OSPF基本概念及单区域配置-要点总结

资料来源：北大青鸟 BENET2.0 课程第二学期 PPT 。以下内容经本人总结后作学习交流之用，可随意转载，转载请注明出处！请勿用于商业用途，否则后果自负！！！

 

OSPF 基本概念及单区域配置

 

- 内部网关路由协议

       OSPF 内部网关路由协议：用于在单一自治系统（ Autonomous System-AS ）内决策路由

       自治系统（ AS ）：执行统一路由策略的一组网络设备的组合

 

- 区域

       为了适应大型的网络， OSPF 在 AS 内划分多个区域

       每个 OSPF 路由器只维护所有区域的完整的链路状态信息

 

- 链路状态路由协议

       OSPF 是链路状态路由协议，链路状态路由协议中的路由器了解 OSPF 网络内的链路状态信息

       链路状态路由协议中，直连的路由器之间建立邻接关系，互相“交流”链路信息，来“画”出完整的网络结构

l         为了标识链路信息是由谁发出的，用 Router ID 标识路由器

l         相邻路由器之间建立邻接关系，保存在邻居列表中

l         路由器学习到的链路信息，表存在链路状态数据库中

 

-Router ID

       Router ID ：是在 OSPF 区域内唯一标识一台路由器的 IP 地址

       Router ID 选取规则：

l         首先，路由器选取它所有 loopback 接口上数值最高的 IP 地址

l         如果没有 loopback 接口，就在所有物理端口中选取一个数值最高的 IP 地址

 

- 链路状态路由协议中的数据库类型

       邻居列表：列出每台路由器全部已经建立邻接关系的邻居路由器

       链路状态数据库（ LSDB ）：列出网络中其他路由器的信息，由此显示全网的网络拓扑

       路由表：列出通过 SPF 算法计算出的到达每个相连网络的最佳路径

 

- 链路状态生成过程

       建立邻接关系 - （学习链路状态信息） - 链路状态数据库 - （ Djkstra 算法） - 最短路径树 �C 路由表

 

- 建立邻接关系的过程

       Init ：接收到对方的 HELLO 报文，转换为初始状态

       2-way ：在对方发来的 HELLO 报文中看到自己的 Router ID ，转换为双向状态

       ExStart ：确定数据库描述报文的序列号，转换为信息交换初始状态 - DBD （ Seq ）

       ExChange ：发送数据库描述报文，转换为信息交换状态 - DBD

       ExChange ：发送链路状态信息请求报文，获取未知的链路状态信息 �C LSR

       Loading ：发送链路状态信息更新报文，同步链路状态数据库 �C LSU

       Full ：知道两台路由器的链路状态数据库完全一致，形成邻接关系

 

-OSPF 的邻接关系需满足的条件

       邻居：两个路由器之间如果不能满足下列条件，则它们就不能成为邻居：

l         Area-id ：两个路由器必须在共同的网段上，它们的端口必须属于该网段上的同一个区，且属于同一个子网

l         验证（ Authentication OSPF ）：同一区域路由器必须交换相同的验证密码，才能成为邻居

l         Hello Interval 和 Dead Interval ： OSPF 协议需要两个邻居路由器的这些时间间隔相同，否则就不能成为邻居路由器

l         Stub 区域标记：两个路由器可以在 Hello 报文中通过协商 Stub 区域的标记来成为邻居

 

-OSPF 的网络类型

       路由器接口类型不同，在建立邻接关系的时候， OSPF 路由器执行的操作也略有不同

网络类型	举例
广播	以太网
非广播多路访问 NBMA	帧中继、 X.25
点到点	PPP ， HDLC
点到多点	多个点到点链路的集合

 

-OSPF 的 DR 与 BDR

       指定路由器（ DR ）：一个网段上的其他路由器都和指定路由器（ DR ）构成邻接关系，而不是它们互相之间构成邻接关系

       通过 Hello 报文选择 DR 和 BDR 来代表 OSPF 网段

       其他的路由器（ DRothers ）只和 DR 及 BDR 路由器之间形成邻接关系

       通过组播发送 Hello 报文

       具有最高 OSPF 优先级的路由器会被选为 DR

       如果 OSPF 优先级相同，则具有最高 Router ID 的路由器会被选为 DR

 

-OSPF 包类型总结

包类型	描述
Hello	用于邻居路由器之间建立和维护邻接关系
数据库描述包 DBD	描述每台 OSPF 路由器的链路状态数据库的内容
链路状态请求包 LSR	请求链路状态数据库的部分内容
链路状态更新包 LSU	传送链路状态数据通告 LSA 给邻居路由器
链路状态确认包 LSAck	确认邻居发过来的 LSA 已经收到

 

-OSPF 的 Hello 协议

       当路由器上启动 OSPF 进程时，每台路由器都回间隔一定的时间发送 Hello 包

       Hello 包通过组播地址 224.0.0.5 发送

       OSPF 路由器使用 Hello 包发起建立邻接关系并监视这种关系的存在和消失

       在广播网或者点对点网上， Hello 的发送间隔是 10 秒；在 NBMA 网络上， Hello 的发送间隔是 30 秒

 

-OSPF 的度量方法

       COST=10 ⁸ /BW

       OSPF 协议决定最短路径是基于路由器每一个接口指定的代价（ cost ）来的

       一条路由的代价：是指沿着到达目的网络的路由路径上所有出战接口的代价之和

 

- 何时需要 OSPF 路由协议

       网络的规模：网络中路由器在 10 台以上；中等或大规模的网络

       网络的拓扑结构：网络的拓扑结构为网状，并且任意两台路由器之间都有胡同的需求

       其他特殊的需求：要求路由变化时快速收敛，要求路由协议自身的网络开销尽量降低

       对路由器自身的要求：运行 OSPF 协议时，对路由器的 CPU 的处理能力及内存的大小都有一定的要求，性能很低的路由器不推荐使用 OSPF 协议

 

-OSPF 路由协议的特点

l         可适应大规模网络

l         路由变化收敛速度快

l         无路由环

l         支持变长子网掩码 VLSM

l         支持区域划分

l         支持以组播地址发送协议报

 

-OSPF 与 RIP 的比较

       OSPF ：链路状态路由协议；没有跳数的限制；支持可变长子网掩码（ VLSM ）；收敛速度快；使用组播发送链路状态更新，在链路状态变化时使用触发更新，提高了带宽的利用率

       RIP ：距离矢量路由协议； RIP 的 15 跳限制，超过 15 跳的路由被认为不可达； V1 不支持可变长之网掩码（ VLSM ）， V2 支持；收敛速度慢；周期性广播整个路由表，在低速链路及广域网中应用将产生很大问题

 

-OSPF 单区域的配置命令

       配置 loopback 接口地址： �C 用于产生路由器的 Router ID

Router(config)#interface loopback looback-number

Router(config-if)#ip address ip-address mask

       启动 OSPF 路由进程：

Router(config)#router ospf 进程号      - 本路由器的进程号，用于标识同一路由器上多个 OSPF 进程

       指定 OSPF 协议运行的接口和所在的区域：

Router(config-router)#network 网络号 反向掩码 area 区域号

* 网络号：可以是网络地址、子网地址、接口地址

* 区域号：指明网络所述区域

 

       修改接口的 Cost 值：

Router(config-if)#ip ospf cost number

       配置 OSPF 计时器：

Router(config-if)#ip ospf hello-interval 时间（ s ）

Router(config-if)#ip ospf dead-interval 时间（ s ）

       * 为了交换信息，相邻路由器必须有相同的 hello 和 dead 间隔，通常 dead 时间是 hello 时间的 4 倍

 

       查看邻居列表：

Router#show ip ospf neighbor

       查看链路状态数据库：

Router#show ip ospf database

       查看路由表：

Router#show ip route

       查看 OSPF 的配置：

Router#show ip ospf

       查看 OSPF 接口数据结构：

Router#show ip ospf interface 接口

 

 

* 以上资料纯手工总结，难免有错误出现，欢迎指正和提出宝贵意见！！！