靠谱的 ospf

最新推荐文章于 2024-04-19 17:28:54 发布

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本文深入解析OSPF协议，包括开放式最短路径优先协议的特点、邻居关系建立、LSA类型及LSDB更新机制。阐述了距离矢量与链路状态型路由协议的区别，详细描述了OSPF邻居状态机制和LSA的接受洪泛过程。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

ospf ：开放式开放式最短路径优先协议
无类别链路状态IGP协议；触发更新+周期更新（30min）
组播更新：224.0.0.5 通用地址 224.0.0.6 DR/BDR专用地址
基于拓扑进行收敛，更新量巨大。

—首先谈谈两种路由协议
1、距离矢量型路由协议（针对谣言的路由协议）：每个路由器的计算累加在前者之上；计算量小；缺点：基于谣言，即后者不能正确判断前者的准确性；采用分布式计算，就网络可靠性而言，摒弃不优的，存在一定的问题。
2、链路状态型路由协议：先传递信息，此过程不由其他路由器加工，表达各自原始状态；各路由器收集完毕后，对原始信息进行加工、处理，集中式计算获得全网拓扑。存在的缺点：计算效率低；但就灵活性、可靠性而言，此协议较优。
注：在大型网络中，ospf较优。

今日之知识点：
一、ospf的邻居关系—场景

P2P（点到点网络）：使用224.0.0.5组播建立邻接关系
MA（多路网络）：通过算法缩减邻居关系，进行DR/BDR的选举；DR/BDR的选举要求为非抢占，其中两个主要参数如下：
1、接口优先级（0-255，默认1，0表示没有任何选举权）
2、Router-id（唯一标识一个路由器，若路由器本身无router-id，优先选择其自身环回，若无环回，则考虑接口地址，有多个地址时，选用最大的充当router-id）

在通信过程中，让DR/BDR收集MA网络信息，进行集中处理，在此使用了两个组播地址
DR/BDR发送使用224.0.0.5；监听使用224.0.0.6；剩余设备为DRother
DRother发送使用224.0.0.6；监听使用224.0.0.5。

二、Ospf邻居形成过程
1、参与其中的数据包
（1、hello 包
（2、DBD包 -数据库描述包
（3、LSR链路状态请求
（4、LSU链路状态更新
（5、LSack 链路状态确认

在此过程中，邻居状态机制如下所示（attempt状态只有按需电路、或者nbma中出现）
1、down：hello包未发出
2、init初始化：hello包发出但未收到其他邻居的hello包
3、2way：hello包发出并已收到其他设备发给自己的，只有MA网络，即点到点网络中，可以直接跳过此状态，其余情况均不允许跳过，此过程用于选举DR/BDR。
4、exstart：DBD包发出，并收到其他设备发送的DBD包，此包用于选举主从关系，即决定谁先发，谁后发的顺序；其中，router-id大的设备为主设备，主设备先发携带拓扑缩略信息的DBD，收到对方发送的LSack结束。
5、exchange准交换：此状态DBD为完整结构，由主设备发出，从设备接收后发出。DBD中携带的是拓扑的目录（缩略信息），用于查看该路由那些信息是自己想要的，那些是不需要的；收到对方LSack后结束。
6、Loading：发送LSR请求自己想要的完整拓扑信息，对方用LSU回应，lsu会携带该路由的完整拓扑信息。以自己发送lsack确认对方的lsu结束
7、full：邻接关系建立的标志。

三、LSA：链路状态通告的类型

1、链路状态通告LSA头（缩略信息）+LSA体（完整LSA携带完整拓扑信息）
DBD与LSR携带的都是LSA的头部信息，只有LSU才携带LSA的完整信息

LSA头部内容：type LS-ID LSA-ADVrouter
需注意：不同路由器以上三者信息均不同），且头部信息中包含关于LSA的序列号
LSA内容：链路的路由前缀、掩码、开销、连接的链路类型，以及连接的路由器；每路由器均发送自身的LSA

四、建立邻居关系的过程：
根据建邻关系，LSDB得出网络连接图，在图中运行SPF算法，选出最短路径，得出路由器状态树状图，此图无环、且路径均为最短；在图中检索该路由器到达未知网段的信息，均为最短路径。

五、LSA的接受和洪泛
洪泛：周期洪泛：30min，60min会老化
其过程如下图示：
在这里插入图片描述
六、建立邻居关系的条件
1、hello时间一致
2、Mtu值一致
3、认证一致
4、拥有相同的area id
5、拥有特殊标识（nssa 和 stub）
6、Router -id 不能相同
7、网络类型（主要hello时间），但是点到点的MA建立邻居关系会引起ospf算法混乱
8、Max-lsa 数量的限制会引发lsack加载失败影响建立邻居关系
9、MA网络类型会检测接口地址的掩码
10、MA网络无法选举DR/BDR（两边优先级为 0）
11、虚链路的建邻要保证两个ABR的出接口ospf包能沟通
12、Shame-link 建邻要保证源和目的单播能通

先将无法建邻的原因总结如下：
1、参数问题
2、配置问题
3、通信问题
4、网络线路本身故障

（问题）ospf为什么要划分区域？
答：复杂的计算过程不适合大规模的计算，会使得路由器的负荷过重，故需要分区进行计算。划分时要以链路为单位，路由器为边界；区域划分必须为星型结构，其他区域与骨干区域交互，且区域间必具备水平分割原则；对应中间骨干为0区域，其他区域为非0区域；目的为防环。骨干区域称为BR；普通域称为IR;中心称为ABR；其他域与域之间ASBR。在区域划法中，只有两层，即0域和其他域。

相关命令：
int e0/0
ip ospf network point-to-point //修改网络类型

clear ip ospf process //重启ospf的进程

show ip ospf interface brief 查看接口摘要

进接口宣告：
Interface loopback 0
Ip ospf 1 area 0 //在接口下进行宣告

以上均为小水自我整理，如有疑问，欢迎下方评论区留言讨论。