OSPF基本简述

最新推荐文章于 2025-04-23 07:30:00 发布
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OSPF基本简述

1、动态路由协议

在路由器间启动一种协议，之后路由器间进行数据沟通，相互学习计算来获取之前未知的目标网段的路径；
RIP、OSPF、EIGRP、BGP、ISIS

2、动态路由协议分类

1）基于AS进行分类

AS-自治系统：标准16位二进制（0-65535）：1-64511（公有）、64512-65535（私有）
          	扩展32位二进制

AS内运行——IGP协议（内部网关路由协议）：RIP/OSPF/ISIS/EIGRP
AS间运行——EGP协议（外部网关路由协议）：EGP/BGP

2）IGP协议分类

【1】基于更新时是否携带子网掩码

- 有类别（不带掩码）
- 无类别（携带掩码）

【2】基于工作特点进行分类

  1. 距离矢量（DV）：RIP / EIGRP【共享路由表——直接学习路由条目（更新量小）】
  2. 链路状态（LS）：OSPF / ISIS【共享拓扑信息——本地计算路由条目（更新量大）】

4、OSPF简介

- 开放式最短路径优先协议
- 无类别链路状态型路由协议
- 公有协议；
- 跨层封装到三层（IP报头），协议号89；
- 组播更新：224.0.0.5  224.0.0.6；
- 触发更新、周期更新（30min）；
- 需要结构化的部署：区域划分、地址规划

5、OSPF组播

当OSPF路由器要发报文给所有路由器时，目的IP地址填入224.0.0.5；
当OSPF路由器（Drother）要发送报文给DR、BDR的时候，目的IP地址填入224.0.0.6；
224.0.0.5的组播地址为OSPF所有设备的预留IP组播地址；
224.0.0.6的组播地址为OSPF DR/BDR的预留IP组播地址。

6、OSPF协议的数据包：

1）数据包结构

在这里插入图片描述

2）数据包种类

在这里插入图片描述

1: hello：
		组播周期发送，用于邻居、邻接关系的发现、建立、周期保活；
		在hello包中存在本地已知邻居的RID，用于保活这些邻居；
		hello time 10s或者30s；
		dead time为hello time的4倍
2: DBD（数据库描述包）
3: LSR（链路状态请求）
4: LSU（链路状态更新包）：携带具体的LSA信息
5: LSack（链路状态确认）

7、OSPF协议的状态机

Down：双方不认识，一旦本地发出hello包进入下一个状态
Init初始化：接收到的hello包中若存在本地的RID，进入下一个状态
2way双向通讯：邻居关系建立的标志  

	进行条件匹配：点到点网络将直接进入下一个状态； MA网络类型将进行DR/BDR选举，非DR/BDR间将无法进入下一状态；

Exstart预启动：使用不携带信息的DBD包进行主从关系的选举，RID数值大为主，优选进入下一状态；主从关系可以避免后面exchange状态时出现重复更新量，减少更新量
Exchange准交换：使用真正的DBD包进行数据库目录的共享，需要使用LSack确认
Loading加载：基于对端的数据库目录，对照本地，然后使用LSR来获取未知的LSA信息，对端使用LSU共享LSA，需要LSack确认；
Full转发：邻接关系建立的标志
 
LSA：链路状态通告，在不同的网络条件下将产生不同类别的LSA信息来代表拓扑或者路由条目；
LSDB：链路状态数据库  装载和存储所有各种类别的LSA；

8、OSPF的工作过程

OSPF协议启动后，A向本地所有启动了OSPF协议的直连接口组播224.0.0.5发送hello包；本地hello包中携带本地全网唯一的router-id；
之后对端B运行OSPF协议的设备将回复hello包，该hello包中若携带了A的routerid，那么A/B建立为邻居关系；生成邻居表；
邻居关系建立后，邻居间进行条件匹配，匹配失败就停留于邻居关系，仅hello包周期保活；
条件匹配成功可以开始建立邻接关系：
邻接间共享DBD包，将本地和邻接的DBD包进行对比，查找到本地没有的LSA信息目录；
之后使用LSR来询问，对端使用LSU应答具体的LSA信息，之后本地再使用ack确认，可靠；
该过程完成后，生成数据库表；
再之后本地基于数据库表，启用SPF选路规则，计算到达所有未知网段的最短路径，然后加其加载到本地的路由表中；收敛完成，hello包周期保活，每30min再周期收发一次DBD来判断和邻接间数据库是否一致；

结构突变：

  • 新增网段 直连新增网段的设备，将直接使用LSU包来告知本地所有邻接，之后邻接传邻接扩散到全网，需要ACK确认
  • 断开网段 直连断开网段的设备，将直接使用LSU包来告知本地所有邻接，之后邻接传邻接扩散到全网，需要ACK确认
  • 无法沟通 dead time 为hello time 的4倍；当dead time到时时，断开邻居关系，删除通过该邻接生成的路由协议；

9、OSPF的基础配置

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