OSPF路由协议

最新推荐文章于 2025-02-19 15:09:25 发布

带着壳的兔L

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Demo_lu/article/details/115211262

本文深入介绍了OSPF路由协议的基本概念、工作原理及其在网络中的应用。涵盖了自治系统的分类、OSPF的工作过程、区域划分、RouterID的选择、DR和BDR的角色与选举方法等内容。

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一、OSPF

按自治系统分类

自制系统（AS）
是指由同一个技术管理机构管理、使用统一选路策略的一些路由器的集合。

——内部网关协议（IGP）
是指内部网关路由协议，运行在AS内部的路由协议，主要解决AS内部的选路问题，发现、计算路由。
主要：RIP1/RIP2、OSPF、ISIS、EIGRP（思科私有协议）
——外部网关协议（EGP）
是指外部网关路由协议，运行在AS与AS之间的路由协议，他解决AS之间选路问题。通常BGP。

按协议类型分类

——距离矢量路由协议：RIP1/2、BGP（路径矢量协议）、EIGRP（高级距离矢量协议）
路由器对全网拓扑不完全了解。是“传说的路由”，A发路由信息给B，B加上自己的度量值又发给C，路由表里的条目是听来的。
——链路状态路由协议：OSPF、ISIS
路由器对全网拓扑完全了解。是“传信的路由”A将信息放在一封信里发给B，B对其不做任何改变，拷贝下来，并将自己的信息放在另一封信里，两封信一起给C，这样，信息没有任何改变和丢失，最后所有路由器都收到相同的一堆信，这一堆信就是LSDB。然后，每个路由器运用相同的SPF算法，以自己为根，计算出SPF Tree（即到达目的地的各个方案），选出最佳路径，放入路由表中。
在这里插入图片描述

二、OSPF的工作过程

——邻居列表
——链路状态数据库
——路由表
在这里插入图片描述

三、OSPF区域

1、为了适应大型的网络，OSPF在AS内划分多个区域
2、每个OSPF路由器只维护自己所在区域的完整链路状态信息，区域之外的信息是通过区域之间的区域边界路由器去学习。

在这里插入图片描述

区域ID

——区域ID可以表示成一个十进制的数字
——也可以表示成一个IP

骨干区域Area 0

负责区域间路由信息传播

非骨干区域

四、Router ID

Router ID：OSPF区域内唯一标识路由器的IP地址

Router ID选取规则

1、选取路由器loopback接口上数值最高的IP地址（自动选取规则）
2、如果没有loopback接口,在物理端口中选取IP地址最高的（自动选取规则）
3、也可以使用router-id命令指定Router ID（手动选取规则，在三个选取规则里优先级是最高的）

DR和BDR

1、指定路由器（DR）
可以把DR理解成队长，每个路由器只要和队长建立连接就可以了，防止了网络的拥塞。
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BDR(备份的指定路由器)

可以把BDR理解为副队长，当队长DR出问题后。就会由BDR副队长接替队长的位置

其他路由器(DRothers)只和DR及BDR形成邻接关系

在这里插入图片描述

DR和BDR的选举方法

1.自动选举DR和BDR
——网段上Router ID最大的路由器将被选举为DR,第二大的将被选举为BDR
2.手工选择DR和BDR
——优先级范围是0~255,数值越大,优先级越高,默认为1
——如果优先级相同,则需要比较Router ID
——如果路由器的优先级被设置为0,它将不参与DR和DBR的选举

DR和BDR的选举过程

——路由器的优先级可以影响一个选举过程,但是它不能强制更换已经存在的DR或BDR路由器
在这里插入图片描述
——OSPF的组播地址
224.0.0.5
224.0.0.6

OSPF的度量值为COST

——COST= 108/BW
——最短路径是基于接口指定的代价(cost)计算的
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五、OSPF的数据包类型

1.OSPF数据包
——承载在IP数据包内,使用协议号89
2.OSPF的包类型
在这里插入图片描述

六、OSPF邻接关系的建立

1.OSPF启动的第一个阶段是使用Hello报文建立双向通信的过程
在这里插入图片描述
2.OSPF启动的第二个阶段是建立完全邻接关系

七、OSPF的网络类型

1.点到点网络(Point-to-Point)
自动发现邻居,不需DR/BDR,组播224.0.0.5
2.广播多路访问网络(Broadcast MultiAccess, BMA)
自动发现邻居、选DR/BDR,组播224.0.0.5, 224.0.0.6
3.非广播多路访问网络(None Broadcast MultiAccess, NBMA)
手工指定邻居、选DR/BDR,单播
4.点到多点网络(Point-to-Multipoint)
自动发现邻居,不需DR/BDR,组播224.0.0.5

八、OSPF邻接关系建立的状态机

/down 初始化
/init 收到第一个Hello包
/2way/ 双向建立会话
/Exstart 建立主从关系
/Exchange 交换摘要信息
/Loading 加载详细信息
/full 完全连接

九、OSPF的应用环境

从以下几方面考虑OSPF的使用
——网络规模
——网络拓扑
——其他特殊要求
——路由器自身要求
OSPF的特点
——可适应大规模网络
——路由变化收敛速度快
——无路由环
——支持变长子网掩码VLSM
——支持区域划分
——支持以组播地址发送协议报

十、OSPF与RIP的比较

在这里插入图片描述

十一、OSPF配置命令

[R1]int g0/0/0 ###配置接口ip地址
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 11.0.0.2 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]un sh
[R1-GigabitEthernet0/0/0] int g0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 12.0.0.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/1]un sh
[R1-GigabitEthernet0/0/1]int loo 0
[R1-LoopBack0]ip add 1.1.1.1 32

[R1]ospf 1 router-id 1.1.1.1
###创建OSPF进程,配置路由ID
[R1-ospf-1] area 0
###进入区域0,区域ID可以用数字表示,也可以用IP表示,若区域0则是骨干区域
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 1.1.1.1 0.0.0.0
###宣告OSPF区域内的直连网段,使用反掩码
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.0.0.0
0.255.255.255
reset ospf process ###重置OSPF进程