OSPF总结

NFTyyds

已于 2024-08-24 14:13:15 修改

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文章标签：智能路由器网络

于 2024-08-24 14:06:32 首次发布

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ospf（开放式最短路径优先）

协议号：89 属于网络层

rip 224.0.0.9 ospf 224.0.0.5

命令

ospf 1router-id 1.1.1.1创建ospf进程1，ospf router-id 为1.1.1.1

bandwidth-reference xx 修改ospf参考带宽缺省参考带宽为100mbit/s

area 0 创建ospf区域

network x.x.x.x反掩码精确宣告网段宣告（宣告的是自身的IP地址信息或者接口）

反掩码：就是网络位全0主机位全1

int g 0/0/0 ospf enable 1 a 0 将接口0/0/0宣告进程1中的区域0里面

注意：需要先创建ospf进程1区域0

在接口里修改ospf开销

ospf cost xx

距离矢量路由协议

●运行距离矢量路由协议的路由器周期性的泛洪自己的路由表。通过路由的交互，每台路由器都从相邻的路由器学习到路由，并且加载进自己的路由表中。 ●对于网络中的所有路由器而言，路由器并不清楚网络的拓扑，只是简单的知道要去往某个目的方向在哪里，距离有多远。这即是距离矢量算法的本质。

链路状态路由协议-LSA泛洪（链路状态通告）

链路状态通告,可以简单的理解为每台路由器都产生一个描述自己直连接口状态 (包括接口的开销、与邻居路由器之间的关系等)的通告。

链路状态路由协议工作原理：

1.建立邻居关系

2.交互lsa信息，同步lsdb库（链路状态数据库）

3.进行spf（计算最短路劲数算法）算法计算路由

4.将最优路由加入到全局路由表

链路状态路由协议-SPF计算（最短路径优先）

●每台路由器基于LSDB，使用SPF (Shortest Path First, 最短路径优先)算法进行计算。每台路由器都计算出一棵以自己为根的、无环的、拥有最短路径的"树"。有了这棵"树"，路由器就已经知道了到达网络各个角落的优选路径。

（链路状态路由协议）OSPF基础术语：区域

1.单个区域过大，某条链路发生故障后，会影响整个区域对该链路或设备所处的链路的重新计算

2.lsdb范围变大，ospf计算会消耗更多性能

非骨干区域必须与骨干区域相连，区域只有骨干区域与非骨干区域area 0是骨干区域除area 0之外所有区域都属于非骨干区域

内部路由器（IR）：所有端口在同一区域的路由器，维护一个链路状态数据库。
主干路由器（BR）：具有连接主干区域端口的路由器。
区域边界路由器（ABR）：具有连接多区域端口的路由器，一般作为一个区域的出口。ABR为每一个所连接的区域建立链路状态数据库，负责将所连接区域的路由摘要信息发送到主干区域，而主干区域上的ABR则负责将这些信息发送到各个区域。
自治域系统边界路由器（ASBR）：至少拥有一个连接外部自治域网络（如非OSPF的网络）端口的路由器，负责将非OSPF网络信息传入OSPF网络。

OSPF基础术语：Router-ID（路由器标识符）

●Router-ID (Router Identifier,路由器标识符)，用于在一个OSPF域中唯一地标识一台路由器。 ●Router-ID的设定可以通过手工配置的方式，或使用系统自动配置的方式。

OSPF基础术语：度量值

缺省时接口Cost（开销）值=100 Mbit/s/接口带宽其中100 Mbit/s为OSPF指定的缺省参考值。会取整，最小为1，四舍五入

笼统地说，一条0SPF路由的Cost值可以理解为是从目的网段到本路由器沿途所有入接口的Cost值累加。

OSPF协议报文类型

在这里插入图片描述

hello：每10秒发送一次，40秒没收到对方hello回信就断开邻居关系

ospf报文

---------------+---------------+-------------------------------+
       |   Version     |     Type      |         Packet length         |
       +---------------+---------------+-------------------------------+
       |                          Router ID                            |
       +---------------------------------------------------------------+
       |                           Area ID                             |
       +-------------------------------+-------------------------------+
       |           Checksum            |             AuType            |
       +-------------------------------+-------------------------------+
       |                       Authentication                          |
       +---------------------------------------------------------------+
       |                       Authentication                          |

Version	1字节	版本，OSPF的版本号。对于OSPFv2来说，其值为2。
Type	1字节	类型，OSPF报文的类型，有下面几种类型：1：Hello报文；2：DD报文；3：LSR报文；4：LSU报文；5：LSAck报文。
Packet length	2字节	OSPF报文的总长度，包括报文头在内，单位为字节。
Router ID	4字节	发送该报文的路由器标识。
Area ID	4字节	发送该报文的所属区域。
Checksum	2字节	校验和，包含除了认证字段的整个报文的校验和。
AuType	2字节	验证类型，值有如下几种表示：0：不验证。1：简单认证。2：MD5认证。
Authentication	8字节	鉴定字段，其数值根据验证类型而定：当验证类型为0时未作定义。类型为1时此字段为密码信息。类型为2时此字段包括Key ID、MD5验证数据长度和序列号的信息。MD5验证数据添加在OSPF报文后面，不包含在Authenticaiton字段中。

ospf三大表项

OSPF三大表项-邻居表

OSPF有三张重要的表项，OSPF邻居表、LSDB表和OSPF路由表。对于OSPF的邻居表,需要了解: ●OSPF在传递链路状态信息之前，需先建立OSPF邻居关系。 ●OSPF的邻居关系通过交互Hello报文建立。 ●OSPF邻居表显示了OSPF路由器之间的邻居状态，使用display ospf peer查看。

OSPF完成邻接关系的建立有四个步骤，建立邻居关系、协商主从、交互LSDB信息，同步LSDB。

当一台OSPF路由器收到其他路由器发来的首个Hello报文时会从初始Down状态切换为Init状态。当OSPF路由器收到的Hello报文中的邻居字段包含自己的Router ID时，从Init切换2-way状态。

状态机

down状态表示协议未启动，设备处于down状态 init状态发出hello报文后没有邻居信息进入init 状态

init：发送hello报文，也收到hello报文，但是收到hello报文中的邻居表里面没有自己（单项建立邻居关系）

2-way：发送了hello报文，也收到了hello报文，并且收到的hello报文中含有自己的信息（邻居关系最高状态，双向建立邻居关系）

exstart通过交换第一个dd报文（空的）协商主从（通过rid来确定谁是主）

1.确认dd报文序列号，确认dd报文交互的有序性

2.dd报文交互的可靠性

exchange 描述自身lsdb数据库

loading：进行spf最短路径树计算路由，发送lsr（包含lsa摘要信息），lsu（包含lsa所有信息），lsack（三元组信息），hello报文

full：收到lsack后，标识lsdb同步完成，邻居关系的最终状态

ospf lsdb中的三元组（类型，lsid，通告者）确认唯一lsa信息，先比序列号，越大越优，比校验值，越越大越优，比ls age若插值在900内则认为一样，反之越小越优，注意：若时间3600则人为是最新的，则删除该条lsa信息。

在这里插入图片描述

OSPF三大表项-LSDB表对于OSPF的LSDB表，需要了解: ●LSDB会保存自己产生的及从邻居收到的LSA信息，本例中R1的LSDB包含了三条LSA。 ●Type标识LSA的类型，AdvRouter标识发送LSA的路由器。 ●使用命令行display ospf lsdb查看LSDB表。

在这里插入图片描述

OSPF三大表项-OSPF路由表对于OSPF的路由表，需要了解: ●OSPF路由表和路由器路由表是两张不同的表项。本例中OSPF路由表有三条路由。 ●OSPF路由表包含Destination、Cost和NextHop等指导转发的信息。 ●使用命令display ospf routing查看OSPF路由表。

在这里插入图片描述

OSPF网络类型简介

p2p点对点

bma广播式多路访问

nbma非广播式多路访问

p2mp点到多点

DR与BDR

BDR (Backup Designated Router，备用指定路由器)会监控DR (Designated Router, 指定路由器)的状态，并在当前DR发生故障时接替其角色。

在这里插入图片描述

选举规则:

dr/bdr选举过程：首先选举出bdr，先比较路由器优先级缺省为1（0-255）已大为优，优先级为0的不参加选举dr/bdr，优先级相同则比较router-id，以大优，dr具有非抢占性，只能从bdr进行晋升，网络中可以没有bdr，但不能没有dr，dr与bdr在邻居时40秒内必须选举出来

route-id的作用与选择

1.在SPF路由中会使用route id来标识路由器的序列号，竞选DR和BDR根据router-id的大小进行。 2.loopback 口叫回环口，是一个虚拟的接口，如果路由器不关机，即使物理口全down了，loopback口还是会存在的，一般loopback口是用来检测和管理路由器用的，同时，我们也可以用它来模拟主机等，因为它在正常的情况下非常稳定。 3.router-id在OSPF中，起到了一个表明身份的作用，不同的router-id表明了在一个OSPF进程中不同路由器的身份。一般如果不手工指定的话，会默认用loopback口来作为router-id，就如同我前面说的，因为loopback口非常的稳定，不会受链路的up/down的影响； 4.如果loopback口没有地址，会用物理接口上最大的IP地址作为router-id，如果连物理地址都没有，路由器会提示手工指定一个router-id。