六、动态路由协议之OSPF

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目录

1、工作原理

2、OSPF报文

3、OSPF区域

 4、OSPF特点

5、ensp基于OSPF协议构建园区网

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OSPF（Open Shortest Path Firest，最短路径优先）

1、工作原理

        OSPF通过洪泛法向全网（即整个自治系统）中的所有路由器发送信息，扩散本设备的链路状态信息，使网络中每台路由器最终都能建立一个全网链路状态数据库（LSDB），该数据库实际就是全网的拓扑结构图。
        每个路由器都使用LSDB中的数据，采取最短路径算法，通过链路状态通告（LSA）描述网络拓扑，并以自己为根，依据网络拓扑生成一棵最短路径树（SPT），计算到达其他网络的最短路径，构造出自己的路由表，最终形成全网路由信息。

2、OSPF报文

        OSPF通过IP数据报发送，其IP数据报头部包含版本、类型、分组长度等8个字段，本文着重介绍类型字段：

• 类型1：问候分组（Hello），用来发现和维持邻居路由器的可达性。
• 类型2：数据库描述分组（DD），向邻居路由器给出自己的链路状态数据库的所有链路状态项目的摘要信息。
• 类型3：链路状态请求分组（LSR），向对方请求发送某些链路状态项目的详细信息。
• 类型4：链路状态更新分组（LSU），用洪泛法向全网更新链路状态。
• 类型5：链路状态确认分组（LSAck），对链路更新分组的确认。

        OSPF规定，相邻路由器每隔10秒交换一次问候分组，正常情况下，网络中传送的都是问候分组。若40秒未收到某个相邻路由器的问候分组，则认为该相邻路由不可达，并立即修改链路状态数据库，重新计算路由表。

3、OSPF区域

        OSPF协议通过自治系统划分为不同区域（Area）来解决路由表过大、路由计算过于复杂、消耗资源过多等问题。

        如下图，将OSPF覆盖范围分为5个区域，通过划分区域利用洪泛法把交换链路状态信息范围局限再每一个区域（而不是整个自治系统），减少网络通信量。

        区域（Area）从逻辑上将自治系统内部的路由器划分为多个组，每个区域都有一个32位的标识符（Area ID）。

        OSPF划分区域后，有一个Area ID为0.0.0.0的骨干区域（Backbone Area），所有非骨干区域必须与骨干区域相连，非骨干区域间路由必须通过骨干区域转发。

        注：一台路由器可以属于不通区域；

                一个网段只能属于一个区域（即每个运行OSPF的网络接口必须指明属于哪一区域）；

                划分区域后，骨干区域与非骨干区域通过某台路由器通信，该路由器被称为区域边界路由器。

 4、OSPF特点

         1）适用范围广：规模适中的网络，最多可支持几百台路由器；

        2）快速收敛：网络拓扑改变后立即发送更新报文；

        3）支持掩码

        4）区域划分：减少占用的网络带宽；

        5）等价路由：如果到同一个目的网络由多条相同代价的路径，那么可以将通信量分配给这几条路径；

5、ensp基于OSPF协议构建园区网

         本章节只介绍路由配置，接口配置不再详述，详见第四章、路由初认识及构建园区网

区域（Area）	设备
0	R1、R2、R3、R4
1	RS1、RS2、R1
2	RS3、RS4、R2
3	RS5、RS6、R3

路由配置：

•  RS1配置：

#创建OSPF进程1
ospf 1
 #进入OSPF区域，此处是区域1
 area 0.0.0.1
  #宣告当前设备直连网络，配置指令：network 所连网段初始ip 反掩码 
  network 192.168.64.0 0.0.0.255
  network 192.168.65.0 0.0.0.255
  network 10.0.1.0 0.0.0.3

 RS2~RS6路由配置类似RS1。

• R1配置：

注：设备可同属多个区域，但接口仅属于某一区域

ospf 1
 area 0.0.0.0
  ###设备接口所属区域的网段初始IP+反掩码
  ###gig 0/0/0
  network 10.0.0.0 0.0.0.3
  ###eth 0/0/0
  network 10.0.0.4 0.0.0.3
  ###gig0/0/3
  network 10.0.0.8 0.0.0.3
 area 0.0.0.1
  ###gig 0/0/1
  network 10.0.1.0 0.0.0.3
  ###gig 0/0/2
  network 10.0.2.0 0.0.0.3

• R2配置：        

ospf 1
 area 0.0.0.0
  network 10.0.0.8 0.0.0.3
  network 10.0.0.16 0.0.0.3
 area 0.0.0.2
  network 10.0.3.0 0.0.0.3
  network 10.0.4.0 0.0.0.3

• R3配置：

ospf 1
 area 0.0.0.0
  network 10.0.0.0 0.0.0.3
  network 10.0.0.12 0.0.0.3
  network 10.0.0.16 0.0.0.3
 area 0.0.0.3
  network 10.0.5.0 0.0.0.3
  network 10.0.6.0 0.0.0.3

• R4配置：

ospf 1
 area 0.0.0.0
  network 10.0.0.4 0.0.0.3
  network 10.0.0.12 0.0.0.3

Ping测结果：

PC1 ping 测PC3、PC5、PC7、PC9、PC11，通

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