手工邻居
[R1-ospf-1]area 0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]net 123.1.1.0 0.0.0.255
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]net 1.1.1.0 0.0.0.255
R2，R3也进行手工邻居配置和宣告网段
查看：
[R1]dis ospf peer br
[R1]dis ospf routing
11.OSPF进程实现区域隔离：
区域0分成两块，0可以和1通，0可以和2通，但1和2不通
[R2]ospf 1
[R2-ospf-1]area 0
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]net 12.1.1.0 0.0.0.255
R2]ospf 2
[R2-ospf-2]area 0
[R2-ospf-2-area-0.0.0.0]net 23.1.1.0 0.0.0.255
又想实现两边通讯：路由引入成外部路由
[R2]ospf 1
[R2-ospf-1]import-route ospf 2
[R2]ospf 2
[R2-ospf-1]import-route ospf 1
虚链路应该在R1R2上打
[R2]ospf
[R2-ospf-1]area 1
[R2-ospf-1-area-0.0.0.1]vlink-peer 1.1.1.1
[R1]ospf
[R1-ospf-1]area 1
[R1-ospf-1-area-0.0.0.1]vlink-peer 12.1.1.2
虚链路还要在R2R4上打
[R2]ospf
[R2-ospf-1]area 2
[R2-ospf-1-area-0.0.0.2]v
[R2-ospf-1-area-0.0.0.2]vlink-peer 34.1.1.2
[R4]ospf
[R4-ospf-1]area 2
[R4-ospf-1-area-0.0.0.2]v
[R4-ospf-1-area-0.0.0.2]vlink-peer 12.1.1.2
[R2]dis ospf vlink
虚链路认证：
[R4-ospf-1-area-0.0.0.2]vlink-peer 12.1.1.2 hmac-md5 1 cipher 123456
思考：
1.两个区域0是否需要做虚链路呢？
需要，在R5R7之间穿过区域1做虚链路把区域0合并成一个
2.当非0区域全部直连到区域0时，还有必要做虚链路吗？
有，如果区域1和区域2间有物理链路，可以做一个虚链路作为备用路由
13.帧中继：
PVC：永久虚链路
SVC：交换虚链路
14.OSPFv3:
