OSPF的使用

第七天

OSPF的结构化部署  --- 区域划分

区域划分的主要目的 --- 区域内部传递拓扑信息，  区域之间传递路由信息。   --- 链路状态型协

议的距离矢量特征

如果一个OSPF网络只存在一个区域，这个网络称为单区域OSPF网络；

如果一个OSPF网络存在多个区域，这样的网络称为多区域OSPF网络。

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，必须有一个接口在 区域0中，将区域内的拓扑信息收集计算成路由信息，之后进行传递。

区域之间可以存在多个ABR设备，一个ABR设备可以处于多个区域。

区域划分的要求：

1，  区域之间必须存在ABR设备；

2，  区域划分必须按照星型拓扑结构进行划分。   --- 星型拓扑的中间区域 --- 骨干区域。 为了方便区分和标识不同的区域，所以，我们给每一个区域都定义一个区域ID --- area

id --- 32位二进制构成的 --- 两种表示方法 -- 1，直接使用十进制进行表示；2，使用点分十 进制进行表示。   ---- 骨干区域的区域ID定义为区域0。

1，OSPF的数据包

hello包 --- 周期性的发现，建立和保活邻居关系。

hello包的发送周期 --- hello时间 --- 10S(以太网)  /30S

死亡时间 --- dead time --- 4倍的hello时间

RID --- 区分和标识不同的路由器 --- 本质由32位二进制构成 --- 1，格式统一；2，全网唯一

RID的生成方式：

1，手工配置

2，  自动生成 --- 首先，设备将优先选择环回接口的IP地址作为RID，如果存  在多个环回接口，则将选择所有环回接口中IP地址最大的作为RID；如果没有 配置环回接口，则将使用设备的物理接口的IP地址作为RID，如果物理接口存 在多个，则选择IP地址最大的作为RID；

DBD包 --- 数据库描述报文 --- LSDB --- 链路状态数据库 --- LSA ----   “菜单”

LSR包 --- 链路状态请求报文 --- 基于DBD包，请求未知的LSA信息。   ---   “点菜”

LSU包 --- 链路状态更新报文 --- 真正携带LSA的数据包 ---   “上菜”

LSACK包 --- 链路状态确认报文 --- 确认包

OSPF协议具有周期更新机制，每个30MIN发送一次。

2，OSPF的状态机

Two - Way --- 双向通信状态 ---- 标志着邻居关系的建立。

  (条件匹配)  条件匹配成功则可以进入到下一个状态，如果条件匹配失败。则将停留在邻居关 系，则仅周期性的发送hello包进行保活

主从关系选举 --- 通过发送没有携带数据的DBD包来进行主从关系选举，比较RID来进行选 举，  RID大的为主，为主可以优先进入后面的状态

之所以使用DBD包主要是为了和之前的邻居关系进行区分。

FULL --- 标志着邻接关系的建立。   ---- 主要目的是为了和之前的邻居关系进行区分，邻居只 能通过hello包进行保活，而邻接之间，可以交换LSA信息。

down状态 --- 启动ospf之后，发出hello包进入下一个状态

init  (初始化)  状态 --- 收到对方的hello包中包含自己本地的RID，则进入到下一个状态 Two-way  (双向通信)   --- 标志着邻居关系的建立

  (条件匹配)  匹配成功，则进入到下一个状态；失败则停留在邻居状态，仅使用hello包进行周 期保活

exstart(预启动)  状态 --- 通过发送没有携带数据的DBD包来进行主从关系选举，比较RID来 进行选举，  RID大的为主，为主可以优先进入后面的状态

exchange(准交换)  状态 --- 交换携带数据(摘要信息)  的DBD包进行LSDB数据库目录共 享

loading  (加载)  状态 --- 基于对端发送的DBD包，使用LSR/LSU/LSACK交换未知的LSA信息 FULL状态 --- 标志着邻接关系的建立。

3，OSPF的工作过程

启动配置完成，ospf协议向本地所有运行协议的接口以组播的形式(224.0.0.5)  发送    hello包；hello包中携带自己本地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中 --- 邻居表；

邻居关系建立完成后，进行条件匹配。失败则停留在邻居关系，仅hello包进行保活。

匹配成功，则开始建立邻接关系。首先，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包共享目录信息，之后，基本DBD包，通过LSR/LSU/LSACK获 取未知的LSA信息。将所有的LSA信息保存本地的LSDB数据库 --- 数据库表；

最后，基于LSDB，使用SPF算法进行计算，得到未知网段的路由信息，将其加载到路由

表。

收敛完成后，周期性的发送hello包进行保活，每30min一次周期更新。

结构突变：

1，突然新增一个网段：触发更新，第一时间将变更信息通过LSU包传递出去，需要ACK 确认

2，突然断开一个网段：触发更新，第一时间将变更信息通过LSU包传递出去，需要ACK 确认

3，无法联系 --- dead time --- 40s

4，OSPF的基本配置

1，启动OSPF进程

[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1  --- 手工配置RID需要在进程启动时配置

[r1-ospf-1]

2，创建区域

[r1-ospf-1]area 0

[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]

3，宣告

宣告的作用：

1，激活接口 --- 只有宣告的网段包含的接口会被激活，只有激活的接口可以收发OSPF 的数据。

2，发布路由 --- 只有激活的接口所对应的直连网段的路由才能被发布

[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 1.1.1.1 0.0.0.0 --- 反掩码 --- 由连续的0和连续的1组成，0 对应位不可变，  1对应位可变。

[r1]display ospf peer  --- 查看邻居表

[r1]display  ospf peer brief  --- 查看邻居关系简表

[r1]display ospf lsdb  --- 查看数据库表

[r1]display ospf lsdb router 2.2.2.2 --- 展开一条LSA的方法

[r1]display ip routing-table protocol ospf   --- 查看路由表