OSPF基础理论和过程--CCNP学习笔记

学习路由协议从3个方面分析

1.范围（IGP）

2.设计原理（LS）

3.有类无类

 

OSPF 建立路由过程

首先OSPF协议封装在IP 协议中，协议号为89（EIGRP为88），组播地址有2个：224.0.0.5，224.0.0.6

 

先建立邻居关系：hello包

交互LSA数据包：有6种类型的LSA

建立LSDB数据库

通过SPF算法建立路由表

 

所以OSPF中有三张表：邻居表，拓扑表，路由表

 

OSPF的拓扑表比EIGRP要详细很多，不光有路由信息，还有拓扑信息，所以说OSPF构建的路由是树状结构的

 

OSPF 区域

OSPF划分区域的3点优势

1.减少路由条目：区域汇总（域间汇总）

2.拓扑变化限制在自己的区域中

3.限制LSA传播范围，减少流量

 

区域以接口划分

 

区域边界路由器(ABR)是连接主干区域（area0）和子区域的路由器

 

OSPF区域设计原则（子区域都连接到area0）

 

邻居和邻接

邻居和邻接的区别

只交换hello包的是邻居，交换LSA的是邻接

 

所有点到到点的连接，所有邻居成为邻接（串口）

 

多路访问网络邻居不一定是邻接（多路访问网络分为以太网和帧中继网）

在以太网中：DR，BDR和 DRother成为邻接关系，而DRothers之间只是邻居关系

 

所以，只有邻接关系的才交换路由信息（这样是为了减少路由协议占用的带宽）

 

 

OSPF 的路由更新

在同一区域中，所以路由器的的LSDB都是一样的，然后各路由器以自己为根算出最短路径

 

OSPF能触发更新路由信息，也能周期性更新（30Min更新一次，60Min后收不到更新就删掉LSA），而EIGRP是触发式更新，RIP是30秒周期更新整个路由表

 

LSA的序列号（棒棒糖式）：一个很抽象的东西。。。最大的序列号比最小的序列号要小。。。木有理解，貌似不是网络工程师所研究的问题了。。。是数学家需要理解的。。

 

OSPF的5种报文

1.hello 建立邻居（不用确认）

2.database description 摘要信息（减少占用带宽，不用确认）

3.link-state request请求详细信息（不用ACK确认，而用LSU确认）

4.link-state update详细信息（LSU中是LSA信息，唯一需要用ack确认的报文）

5.link-state ack确认信息（只做LSU确认）

 

OSPFv2支持IPv4，IPv6需要启用OSPFv3

 

OSPF的数据报格式

（封装在IP中，所以IP部分就不写了）

Ver（OSPF版本）--Type（类型）--packet length（数据报长度）--Router ID（见下方Tips）--Aero ID-check sum（验证完整性，类似CRC）-auth type（认证方式）--data（数据，内容取决于类型，即上述的5种报文）

 

Tips：

Route ID（唯一表示区域内某台路由器）选举方式

1.手工指定（任意）

2.Loopback口最大的IP地址

3.没有Loopback口就用物理地址最大的IP地址

 

具体展开 OSPF 过程

 

第一步：建立邻居

 

Init状态

第一次发送hell包

hello的something（不是专业术语，只是卖弄下eng。。。）

1.分10s和30s，dead时间为hello时间的4倍（EIGRP为3倍），OSPF路由器之间Hello时间必须匹配（EIGRP不需要）

2.area ID必须一致

3.启用auth，密钥必须一致

4.stub area必须一致（留着以后解释）

 

2way状态

收到自己的routerID后进入此状态

 

第二步：交互DBD

在点对点网络中直接交互DBD

在多路访问网络中，首先选出主从关系，DR在DBD报文中宣告对方我将要向你发送LSU

 

Exstart状态：在第一个DBD报文中，选出主从关系

DBD的3个字段

Init：第一次发送的置为1

More：如果将继续发送置为1

Master/Slave：如果自己为master置为1

 

exchange状态

互相交互DBD

 

第三步：交互详细路由信息

查看对方DBD信息，比自己新就进入进入loading状态（向对方发送LSR），然后对方发送LSU（即是LSR所要请求的信息，也是确认信息），最后向对方发送ACK后进入full状态

 

DR 和 BDR 的选举

DR和BDR监听224.0.0.6

DRother监听224.0.0.5

P2P中只有224.0.0.5

 

选举方式：

1.较大的priority（默认为1）：修改方法 在接口中 ip ospf priority [数值]，其中0的话直接就是BR，数字越高，优先级越高

2.较大的Routr ID

 

Tips：

1.在这里DR,BDR选举和Router ID选举容易混淆，指明一下：Route ID相当于路由器的身份证，只是唯一标识某一台路由器，而DR,BDR的选取可以参考Router ID值

 

2.DR和BDR是不抢占的，选举出DR和BDR后，即使修改priority后， DR和BDR不变，想要在现有拓扑下手工修改参数直到DR和BDR可以清理邻居表实现

DR如果DOWN掉，BDR成为DR，再选举BDR

 

3.DR和BDR只是接口的概念

 

4.不同网段分别选取DR和BDR

 

几个零散的知识点：

OSPF cost值（相当于metric值）：10^8/BW （BW单位为bps）

 

OSPF中环回接口的路由都为32位的掩码（不管你设置的是几位）：环回口只是做测试的话，比EIGRP有优势，也可以改，命令是 ：在环回口中 ip ospf network point-to-point

 

修改hello时间：在接口中 ip ospf hello-interval [数值]