CCNP笔记之OSPF篇

OSPF链路状态路由协议

链路：路由器的接口

状态：端口的描述信息（链路的类型、带宽、IP地址信息）；在该链路上邻居的情况。

全网的链路状态组成了拓扑数据库，就是地图。

路由器用路由器的ID来标识自己，每个链路使用Link-ID来标识自己。

LinkState：LS ：信息

LSA(链路状态通告) ：承载信息的纸

LSU(链路状态更新) ：装纸的信封

 

SPF：最短路径优先

SPF树：自己是树根，每个目标网络都是树叶。

 

OSPF：数据信息存放在哪里？

邻居表（邻接数据库）：存放直连邻居的信息。

拓扑表（链路状态数据库）：存放邻居发过来的链路状态信息。也是Area内部的地图。

路由表（转发数据库）：存放到达目标网络的最优路径。

多区域术语：

骨干路由器：有端口属于Area0的路由器；

非骨干路由器：所有接口都在非Area0内部；

 

内部路由器：所有端口属于同一个区域的路由器；

ABR：区域边界路由器，有端口属于不同的区域；将其他区域连接到区域0。

路由器的ID定义：

1、查看有没有直接配置Rouer-ID；

2、没有的话，查看有没有配置地址的环回口，并且状态是UP的，有的话，选择最大的那个地址。

3、没有的话，查看有没有配置地址的物理口，并且状态是UP的，有的话，选择最大的那个地址。

Router-ID是IPv4地址的形式。

 

选择DR和BDR时，先查看端口优先级，最高的是DR，次高的是BDR。如果优先级一样，查看Router-ID，最高的是DR，次高的是BDR。

选择DR和BDR是在一个网络上选择的。

 

在以太网链路上，DROthers路由器跟DR和BDR建立完整的邻居关系，交流信息。DROthers路由器之间维持Two-way的邻居关系，不交流信息。

从邻居收到LSA，查看自己有没有这条信息：

没有的话，添加到数据库，发送回应，向其他邻居泛洪，执行SPF计算。

有的话，查看序列号时候相同：

  相同的话，忽略

  不相同的话，对比收到的信息的序列号比当前的大还是小：

 大的话：添加大数据库，发送回应，向其他邻居泛洪，执行SPF计算。

 小的话：向LSA来源的邻居回应更新的信息。

OSPF的版本
2:IPv4
3:IPv6
消息类型
hello、DBD、LSR、LSU、LSAck
数据包长度
OSPF数据包的来源：使用Router-ID来表示。
给别人说我们在哪个区域。号码的形式是IPv4地址的形式。0-2^32。
0、0.0.0.0
数据包的校验和(CRC32).
认证类型：0表示没有认证、1表示明文认证、2表示MD5认证。
认证内容
R1-F0―-F0-R2
R1 F0:192.168.1.1/24 192.168.1.0-255
R2 F0:192.168.1.100/25 192.168.1.0-127

OSPF hello包信息：
掩码
hello间隔
端口优先级
死亡间隔
DR
BDR

OSPF的hello包中的各种信息中如下信息必须一致，才可以建立邻居关系：
掩码
hello间隔
区域号码
认证信息
末节区域标识
（端口的MTU一致）。

LSDB（链路状态数据库）

回应：
隐式回应
显式回应

DR：指定路由器
BDR：备份的指定路由器
DROther
节省设备和带宽资源
选举依据：端口优先级、Router-ID。
LSA：链路状态通告
LSDB：链路状态数据库
LSU：链路状态更新包

0X80000001�C0XFFFFFFFF�C0X00000000�C0X7FFFFFFF

TCP/IP路由技术卷一
debug ip ospf packet内容
rcv收到
v:2版本2
t:1类型hello
l:48长度48字节
rid：Router-ID
aid：区域ID
chk：校验和
aut：认证类型
auk：认证内容

two-way：我发现邻居已经发现了自己，进入该状态。如果需要选择DR，在该状态选择。
不需要直接进入
exstart：选择master设备，
进入exchange：交换DBD
进入loading：交换LSA（通过LSR和LSU、LSAck）
完成进入full状态：邻居交换信息完全完成。开始路由计算。

network 172.16.0.1 0.0.0.0 area 0
ip ospf 1 area 0

一个路由器可以属于多个区域，一个链路只能属于一个区域。

Router-ID作用：唯一标识路由器
1、手动配置：R1(config-router)#router-id
2、路由器查看环回口：状态是UP的并且配置IP地址，找最大的那个
3、路由器查看物理口：状态是UP的并且配置IP地址，找最大的那个。
推荐使用手动配置：R1(config-router)#router-id
原因：稳定
OSPF网络类型
1、点到点：不进行DR和BDR的选举，两个路由器直接建立full的邻居关系。OSPF自动检查网络类型，数据包的目标地址是224.0.0.5。串口上封装HDLC、PPP或者点到点子端口都是该类型。
2、多路访问广播网络：进行DR和BDR的选举，DROther只跟DR和BDR建立full的邻居关系。OSPF自动检查网络类型，数据包的目标地址是224.0.0.5(DROther)和224.0.0.6(DR、BDR)。以太网是该类型。
3、NBMA：五种操作方式。
选择DR和BDR，使用hello包，先看端口的优先级，再看路由器的ID。越大越好。
DR和BDR选择是非抢占的。
端口优先级默认是1
范围是0－255，0代表不进行DR和BDR的选择。
一个路由器的不同接口可以配置不同的优先级。
多路访问网络：单一接口直接连到多个站点。
NBMA网络出现的问题及解决方法
问题1：OSPF邻居不能自动发现：
解决方法 1、将网络修改成支持广播
 2、手动定义邻居列表
问题2：DR必须是中心站点的设备、分支机构设备只能是DROther。
解决方法：修改端口优先级，将分支机构设备连到FR的接口的优先级配置成0。

解决NBMA网络的OSPF运行问题：
1、非广播：手动定义邻居，需要选择DR、BDR。可能要影响DR的选举。
2、点到多点：无需手动定义邻居，无需选择DR、BDR。
3、点到多点非广播：手动定义邻居，无需选择DR、BDR。
4、广播：无需手动定义邻居，需要选择DR、BDR。可能要影响DR的选举。
5、点到点：无需手动定义邻居，无需选择DR、BDR。

ICMP重定向信息

提升路由器的效率
1、减少路由表条目
2、使用三层交换

OSPF路由器的类型
内部路由器：所有接口都在同一个区域的路由器；
边界路由器：ABR，连接到不同区域的路由器；
自治系统边界路由器：ASBR，连接到非OSPF区域。

骨干路由器：有至少一个接口在区域0。
非骨干路由器：所有接口都在非区域0。

区域内部交换链路状态信息；
区域之间交换的是路由信息。

所有非骨干区域必须跟骨干区域直连。

虚电路
1、将不连续的Area0连接在一起；
2、将与Area0不直连的区域连接到Area0。
只适合于备份使用和临时使用。
1、在两台ABR设备上应用
2、定义虚电路要穿越的区域；
3、定义虚电路的对方设备的Router-ID。
OSPF的外部路由用E来表示
E1：自己兄弟也要明算帐。
E2：自己兄弟就算了（默认情况）。
末节区域：边缘区域，不能传播5类LSA。
完全末节区域

末节区域：
该区域只有一个ABR，没有ASBR，不能是区域0，虚电路不能穿越该区域。
我们将该区域所有路由器配置成末节路由器。？
该区域的ABR设备会过滤掉5类LSA，用缺省路由替代。
较少路由表的条目，提高路由效率。
该缺省路由 由ABR产生，可以在ABR上定义代价值（缺省代价值是1）.

完全末节区域：
该区域只有一个ABR，没有ASBR，不能是区域0，虚电路不能穿越该区域。
我们将该区域所有路由器配置成末节路由器、在ABR上使用no-summary
该区域的ABR设备会过滤掉3、4、5类LSA，用缺省路由替代。
较少路由表的条目，提高路由效率。
该缺省路由 由ABR产生，可以在ABR上定义代价值（缺省代价值是1）.
是Cisco私有特性。

如果有多个ABR，默认配置，可能导致内部路由器上存在多条缺省路由，存在选路错误的可能。需要手动定义缺省路由的代价值。

次末节区域：
完全次末节区域：