动态路由(ospf)

一、OSPF协议

开放式最短路径优先协议,一种公有的、标准的协议,采用dijkstart算法(SPF),最短路由优先算法,周期性的发送链路状态信息给它的邻居。

1、基础概念

三张表

路由表:提供路由信息

拓扑表:存放链路状态信息

邻居表:存放了邻居的状态和邻居的基本信息

2、五种数据包

hello:周期性的建立和维护邻居关系

DBD(DD):数据库描述报文,描述的是LSA(链路状态通告报文)的摘要信息

LSR:链路状态请求报文,自己没有的或者比自己更新的那些链路状态的信息

LSU:链路状态更新报文

LSAck:链路状态确认报文

3、ospf工作过程

邻居:

邻接:

(1)确认可达性,建立邻居

动态路由(ospf)_第1张图片

 router ID:标识的是路由器的身份

手工配置:IPV4地址格式,点分十进制格式

自动选举:

环回口:IP地址最大的优先成为ROUTER ID

例如:

1.1.1.1/32

1.1.1.1/24

1.1.1.2/24

10.10.10.10/32

物理接口:IP地址最大的优先成为ROUTER ID

注:手工配置>自动选举(环回口>物理接口)

例如:

手工配置RID:6.6.6.6/24

环回口:5.5.5.5/32

物理口:192.168.1.1/24

100.1.1.2/24

建议:一般配置一个环回口

(2)摘要同步,开始建立邻接关系

1、A向邻居路由器B发送DBD报文,通告本地LSDB(链路状态数据库表)中所有的LSA的摘要信息。

2、B收到DBD报文后,与本地的LSDB做对比,向A发送LSR报文,请求对方发送自己需要的LSA的完整信息。

3、A收到LSR后,把对方所需要的LSA的完整信息打包成一条LSU报文,发至B。

4、B收到LSU后,向它的对方A回复LSAck报文,进行确认。

选举DR(指定路由器)、BDR(备份指定路由器),DR other(其他没有角色的路由),保证路由信息的交互更加高效有序的进行。

选举范围:每个网段都会选举出一个DR和BDR。

选举规则:1、接口优先级(0-255),默认优先级是1,数字越大接口优先级越高。

2、router ID,IP地址大的优先成为DR、次优的是BDR。

关系状态:

DR和BDR建立邻接关系

DR和DROTHER建立邻接关系

BDR和DROTHER建立邻接关系

DRother之间不建立邻接关系

注意:DR没有抢占性,当DR出现故障的时候,BDR会成为新的DR,当BDR挂掉的时候,重新选举DR和BDR。

(3)完整信息同步,完全邻接关系建立

完全邻接关系建立,LSDB表和路由表形成。

注:OSPF的周期性更新,是增量更新。

3、ospf状态机

 DOWN:稳定状态(关闭状态),这种情况处于手动指定router ID,发送第一个hello包的时候,进入下一个状态。

Attempt:一般不会出现,收不到对方的hello回包,这种情况一般出现在NBMA网络(非广播多点接入网络)。

INIT:初始化状态,收到了对方的hello回包,但没有收到对方的hello确认包。

2-way:双方互相发现邻居,邻居状态(关系稳定),并确认DR和BDR的角色,稳定状态。

Exstart:交换开始状态,发送一个空的DBD报文,不发送LSA的摘要信息。

Exchange:交换状态,发送后续的DBD报文,用于通告LSDB的LSA的摘要信息。

Loading:读取状态,进行LSA的请求、加入、确认。

Full:完全邻接关系建立,LSDB表和路由表形成,稳定状态。

OSPF的周期更新:30分钟

二、ospf的多区域

1、区域产生背景

(1)如果运行OSPF协议的路由器都处于同一个区域,随着网络规模的变大,同步LSDB表会变的非常缓慢,会导致诸多的问题。

(2)OSPF路由器在同一个区域会广播发送LSA,如果网络规模,会导致LSDB表的同步非常缓慢。

2、分区好处

(1)减少了LSA的广播范围

(2)减少了路由表的规模

(3)提高网络的扩展性,有利于大规模网络

3、区域类型

动态路由(ospf)_第2张图片

骨干区域:area 0

AREA ID 0=0.0.0.0

1=0.0.0.1

多区互连原则:

(1)非骨干区域必须和骨干区域互连

(2)非骨干区域之间不会互连

(3)骨干区域不能被分割

4、路由器角色

动态路由(ospf)_第3张图片 

 IR:内部路由器,所有接口都在一个区域内

BR:边界路由器,连接多个区域

ABR:区域边界路由器

AS:自治系统,同一个自治系统内的路由器的AS编号是一样的

ASBR:自治系统边界路由器

三、OSPF协议的特点

1、没有跳数限制

2、使用组播更新变化的路由和网络信息

224.0.0.6:DR和BDR的组播接收地址

224.0.0.5:指网络中所有运行OSPF协议的路由器

3、路由收敛速度快

4、以cost作为度量值

5、有效避免环路问题

6、在互联网是被大量使用,是应用最广泛的路由协议

7、ospf的更新周期是30分钟

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