HCIA笔记-07

OSPF

OSPF — 开放式最短路径优先协议 ---- 典型的链路状态型协议
特点
选路的好坏 — 选路佳
收敛速度 — 收敛快
占用资源大小 — 占用资源小

RIP：

1，RIP使用跳数作为选路依据，本身并不是很合理，并且，可能出现环路。
2，RIP本身计时器时间较长，所以收敛速度较慢。
3，由于RIP本身存在30S一次的周期更新，更新包中将携带路由信息，所以整体看，RIP的资源占用量较大。

OSPF — 开放式最短路径优先协议

1，OSPF已带宽作为选路依据，并且计算的路径不会出现环路，所以，OSPF胜于RIP。
2，OSPF的计时器时间短于RIP，所以，OSPF胜于RIP。
3，OSPF本身单个更新包中携带的数据量是远远大于RIP更新包的，但是，RIP存在周期更
新，并且，OSPF在设计之初便存在很多减少更新量的手段，所以，综合来看，OSPF小胜于RIP。
RIP存在三个版本：RIPV1,RIPV2（IPV4），RIPNG（IPV6）
ospf存在三个版本：OSPFV1（在实验室阶段夭折）,OSPFV2（IPV4），OSPFV3（IPV6）
RIV2和OSPFV2
相同点：
1，RIPV2和OSPFV2都是无类别的路由协议（传输过程中携带子网掩码）；
2，RIPV2和OSPFV2都使用组播进行数据传输；RIP — 224.0.0.9，OSPF — 224.0.0.5和
224.0.0.6
3，RIPV2和OSPFV2都支持等开销负载均衡。
不同点：
RIP仅适用于小型网络，OSPF可以应用于中大型网络中。 ---- 结构化部署（区域划分）
结构化部署的目的：区域内部传TOPO信息，区域之间传路由条目。 — 链路状态型协议的距离矢量型特征。
区域边界路由器（ABR） — 同时属于多个区域，一个接口对应一个区域，并且有一个接口必须在骨干区域当中。
区域之间可以存在多个ABR，一个ABR可以属于多个区域
区域划分的要求：
1，区域之间必须存在ABR。
2，区域划分必须遵循星型拓扑结构。 — 中间链接的区域称骨干区域，所有区域都需要链接到骨干区域上。
为了方便广利，每个区域设置一个区域ID（area ID） ---- 32为二进制构成，其中，0作为骨干区域的ID。
把仅存在一个OSPF区域的网络称为 — 单区域OSPF网络
把存在多个OSPF区域的网络称为 — 多区域OSPF网络

1，OSPF的数据包类型

hello包 — 周期发现，建立以及保活邻居关系。
Ospf hello包默认以10S为周期发送。
死亡时间 — 4倍的hello时间 — 40S
RID — 用来表明路由器的身份的 — 1，全网唯一；2，格式统一（采用IP地址的
格式，由32为二进制构成）
RID获取方式：
---- RID可以手工配置，仅需符合以上两点要求即可。
---- RID也可以自动生成，可以直接采用IP地址作为RID。因为路由器的IP可能存
在多个，所以RID需要在多个地址中进行选择。 ---- 先看路由器的换回接口，如果
有，则选择换回接口中IP数值最大的地址作为RID。否则，看物理接口，选择物理
接口张数值最大的地址作为RID。
hello包在发送过程中会携带RID。
DBD包 — 数据库描述报文 — 携带路径信息的摘要 — 菜单
LSR包 — 链路状态请求报文 — 基于DBD包请求未知的LSA信息
LSU包 — 链路状态更新报文 — 基于LSR请求报文反馈LSA信息 — 只有LSU包真正包
含LSA信息。、
LSACK包 — 链路状态确认报文
OSPF存在周期更新，OSPF没30min会进行一次周期更新。发送DBD包进行比对，其目的
为了减少更新量。

2，OSPF的状态机 — 标定路由器之间的不同状态

TWO-WAY — 双向通讯 — 标志着邻居关系的建立。
条件匹配 — 如果条件匹配成功，则进入下一个状态；否则，将维持邻居关系，仅
使用hello包10S一次，进行周期保活

Exstart — 通过比较RID，进行主从关系选举，RID大的为主，可以优先进入下一个阶段。
LSDB — 链路状态数据库 ---- 主要存储LSA信息。

FULL状态 — 标志着邻接关系的建立。
Down状态 — 启动ospf，发送hello包进入下一个状态。
Init(初始化)状态 — 收到的hello包中有本地的RID时则进入下一个状态。
Two - way（双向通讯）状态 — 标志着邻居关系的建立。（条件匹配）匹配成功则进入下一个状态，否则，停留在邻居关系，仅依靠hello包进行周期保活。
Exstart（预启动）状态 — 使用未携带信息的DBD包进行主从关系
的选举，RID大的为主，优先进入下一个状态。
Exchange（准交换）状态 — 使用携带信息的DBD包进行目录共享，
需要ACK确认。
Loading（加载）状态 — 通过查看对端发来DBD包和本地的LSA信息
进行对比，基于未知的LSA信息发送LSR请求，对端发送LSU包，需要
ACK确认。

3，OSPF的工作过程

启动配置完成后，ospf向本地所有运行协议的接口以组播224.0.0.5的形式发送hello
包，hello包中携带自身的RID以及本地已知的邻居的RID。之后，将收集到的邻居关系
记录在一张表上 — 邻居表。
邻居表建立完成后，进行条件匹配，失败则停留在邻居关系，仅使用hello包进行周期
保活。（10S）。
匹配成功，开始建立邻接关系。首先先使用未携带数据的DBD包进行主从关系选举。
之后使用携带数据的DBD包进行数据库目录的共享，使用LSR/LSU/LSACK来获取未知
的LSA信息。之后建立本地的数据库，生成数据库表 -– LSDB。
最后，基于数据链路状态数据库生成有向图及最短路径树。之后，计算从本地到未知
网段的路由信息，将路由信息加入到路由表中。
收敛完成后，需要10S一次使用hello包进行邻居关系的保活，每30min进行一次周期
更新，通过比对DBD包完成。
结构突变：
1，突然增加一个网段：触发更新，通过发送携带更新数据的LSU包进行更新，需要ACK
确认。
2，突然断开一个网段：触发更新，通过发送携带更新数据的LSU包进行更新，需要ACK
确认。
3，无法沟通 — 40S死亡时间

4，OSPF的基本配置

1，启动ospf进程
[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1 — 配置RID，1，全网唯一2，IP格式
[r1-ospf-1]
2，区域划分
[r1-ospf-1]area 0
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]
3，宣告
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.1.0 0.0.0.255 ---- 0代表不可变，1代表可
变 — 反掩码。
[r1]display ospf peer ---- 查看邻居表
[r1]display ospf peer brief ---- 查看邻居表的简表
[r1]display ospf lsdb ---- 查看数据库表
OSPF协议在华为设备中默认优先级为10。
COST ---- 带宽
COST值的计算公式：COST = 参考带宽 / 真实带宽 ---- 华为体系默认的参考带宽是100MbPS
[r1-ospf-1]bandwidth-reference 1000 ---- 修改默认参考带宽
[r1]display ospf 1 routing — 查看OSPF路由表

条件匹配

DR — 指定路由器 — DR和其他设备之间保持邻接关系
BDR — 备份指定路由器 — BDR和其他设备之间也保持邻接关系，为了在DR出问题时可以
第一时间代替DR。
1，一个广播域中，在DR和BDR都具备的情况下，至少需要4台路由器才能看到邻居关
系
2，指定路由器是针对一个广播域中选取的，所以其实是一个接口概念。
在一个广播域中，所有设备保持邻接关系，将出现大量的重复更新；所以需要进行
DR/BDR的选举，所有非DR/BDR的设备之间仅需保持邻居关系即可。
DR/BDR的选举规则：
1，先比较优先级，优先级最大的为DR，优先级次大的为BDR。
优先级初始的默认值为1。
[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority ? ---- 修改优先级的方法。
INTEGER<0-255> Router priority value
注意：如果将接口的优先级设置为0，代表该接口放弃DR/BDR的选举。
2，优先级相同时，则比较RID。RID大的路由器对应接口为DR，次大的为BDR。
注意：DR/BDR的选举是非抢占模式的。一旦选举成功，不会因为新加入的设备而重新选
举。DR/BDR的选举时间是40S。

5，拓展配置

1，手工认证
[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf authentication-mode md5 1 cipher 123456 ---- KEY ID
必须相同
2，手工汇总
[r2-ospf-1-area-0.0.0.0]abr-summary 192.168.0.0 255.255.254.0
3，沉默接口
[r2-ospf-1]silent-interface GigabitEthernet 0/0/2
4，加快收敛
[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer hello 5 ---- 只用修改一个时间，另一个时间将
自动按照倍数关系进行修改。
注意：邻居之间的计时器必须一样，否则邻居关系将无法建立
5，缺省路由
[r3-ospf-1]default-route-advertise always ---- 如果AR3本身不存在手写的缺省路
由，则需要使用always来强制下发缺省信息。