两个重要的路由于选择协议EIGRP和OSPF

这是CCNA培训课程中的两个重要的路由选择协议：EIGRP( Enhance Internal Gateway Routing Protocol , 增强型内部网关路由协议--Cisco专用)和OSPF( Open Shortest Path First ，开放的最短路径优先).下面就这两个协议的基本配置做简要说明，至于协议的工作原理和特征相信大家会找到这方面的文本资料的！

  EIGRP 和 OSPF

6.1                   EIGRP 介绍

6.1.1              EIGRP 的特征

Cisco 私有的高级距离矢量路由协议。是 IGRP 的增强型版本 .(Enhance Internal Gateway Routing Protocol , 增强型内部网关路由协议 )

6.1.2              EIGRP 表

1           邻居表（ Neighbors Table ）：
运行 EIGRP 路由协议并建立邻接（ Adjacency ）关系的直连路由器列表。存储用哪个接口连接的下一跳路由器。

2           拓扑表（ Topology Table ）：
从每个 EIGRP 邻居学习到的所有路由列表。存储的通过每个邻居到达目标的 FD 和 AD 值。

FD （ Feasible Distance ，可行距离 ）：从自己通过某个邻居到达目标网络的度量值总和。

AD （ Advertised Distance ，通告距离 ）：邻居通告的从自己到达目标网络的度量值总和。

3           路由表（ Routing Table ）：
从 EIGRP 拓扑表或其他路由进程中得到的最佳路由列表。存储最佳路由。

6.1.3              EIGRP 包类型

Hello 包
建立邻居关系（ Establish neighbor relationships ）；

Update 包
发送路由更新（ Send routing updates ）；

Query 包
向邻居询问相关路由信息（ Ask neighbors about routing  information ）；

Reply 包
回复对查询的相关路由信息（ Respond to query about routing information ）；

ACK 包
确认一个可靠的数据包（ Acknowledge a reliable packet ）

6.1.4              EIGRP 的度量值

1           EIGRP 度量值的计算参数：默认使用带宽（ Bandwidth ）、延迟（ Delay ）。还可以使用可靠性、负载、 MTU 。

2           EIGRP Metric= （ 10 ⁷ / 链路最低带宽（单位为 Kbps ） + 链路的总延迟 /10 ） *256

6.2                   EIGRP 的关键技术

6.2.1              邻居的发现和恢复

1           EIGRP 的 Hello 包：

Hello 包的目标地址为 224.0.0.10 ， Hello 包中的 K 值和 AS 号不匹配将不能成为邻居。认证也必须要匹配 .

2           EIGRP 的 Hello 计时器

在大于等于 1.544Mbps 的链路上， Hello Time=5s ； Holdtime （保持时间） =15s 。

在小于 1.544Mbps 的链路上， Hello Time=60s ； Holdtime （保持时间） =180s 。

3           EIGRP 建立邻接的条件

Hello 包必须通过接口的主地址（ Primary Address ）来传输；

6.2.2              EIGRP 可靠传输协议（ Reliable Transport Protocol ， RTP ）

1           EIGRP 的可靠性

2           EIGRP 的重传策略（ Retransmission Policy ）

RTO （ Retransmission Timeout ，重传超时） =SRTT （平均往返时间） *6 ； RTO<200ms ，则 RTO 使用 200ms ； RTO>5000ms ，则 RTO 使用 5000ms 。

3           EIGRP 的传输机制

EIGRP 传输的 Window=1 ，（ Stop and wait ，停等机制）

4           EIGRP 邻居的重置

6.2.3              DUAL 有限状态机制（ Finite-State Machine ， FSM ）

1           DUAL 术语

DUAL ：弥散更新算法。用于在 EIGRP 拓扑表中计算最佳路由的路由算法。

2           DUAL 有限状态机制的处理过程

3           EIGRP 的 Successor
在所有通过邻居的路径中选择 FD 值最小的路径。

4           EIGRP 的 FS
在所有非 SUCCESSOR 路径中选择 AD 值小于 SUCCESSOR 路径 FD 值的路径。

5           DUAL 实例

6.2.4              协议依赖模块（ PDM ）

6.3                   配置和检查 EIGRP

6.3.1              配置 EIGRP

Router(config)#router eigrp [AS 号 (1-65535)]     ( 保证每个路由器上 AS 号相同 )

Router(config-router)#network [ 网络号 ] [ 通配符掩码 ]

通配符掩码 (Wildcard Mask) ：也称为反掩码。用 0 表示检查与之对应的地址位的值；用 1 表示忽略与之对应的地址位的值。

Route(config-router)#passive-interface [ 接口 ]           

如果在 RIP 路由进程中使用此命令 ， 此接口将不发送也不接收 RIP 信息 ； 如果在 EIGRP 进程中使用 ， 此接口将不发送 EIGRP 信息 ， 但可以接收 EIGRP 信息。

6.3.2              EIGRP 检查命令

1     #show ip eigrp neighbors      （查看 EIGRP 的邻居表）

2     #show ip route eigrp             (D)

3     #show ip protocolos

4     #show ip eigrp interface        （查看路由器上哪些接口运行了 EIGRP 进程）

5     #show ip eigrp topology        （查看路由器的拓扑表）

6     #show ip eigrp traffic           （查看 EIGRP 的流量）

7     #debup eigrp packet              （时事查看 EIGRP 数据包传递过程）

6.3.3       EIGRP 的默认路由

1     先创建一个静态默认路由到 ISP ；

2     把连接到 ISP 的网络地址通过 EIGRP 通告到其他路由器；

3     Router(config)#ip default-network [ 连接 ISP 的主网的网络地址 ]

6.3.4       EIGRP 的路由汇总

1     自动汇总               router ） #auto-summary        （默认打开）

2     手工汇总：

       If)#ip summary-address eigrp [AS 号 ] [ 汇总的网络地址 ] [ 子网掩码 ]

6.3.5              EIGRP 的认证

l         在全局模式下定义一个 keychain ：
RouterX(config)# key chain [ 链名称]

l         指定一个 Key-id ：
RouterX(config-keychain)# key [key-id]

l         指定认证口令：
RouterX(config-keychain-key)# key-string [ 口令]

l         在接口指定认证方式：
RouterX(config-if)# ip authentication mode eigrp [autonomous-system] md5

l         在接口指定认证的 keychain ：

RouterX(config-if)# ip authentication key-chain eigrp [AS 号 ] [key chain 名称 ]

6.4                   OSPF 介绍

1           链路状态路由协议： OSPF （ Open Shortest Path First ，开放的最短路径优先）协议。

2           链路和链路状态：

链路：参与 OSPF 进程的路由器接口

链路状态：运行 OSPF 路由协议的路由器接口的状态信息，包括网络地址、 IP 地址、网络类型、链路的成本、邻居信息。

3           链路状态的数据结构

1）  邻居表：也叫邻接数据库（ Adjacency Database ）

2）  拓扑表：也叫拓扑数据库；也叫链路状态数据库（ Link-state Database ， LSDB ）

3）  路由表：也叫转发数据库（ Forward Database ）。

4           链路状态路由协议的网络分层

OSPF ：分为 0 area ，也叫主干区域（ Backbone Area ），还叫传输区域（ Transit Area ）

          标准区域：也叫非主干区域。

       主干路由器：在区域 0 中的路由器；

       内部路由器：在标准区域中的路由器；

       区域边界路由器（ Area Border Router ， ABR ）：负责将标准区域连接到主干区域的路由器。

       自治系统边界路由器（ Autonomous System Border Router ， ASBR ）：将 OSPF 管理域连接到其他自治系统的路由器。

5           OSPF 的邻接

（1）       在点到点的 WAN 链路上：两个邻居完全邻接（ Full Adjacency ）

（2）       多路访问（ Multiaccess ）网络：邻居只与 DR 和 BDR 建立完全邻接。

DR （ Designated Router ，指定路由器）：负责在多路访问网络中与其他路由器建立邻接关系的路由器；

BDR （ Backup designated Router ，备份指定路由器）：对 DR 的备份。

DRother （其他路由器）：除 DR 和 BDR 之外的其他路由器， DRother 和 DRother 之间不能形成邻接关系。

6           OSPF 计算

SPF 算法：

7           LSA 的操作

LSA （ Link-state Advertise ，链路状态通告）

6.5                   OSPF 的包类型

类型 1 ： Hello 包

类型 2 ： DBD 包（ Database Description 数据库描述包）： LSDB 汇总摘要信息。

类型 3 ： LSR 包（ Link-state Request ，链路状态请求包）：

类型 4 ： LSU 包（ Link-state Update ，链路状态更新包）：

类型 5 ： LSAck ：链路状态确认包。

1           OSPF 数据包的头部格式：

2           邻居关系―― Hello 包

Hello 包的目标地址为 224.0.0.5

Hello 包的大小为 50byte 。

默认为： Hello Time=10s             Dead Interval Time （死亡间隔时间） =40s 。

3           建立双向通信

经过三个状态：

1）  Down state      （失效状态）

2）  Init State         （初始状态）

3）  2-way state （双向状态）

4           发现网络路由

4 ） Exstart state     （预启动状态）：选择主（ Master ） / 从 (Slave) 路由器的状态，接口 RID 较大的作为 Master 路由器先发送 DBD 包；接口 RID 较小的作为 Slave 路由器后发送 DBD 包。

5 ） Exchange state （交换状态）：互送 DBD 包的过程。

5     增加链路状态的条目

       6 ） Loading state （加载状态）：

       7 ） Full state         （完全邻接状态）： LSDB 完全同步的状态。

6     维护路由信息

       1 ）网络发生变化的时候，发生变化的路由器通过 LSU 用地址 224.0.0.6 发送 DR 和 BDR ； DR 再将此 LSU 用 224.0.0.5 发送给所有与自己建立了邻接关系的路由器。

       2 ）网络没有发生变化的时候，由产生 LSA 的源路由器每 30 分钟洪泛（ Flood ）到所有与自己建立了邻接关系的路由器。

6.6   配置 OSPF 路由协议

6.6.1       OSPF 的基本配置

Router(config)#router ospf [process ID ，进程号， 1-65535]

Process Identifier （进程 ID ）：本地有意义，和其他路由器的进程 ID 可以不一致；用于标识唯一一个 OSPF 数据库。

Router(config-router)#network [ 网络号 / 地址 ] [ 通配符掩码 ] area 0

通配符掩码的使用：

用 0 表示检查与之匹配的地址位的值；用 1 来表示忽略与之匹配的地址的值。

6.6.2              检查 OSPF 的配置

1           #show ip protocols

2           #show ip route ospf      (O)

OSPF 不支持自动汇总，只支持手工汇总。

OSPF 的度量值是用成本（ COST ）来表示的。 Cisco IOS 下， COST=10 ⁸ / 带宽（单位为 bps ）

3     #show ip ospf  interface [ 接口 ]   （查看接口运行 OSPF 的情况）

4     #show ip ospf        （查看路由器上 OSPF 的运行情况）

5     #show ip ospf neighbors              （查看 OSPF 的邻居信息）

       #show ip ospf database         （查看 OSPF 的 LSDB ）

6     #debug ip ospf packets         （时事查看 OSPF 包的运行情况）

6.7   OSPF 的网络类型

6.7.1       点到点网络（ Point to point ）

              不选举 DR 和 BDR 。

6.7.2       广播多路访问网络（ Broadcast Multiaccess ）

              需要选择 DR 和 BDR 。

              使用接口的优先级最高的路由器作为该网段的 DR ，运行 OSPF 进程的接口优先级默认为 1 ，可以手动调整接口的优先级：

-if)#ip ospf priority [0~255]

优先级最高的路由器成为 DR ，次高的为 BDR ，其他路由器为 DRother 。优先级为 0 则永远不能当选为 DR 或 BDR 。

重启 OSPF 的路由进程： #clear ip ospf process

如果优先完全一致，则选择 RID 最大的路由器作为 DR ，次大的为 BDR ，其他路由器为 DRother 。

RID （ Router ID ）： 由路由器逻辑接口的最高 IP 地址组成，如果没有逻辑接口则使用物理接口最高 IP 地址组成。

6.7.3              NBMA （ Non-Broadcast Multiacess ，非广播多路访问）

手工指定邻居、手工指定 DR 和 BDR

6.7.4              NBMA 网络中的五种模式

6.8                   OSPF 的配置选项

6.8.1              指定 OSPF 的 RID

Router(config-rouer)#router-id [RID 地址 ]

6.8.2              配置 OSPF 的默认路由

Router(config-router)#default-information originate [always] metric [metric 值 ]