网络通信安全部分笔记——OSPF理论及实验

静态路由的缺点：手动添加、比较繁琐，而且没有办法更新路由信息（删除增加路由，旧的路由信息不会主动删除，新的路由信息还需要手动添加），不方便排错。（1~3台设备才会用到静态路由）

动态路由协议

可以自动更新学习路由信息——其实有多个协议OSPF、RIP、EIGRP、IS-IS

动态路由的分类：

①距离矢量路由协议：RIP\EIGRP(思科私有，15年之后才变为共有）

类似于一个方向标路牌，指明方向和距离（只有一条路）

②链路状态路由协议:   OSPF\IS-IS

类似于地图中有很多路到达目的地，我们可以选择其中最快最近的路径（有多条路）

OSPF——开放式最短路径优先协议

是一个公有协议，属于链路状态路由协议，是以组播的方式发送。

OSPF组播地址：224.0.0.5      224.0.0.6

链路：路由器接口

状态：跟邻居设备之间的关系

优点：保证百分百无环路、收敛快、扩展性、支持认证

大型企业网中：由于每一台路由器都需要学习整个拓扑的路由信息，导致负担过重，通过多区域划分来解决负载过重的问题。

多区域划分：

①骨干区域   0（单区域时，必须有骨干区）

②非骨干区域

骨干区域一般都和非骨干区域相连

OSPF状态机制

OSPF中有五个报文

①HELLO报文（包）：用于邻居的发现、建立以及维护

思科 HELLO报文时间——10s（每隔10s会发出一个新的报文，华为一般是30s）

        dead时间——40s（每10s发送一次HELLO报文，如果发送四次了都没有回复，就死掉了）

②DBD：记录数据库摘要信息

③LSR：链路状态请求报文

④LSU：链路状态更新报文

⑤LSack：链路状态确认

首先通过HELLO报文去发现并建立邻居关系，当所有的邻居关系都建立完之后，会把这些关系存到链路状态数据库当中，存进来之后，如果其中某一台路由信息断了，或者加了新的信息，这个时候路由器就会发送链路状态请求报文，请求新的邻居或者某一个邻居关系，看看是否断开或者有新加入的，另外一台路由器就会回复一个链路状态更新报文，在每一步的过程中都会有ack报文确认。

状态：

①Down 本地一旦发出hello包，进入下一个状态

②ini初始 本地收到的hello包中若存在本地RID，进入下一个状态

什么是RID呢？

RID：router ID——就是路由器的ID，是用来唯一标识某台OSPF路由器，在路由器的id在网络当中是唯一的，不能冲突（一般建议使用本台设备的IP作为RID）

RID的选举规则：

1.手工指定RID（优先级最高）

2.若没有手工指定RID，则优先使用回环口IP地址

3.没有手工指定RID，也没有创建回环口的时候，选择双up物理接口中最大的为RID

手工指定>回环口>物理接口大IP

③2way双向通信 邻居关系建立的标志

④Exstart预启动

⑤Exchange准交换

⑥loading加载

⑦Full转发 邻接关系建立的标志 到达full状态表示OSPF完全写成功

OSPF三张表

邻居表：启用OSPF之后，会加进组播地址224.0.0.5，并且会往组播地址里面发送hello包，处于这个组播中的其他OSPF路由器会接收到来自本台设备发送的hello包，将这个hello包里的RID加到自己的邻居表里面

查看邻居表命令：

cisco：show ip ospf neighbor（一般都是在特权模式下查看，想在配置模式下查看前加个do）

huawei：display ospf peer brief

（display ospf brief——查看OSPF摘要信息）

拓扑表（链路状态数据库LSDB）：

包含了收到所有的链路状态通告，OSPF在发送路由更新时，发送的就是链路状态数据库

查看拓扑表命令：

cisco：show ip ospf database

huawei：display ospf （进程号）lsdb

路由表：

通过链路状态数据库去运行SPF算法得到最优路径（SPF算法——树形结构），然后将最优路径添加到自己的路由表中。

查看路由表命令：

cisco：show ip ospf route

huawei：display ip routing-table protocol ospf

SPF算法

OSPF的选路标准，以自己为中心，构建一个最短的路径树

OSPF的选路标准：

1.OSPF的链路代价计算：从源到目的路径上，所有的路由器出站接口开销的总和

2.OSPF接口开销的计算：cost=10^8/接口带宽（单位是BW）

DR和BDR的选举机制

DR：指定路由器

BDR：备份指定路由器

DRTHOR：其他路由

DR和BDR的信息是相通的，都会加入一个组播地址224.0.0.6。只有在广播多路的访问的环境下才有DR和BDR的概念。（在串行链路中是没有DR和BDR选举机制的）

先选举BDR，然后BDR会自动升级为DR，再选举一台BDR。DR和BDR的选举必须是在同一个网段。（类比与太子上位成皇上，立新的太子，太子和皇上的选举必须是在同一个国家）

DR的选举：非抢占的（太子得等皇上死了之后才能上位）
1：端口优先级。（优先级越大越优先。串行链路不参与选举 ）

2：如果有回环口，选择回环口最大的IP地址的路由器作为本网的DR。

3：如果没有回环口，会选择物理端口最大的IP的路由器作为本网的DR.

 优先级>回环口>RID

OSPF基本配置

新建拓扑（ensp华为模拟器和CPT）

ensp华为模拟器

先将接口ip全部配置好

 [Huawei]ospf 接进程号XXX //启用ospf进程号为XXX——如图，进程号范围为1——65535

 我们先来配置R1↓

 [Huawei]ospf 110  //启用ospf，进程号为110