CCNA--OSPFv2:开放最短路径优先

本文详细介绍了OSPFv2协议的工作原理,包括更新机制、LSA类型、OSPF数据包以及路由器角色如DR和BDR。讨论了邻居关系建立的过程和区域划分规则,并提到了配置中的关键点,如宣告直连网络和选举DR、BDR的策略。此外,还提及了认证、被动接口等相关扩展配置。

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无类别链路状态路由协议 协议号 89
更新机制 触发更新 存在周期更新 30min 组播更新 更新的是链路状态
224.0.0.5 串行链路中
224.0.0.6 DR/BDR 在以太网环境中
更新内容 LSA
LSA 链路状态通告,路由器两边的IP地址
LSDB 链路状态数据库
OSPF有11类LSA,1,2,3,4,5,7.六类经常用。

1.类型1:Router LSA:每个路由器都将产生Router LSA,这种LSA只在本区域内传播,描述了路由器所有的链路和接口,状态和开销.
2.类型2:Network LSA:在每个多路访问网络中,DR都会产生这种Network LSA,它只在产生这条Network LSA的区域泛洪描述了所有和它相连的路由器(包括DR本身)。
3.类型3:Network Summary LSA:由ABR路由器始发,用于通告该区域外部的目的地址.当其他的路由器收到来自ABR的Network Summary LSA以后,它不会运行SPF算法,它只简单的加上到达那个ABR的开销和Network Summary LSA中包含的开销,通过ABR,到达目标地址的路由和开销一起被加进路由表里,这种依赖中间路由器来确定到达目标地址的完全路由(full route)实际上是距离矢量路由协议的行为。
4.类型4:ASBR Summary LSA:由ABR发出,ASBR汇总LSA除了所通告的目的地是一个ASBR而不是一个网络外,其他同Network Summary LSA.
5.类型5:AS External LSA:发自ASBR路由器,用来通告到达OSPF自治系统外部的目的地,或者OSPF自治系统那个外部的缺省路由的LSA.这种LSA将在全AS内泛洪(4个特殊区域除外)
6.类型6:Group Membership LSA
7.类型7:NSSA External LSA:来自非完全Stub区域(not-so-stubby area)内ASBR路由器始发的LSA通告它只在NSSA区域内泛洪,这是与LSA-Type5的区别.
8.类型8:External Attributes LSA
9.类型9:Opaque LSA(link-local scope,)
10.类型10:Opaque LSA(area-local scope)
11.类型11:Opaque LSA(AS scope)

支持等开销负载均衡,默认4条,最大6条,IOS版本12.4以后16条

Ospf的数据包
在这里插入图片描述
Hello 发现 维持 创建邻居关系
DBD:数据库摘要信息,基本信息
LSR:链路状态请求 通过该报文跟邻居索要LSA
LSU:链路状态更新 回应LSR 承载LSA
LSACK:确认 DBD LSR LSU

在这里插入图片描述
Router ID:路由器里边ospf的名字,用来标识路由器 (名字) 默认使用最大环回地址 若没有环回使用最大的物理接口地址 建议手动修改R-ID
Hello and dead intervals:hello时间10s,死亡时间40s
Neighbours:回复hello包
Area ID:区域号

在这里插入图片描述

Cost值计算方法=参考带宽/实际带宽
参考带宽默认100M 实际带宽是接口的实际带宽

OSPF出环概率很低
面试重点
*OSPF建邻过程
Down 开始发送hello但是没有收到邻居发来的hello 当收到对方发来hello 进入下一状态
Init 当收到对方发来的hello中有自己的Router-ID (Router-ID不能一至)进入下一状态
Two-way 邻居关系建立完成 进行选举 选举结束 进入下一状态 DR-other之间的稳定状态
Exstart 选举主从关系 master先发DBD Router-ID大的优先
Exchange 交换DBD
Loading 交换LSA 通过LSR去要LSA 对方通过LSU更新LSA
Full 邻接关系建立 启动SPF算法 计算路径 DR,BDR,DRother之间的是邻接关系

配置

R1(config)#router ospf 100                    创建/进入OSPF进程100
R1(config-router)#router-id 1.1.1.1              指定Router-id 
R1(config-router)#network 12.1.1.1 0.0.0.0 area 0  子网  反掩码   OSPF只支持精确宣告
反掩码中1表示不关注,0表示关注

宣告直连的作用:1.路由功能 2.激活作用使该接口具备接受和发送ospf的能力,不宣告直连的话不能接受OSPF和更新 1、路由 2、激活 3、区域
R3(config-router)#network 0.0.0.0 255.255.255.255 偷懒式宣告,表示宣告所有人试验中才能用。

Ospf的邻居表
R1#show ip ospf neighbor

Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface
2.2.2.2 1 FULL/ - 00:00:32 12.1.1.2 Serial1/1

Ospf的路由表

R1#show ip route ospf
     2.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
O       2.2.2.2 [110/65] via 12.1.1.2, 00:21:29, Serial1/1
     3.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
O       3.3.3.3 [110/129] via 12.1.1.2, 00:21:29, Serial1/1
     23.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O       23.1.1.0 [110/128] via 12.1.1.2, 00:21:29, Serial1/1

R2#show ip ospf route

            OSPF Router with ID (2.2.2.2) (Process ID 100)

    Area BACKBONE(0)

    Intra-area Route List
*   12.1.1.0/24, Intra, cost 1, area 0, Connected
      via 12.1.1.2, FastEthernet1/0
*   23.1.1.0/24, Intra, cost 1, area 0, Connected
      via 23.1.1.2, FastEthernet1/1
*>  1.1.1.1/32, Intra, cost 2, area 0
      via 12.1.1.1, FastEthernet1/0
*   2.2.2.2/32, Intra, cost 1, area 0, Connected
      via 2.2.2.2, Loopback0

OSPF拓扑表/数据库表

R2#show ip ospf database

            OSPF Router with ID (2.2.2.2) (Process ID 100)

                Router Link States (Area 0)(一类SLA,连路两边的IP地址)

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum Link count
1.1.1.1         1.1.1.1         90          0x80000005 0x00BF34 2
2.2.2.2         2.2.2.2         458         0x80000003 0x00BA04 3

                Net Link States (Area 0) (二类LSA,

Link ID         ADV Router      Age         Seq#       Checksum
12.1.1.1        1.1.1.1         470         0x80000001 0x004AD0

区域划分的规则:
1、星型结构 其他区域要和骨干域相连
2、需要存在ABR 区域边界路由器

                                 通告者                内容

1类LSA router 路由器本身 链路状态(链路两边的IP地址)
2类LSA network DR 描述MA网络(除了直连外的其他的连接地址)
3类LSA sumary ABR 路由条目(从哪个接口进那个接口出)
区域边界路由器
干涉选择方法:
比较router-id,router-id大的是DR,小的是BDR
1.修改DR优先级最大,BDR次大;该选举非抢占,故必须手动重启所有设备进程

R2#clear ip ospf process 
Reset ALL OSPF processes? [no]: y

优先级越大越优。

2、修改DR优先级最大,BDR次大;将其他路由器修改为0

R2(config)#int f0/0
R2(config-if)#ip ospf p
R2(config-if)#ip ospf priority 0
进接口,修改ospf优先级

扩展配置:

1、认证
明文认证:

R2(config)#int s1/0
R2(config-if)#ip ospf authentication
R2(config-if)#ip ospf authentication-key 1 cisco

密文认证:

R2(config)#int f0/0
R2(config-if)#ip ospf authentication message-digest 
R2(config-if)#ip ospf message-digest-key 1 md5 cisco

区域明文认证:

R3(config)#router ospf 100
R3(config-router)#area 0 authentication 

区域密文认证:

R1(config)#router ospf 100
R1(config-router)#area 1 authentication message-digest 

2、被动接口(只能使用在连接客户的接口)

R1(config)#router ospf 100
R1(config-router)#passive-interface loopback 0

3、加快收敛速度,只能加快hello时间

R1(config)#int s1/1
R1(config-if)#ip ospf hello-interval 5     修改hello时间为5s dead time自动四倍关系
R1(config-if)#ip ospf dead-interval 20
链路两端必须一致

https://pan.baidu.com/s/1REE8IIZv-_X4ueki0SJcaw

4、缺省路由
必须自己有才能下放

R1(config)#router ospf 100
R1(config-router)#default-information originate 

需要有缺省路由指向ISP

R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 loopback 10

强制下放缺省

R1(config)#router ospf 100
R1(config-router)#default-information originate always

DR与BDR

在DR和BDR出现之前,每一台路由器和他的所有邻居成为完全网状的OSPF邻接关系,这样5台路由器之间将需要形成10个邻接关系,同时将产生20条LSA.而且在多址网络中,还存在自己发出的LSA 从邻居的邻居发回来,导致网络上产生很多LSA的拷贝,所以基于这种考虑,产生了DR和BDR.

DR将完成如下工作

DR BDR选取规则:DR BDR选取是以接口状态机的方式触发的.

DR BDR选取过程:

简洁的说:DR的筛选过程

router-ID选举规则

首先会在该路由器上的所有 环回接口里选一个IP地址最大的,如果没有环回接口就选活动的物理接口IP地址最大的。

(只有在IPV4 的环境下可以自动选举route-ID 如果是纯IPV6环境必须手工指定)

邻居关系

邻接关系建立的4个阶段:

邻居关系的建立和维持都是靠Hello包完成的,在一般的网络类型中,Hello包周期性的以HelloInterval秒发送,有1个例外:在NBMA网络中,路由器每经过一个PollInterval周期发送Hello包给状态为down的邻居(其他类型的网络是不会把Hello包发送给状态为down的路由器的).Cisco路由器上PollInterval默认120s Hello Packet以组播的方式发送给224.0.0.5,在NBMA类型,点到多点和虚链路类型网络,以单播发送给邻居路由器。邻居可以通过手工配置或者Inverse-ARP发现。

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