动态路由协议：RIP与OSPF学习笔记

作者：wickey L.

动态路由协议：RIP与OSPF

 

1.      动态路由特点：减少管理任务、增加网络带宽。

2.      动态路由协议概述：路由器之间用来交换信息的语言。

3.      度量值：带宽、跳数、负载、时延、可靠性、成本。

4.      收敛：使所有路由表都达到一致状态的过程

 

动态路由分类：

自治系统（AS）

内部网关协议（EIGRP、RIP、OSPF、IGP）

外部网关协议（EGP）

 

按照路由执行的算法分类：

距离矢量路由协议（RIP）

  

链路状态路由协议（OSPF）

两种结合（EIFRP）

 

RIP：

RIP是距离矢量路由协议。

RIP基本概念：定期更新（30秒）、邻居、广播更新、全路由表更新

RIP最大跳数为15跳，16跳为不可达

RIP使用水平分割，防止路由环路：从一个接口学习到的路由信息，不再从这个接口发出去

RIPv1：有类路由、RIPv2：无类路由

 

OSPF：

OSPF是链路状态路由协议。

Router ID是OSPF区域内唯一标识路由器的IP地址。

Router ID选取规则：先选取路由器lookback接口上最高的IP地址，如果没有lookback接口，就选取物理接口上的最高IP地址。也可以使用Router-id命令手动指定。

OSPF有三张表：邻接关系表、链路状态数据库、路由表》》首先建立邻接关系，然后建立链路数据库，最后通过SPF算法算出最短路径树，最终形成路由表

OSPF的度量值为COST（代价）：COST=10^8/BW

接口类型	代价（108/BW）
Fast Ethernet	1
Ethernet	10
56K	1785

 

OSPF和RIP的比较：

OSPF	RIP v1	RIP v2
链路状态路由协议	距离矢量路由协议
没有跳数的限制	RIP的15跳限制，超过15跳的路由被认为不可达
支持可变长子网掩码 （VLSM）	不支持可变长子网掩码（VLSM）	支持可变长子网掩码（VLSM）
收敛速度快	收敛速度慢
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	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路由器只维护所在区域的完整链路状态信息。

 

OSPF数据包类型：

状态名称	描述
Hello（10秒一次，老化40秒）	建立和维护同邻居路由器的邻接关系
数据库描述包DBD	描述每台OSPF路由器的链路状态库的内容
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

Hello用于发现和维护邻居关系，并保证邻居间双向通信

DBD和LSR报文用于建立邻接关系

LSU和LSAck报文用于实现OSPF可靠的更新机制

 

OSPF建立邻接关系：

 

建立OSPF邻居关系需要满足的条件

Area-id相同

Hello Interval和Dead Interval相同

Stub区域标记相同

OSPF定义了一下4种网络类型

点到点网络（Point-to-Point）

广播多址网络（Broadcast）

非广播多址网络（NBMA）

点到多点网络（Point-to-Multipoint

 

OSPF多址网络需建立DR和BDR：通过Hello报文选择DR和BDR来代表OSPF网段

其他路由器(DRothers)只和DR及BDR形成邻接关系

DR和BDR的选举过程：优先级为0不参与DR和BDR选举，通过组播发送Hello报文

 

OSPF的三种通信量：

域内通信量（Intra-Area Traffic）

单个区域内的路由器之间交换数据包构成的通信量

域间通信量（Inter-Area Traffic）

不同区域的路由器之间交换数据包构成的通信量

外部通信量（External Traffic）

OSPF域内的路由器和另一个自治系统内的路由器之间交换数据包构成的通信量

 

OSPF路由器类型

 

OSPF的区域类型：

骨干区域Area 0

非骨干区域－根据能够学习的路由种类来区分：

标准区域

末梢区域（stub）

完全末梢（Totally stubby）区域

非纯末梢区域（NSSA）

末梢区域和完全末梢区域：

满足以下4个条件的区域

只有一个默认路由作为其区域的出口

区域不能作为虚链路的穿越区域

Stub区域里无自治系统边界路由器ASBR

不是骨干区域Area 0

末梢区域

没有LSA4、5、6通告

完全末梢区域

除一条LSA3的默认路由通告外，没有LSA3、4、5、7通告

 

链路状态数据库的组成

每个路由器都创建了由每个接口、对应的相邻节点和接口速度组成的数据库

链路状态数据库中每个条目称为LSA（链路状态通告），常见的有六种LSA类型

类型 代码	描述	用途
Type 1	路由器LSA	由区域内的路由器发出的
Type 2	网络LSA	由区域内的DR发出的
Type 3	网络汇总LSA	ABR发出的，其他区域的汇总链路通告
Type 4	ASBR汇总LSA	ABR发出的，用于通告ASBR信息
Type 5	AS外部LSA	ASBR发出的，用于通告外部路由
Type 7	NSSA外部LSA	NSSA区域内的ASBR发出的，用于通告本区域连接的外部路由

 

OSPF常用检查命令：

show ip route	查看路由表信息（直连/学习）
show ip route ospf	只查看OSPF学习到的路由
show ip protocol	查看OSPF协议配置信息
show ip ospf	查看在路由器上OSPF是如何配置的和ABR
show ip ospf database	查看LSDB内的所有LSA数据信息
show ip ospf interface	接口上OSPF配置的信息
show ip ospf neighbor	查看OSPF邻居和邻接的状态
show ip ospf neighbor detail	查看OSPF邻居的详细信息（包括DR/BDR）
debug ip ospf adj	查看路由器“邻接”的整个过程
debug ip ospf packet	查看每个OSPF数据包的信息
clear ip route	清空路由表