OSPF基础实验

ospf基础：

开放式最短路径优先OSPF（Open Shortest Path First）是IETF组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议（Interior Gateway Protocol）。针对IPV4协议使用的是OSPF version2；针对IPV6版本使用的是OSPF version3。

ospf出现背景：

在OSPF出现前，网络上广泛使用RIP（Routing Information Protocol）作为内部网关协议。由于RIP是基于距离矢量算法的路由协议，存在着收敛慢、路由环路、可扩展性差等问题，所以逐渐被OSPF取代。

    RIP存在的缺点：

    1、RIP是基于UDP协议，使用的端口号为520。无确认机制，无邻居概念。

    2、收敛慢:RIP存在3大定时器：更新定时器30s、老化定时器180s、垃圾收集定时器120s,路由表每隔30s更新一次，一条路由失效到消失时间消耗总共为300s。

    3、路由环路：跳数少,收敛慢(非直连链路失效等待周期久),易出环路。RIP的防环机制：1、水平分割；2、毒性逆转；3、触发更新。

    

    OSPF解决了上述的诸多问题，还存在以下优点：   

    1、OSPF采用组播形式收发报文，这样可以减少对其它不运行OSPF路由器的影响。

      OSPF采用单播和组播的形式收发报文，分别采用224.0.0.5/224.0.0.6两组组播地址发送报文。

    2、OSPF支持无类型域间选路（CIDR）。

    3、OSPF支持对等价路由进行负载分担。

    4、OSPF支持报文加密。可以采用MD5等认证加密算法，增加了安全性。

由于OSPF具有以上优势，使得OSPF作为优秀的内部网关协议被快速接受并广泛使用。
 

OSPF：

 OSPF是基于IP的，协议号为89。所以它只能支持IP网络，ip层是不可靠的，所以ospf开发了很多确认机制（hello包的邻居列表，DD报文使用seq做隐式确认，LSR/LSU/LSACK之间的相互确认）。基于ip的话可以使用组播发送协议报文，所以ospf可以自己发现邻居，并且建立邻居关系；工作在IP及以上的协议较易于受到安全威胁,如DoS攻击等。

 OSPF具有如下特点：   

    一、OSPF把自治系统AS（Autonomous System）划分成逻辑意义上的一个或多个区域；

    注解：OSPF划分了5大区域，分别为普通区域（骨干区域、标准区域）、STUB区域、Totally STUB区域、NSSA区域、Totally NSSA区域。在划分了区域的同时，增加了一些路由器类型：区域内路由器（Internal Router）、区域边界路由器ABR（Area Border Router）、骨干路由器（Backbone Router）、自治系统边界路由器ASBR（AS Boundary Router）。通过区域和路由器类型的划分，将一个大的AS划分多个小的区域，这样更便于灵活的操作和管理。

    路由器类型详解：

    1、区域内路由器：顾名思义就是在一个OSPF区域内的路由器

    2、区域边界路由器ABR：两个OSPF区域边界的路由器，相当于脚踏两只船。ABR用来连接骨干区域和非骨干区域，它与骨干区域之间既可以是物理连接，也可以是逻辑上的连接（Vlink）。

    3、骨干路由器：所有的ABR和位于Area0的内部设备都是骨干路由器，至少有一个接口连接在骨干区域。

    4、自治系统边界路由器ASBR：1、位于AS边界的路由器；2、做了import引入的ABR。

    

    二、OSPF通过LSA（Link State Advertisement）的形式发布路由；

    注解：OSPF属于链路状态路由协议，在路由器和路由器之间传输的并不是路由条目，而是LSA链路状态通告，当路由器收到对方传来的LSA之后，通过Dijkstra算法计算出路由，并将有效路由放进路由表中。

    三、OSPF依靠在OSPF区域内各设备间交互OSPF报文来达到路由信息的统一；

    注释：OSPF区域内的各设备是通过DB Description报文来进行LSDB同步，同步完成后，通过Dijkstra算法计算出路由，所以各设备达到路由信息统一是依靠OSPF报文的交互。

    四、OSPF报文封装在IP报文内，可以采用单播或组播的形式发送。

    注释：OSPF是基于IP层的，OSPF报文封装在IP报文内，以单播或组播的形式发送。采用那种方式发送OSPF报文，主要决定于现网属于哪种网络类型。OSPF的网络类型有Broadcast、NBMA、P2P、P2MP 4种网络类型，具体报文形式有5种：Hello报文、DBD报文、LS Resquest报文、LS Update报文、LSAck报文。具体形式如下：

    广播类型：当链路层协议是Ethernet、FDDI 时，OSPF 缺省认为网络 类型是Broadcast。

    Hello报文（组播）、DBD报文、LS Resquest报文（单播）、LS Update报文、LSAck报文（组播）

    NBMA类型：当链路层协议是帧中继、ATM 或X.25 时，OSPF 缺省认为网络类型是NBMA。

    Hello报文、DBD报文、LS Resquest报文、LS Update报文、LSAck报文（单播）

    P2P类型：当链路层协议是PPP、HDLC 和LAPB 时， OSPF 缺省认为网络类型是P2P。

    Hello报文、DBD报文、LS Resquest报文、LS Update报文、LSAck报文（组播）

    P2MP类型：没有一种链路层协议会被缺省的认为 是Point-to-Multipoint 类型。点到多点必须是由其他的网络类型强制更改的。常用做法是将非全连通的NBMA 改为点到多点的网络。

    Hello报文（组播）、DBD报文、LS Resquest报文、LS Update报文、LSAck报文（单播）。

首先我们来看问题：

 第一步当然还是配IP：

 

 然后去构建MGRE:

 其次使用ospf实现整个私有网络互通：

最后我们看到出现上图这样就完成了。