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OSPF基础概述

2021-06-05 21:52:37  阅读:166  来源: 互联网

标签:ospf area 0.0 基础 R1 network 概述 OSPF 路由器


一、OSPF协议简介

OSPF(Open Shortest Path First,开放最短路径优先)是IETF(Internet Engineering Task Force,互联网工程任务组)组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议。工作在IP层,协议号89。


二、RIP的缺陷

1. 最大跳数限制了网络规模(15跳)

2. 以跳数为度量值无法准确判断最优路径

3. 路由更新发送完整路由表消耗网络带宽

4. 收敛速度慢

5. 协议会产生路由自环


三、OSPF初始化流程

1. 建立邻居和邻接关系

1.1 发送hello报文发现和建立邻居关系,组播地址224.0.0.5

说明:必须满足:接口UP;双方接口IP地址在同一网段;双方接口在同一区域等条件。


1.2 选举DR/BDR,建立邻接关系

备注:DR(Designated Router,指定路由器)

BDR(Backup Designated Router,备份指定路由器)


选举原因:使路由信息交换更加高速有序

选举范围:每条广播链路(每一个网段)上都需要选举出一个DR和一个BDR

选举规则:(1)优先级数字大的优先,默认优先级都是1;(2)Router-id大的优先

Router-id:定义,Rid,标识路由器的身份;产生方法:(1)手动配置一个IPv4地址格式作为Rid;(2)自动选举,1.在所有环回口中选举IP地址最大的作为Rid;2.在所有物理接口中选举IP地址最大的作为Rid

建议手动配置一个本地环回口的IP地址作为Rid


关系状态:DRother与DR建立邻接关系;DRother与BDR建立邻接关系;DR与BDR建立邻接关系;两个DRother之间保持邻居关系

说明:DRother:既不是DR路由器也不是BDR路由器,剩下的同网段其它路由器


2. 邻接路由器之间交换链路状态信息,实现区域内链路状态数据库同步

备注:邻居关系的路由器不参与链路状态信息交换


相关概念:

链路状态通告:LSA,用来描述路由器的接口、路由条目的相关信息

链路状态数据库:LSDB,存储本地所有LSA


工作流程:

(1)向邻接路由器发送DD报文,通告本地LSDB中所有LSA的摘要信息;

(2)收到DD后,与本地LSDB对比,向对方发送LSR报文,请求发送本机所需的LSA的完整信息

(3)收到LSR后,把对方所需的LSA的完整信息打包为一条LSU报文,发送至对方

(4)收到LSU后,向对方回复LSAck报文,进行确认

说明:可以看出OSPF路由更新不会发送完整路由表,因此消耗网络带宽较低。


3. 每台路由器根据本机链路状态数据库,计算到达每个目的网段的最优路由,写入路由表

说明:可以看出OSPF路由更新不会发送完整路由表,因此消耗网络带宽较低


四、OSPF报文类型

(1)Hello报文,周期性发送,用来发现和维持OSPF邻居关系;进行DR、BDR的选举

(2)DD报文(Database Description,数据库描述),用于描述本地LSDB中所有LSA的摘要,用于两台路由器进行数据库同步

(3)LSR报文(Link State Request,链路状态请求),向对方请求所需的LSA。两台路由器互相交换DD报文之后,得知对端的路由器有哪些LSA是本地的LSDB所缺少的,这时需要发送LSR报文向对方请求所需的LSA

(4)LSU报文(Link State Update,链路状态更新),向对方发送其所需要的LSA

(5)LSAck报文(Link State Acknowledgment,链路状态确认),用来对收到的LSA进行确认


五、OSPF分区域管理

1. 分区域的原因

加快收敛速度;把网络故障隔离在区域内部

说明:分区后,邻居、邻接关系的建立在各自区域内进行,所以可以加快收敛速度。划分区域后,可以在区域边界路由器上进行路由聚合,以减少通告到其他区域的LSA数量,还可以将网络拓扑变化带来的影响最小化(本区域的OSPF链路故障不会通告到其它区域)


2. 路由器角色

IR(内部路由器),所有接口都处于同一个区域

ABR(区域边界路由器),连接不同区域的路由器

ASBR(自治系统边界路由器),连接外部自治系统的路由器


OSPF分区图示:

867d0646c59dba02ce2d63fbb0261374.png

3. 区域类型

骨干区域,只能有一个骨干区域,一般是区域0;骨干区域必须是连续的

非骨干区域,非骨干区域必须连接到骨干区域

说明:这样规定的原因主要是为了防环


五、OSPF常用命令

(1)[h3c]ospf 'process id' router-id 'rid'

开启OSPF进程,指定Router-id,进入OSPF协议视图


(2)[h3c-ospf-1]area 'area id'

进入区域视图


(3)[h3c-ospf-1-area 0.0.0.0]network 'ip address' 'wild-mask'

宣告网段

说明:wild-mask(掩码通配符),0对应的部分需要匹配一致,1对应的部分不检查,与子网掩码没有半毛钱关系


(4)[h3c-ospf-1]slient-interface 'interface id'

配置静默接口,OSPF不会在向静默接口上收发协议报文(与RIP静默接口目的一样)


(5)[h3c]display ospf peer

查看OSPF邻居关系,FULL:表示邻接关系;2-Way:表示邻居关系


(6)[h3c]display ospf routing

查看OSPF路由


六、OSPF配置实例

1. 配置拓扑

5c9b6023a3dff30d2b3beb88c46a6ff9.png


2. 配置需求

(1)按照图示配置 IP 地址;

(2)按照图示分区域配置 OSPF ,实现全网互通;

(3)为了路由结构稳定,要求路由器使用环回口作为 Router-id,ABR 的环回口宣告进骨干区域;


3. 配置步骤

(1)按照拓扑所示,配置IP地址

[R1]int LoopBack 0
[R1-LoopBack0]ip a 1.1.1.1 32
[R1-LoopBack0]int g 0/0
[R1-GigabitEthernet0/0]ip a 20.1.1.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0]int g 0/2
[R1-GigabitEthernet0/2]ip a 10.1.1.2 24
[R1-GigabitEthernet0/2]quit
[R1]
[R2]int LoopBack 0
[R2-LoopBack0]ip a 2.2.2.2 32
[R2-LoopBack0]int g 0/0
[R2-GigabitEthernet0/0]ip a 20.1.1.2 24
[R2-GigabitEthernet0/0]int g 0/1
[R2-GigabitEthernet0/1]ip a 30.1.1.1 24
[R2-GigabitEthernet0/1]quit
[R2]
[R3]interface  LoopBack 0
[R3-LoopBack0]ip a 3.3.3.3 32
[R3-LoopBack0]int g 0/1
[R3-GigabitEthernet0/1]ip a 30.1.1.2 24
[R3-GigabitEthernet0/1]int g 0/2
[R3-GigabitEthernet0/2]ip a 40.1.1.1 24
[R3-GigabitEthernet0/2]quit
[R3]
[R4]int LoopBack 0
[R4-LoopBack0]ip a 4.4.4.4 32
[R4-LoopBack0]int g 0/2
[R4-GigabitEthernet0/2]ip a 10.1.1.1 24
[R4-GigabitEthernet0/2]quit
[R4]
[R5]int LoopBack 0
[R5-LoopBack0]ip a 5.5.5.5 32
[R5-LoopBack0]int g 0/2
[R5-GigabitEthernet0/2]ip a 40.1.1.2 24
[R5-GigabitEthernet0/2]quit
[R5]

(2)按照图示分区域配置 OSPF ,实现全网互通

说明:1. 创建ospf进程可以手动指定router-id,也可以不指定自动生成

2. 环回口可以宣告进ospf,也可以不宣告,不影响业务互通;宣告时可以宣告进骨干区域,也可以宣告非骨干区域。有选择困难的建议宣告到骨干区域

[R1]ospf 1 router-id 1.1.1.1
[R1-ospf-1]area 0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 20.1.1.1 0.0.0.255
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 1.1.1.1 0.0.0.0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]dis this
# 
area 0.0.0.0  
network 1.1.1.1 0.0.0.0  
network 20.1.1.0 0.0.0.255
#
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]quit
[R1-ospf-1]area 1
[R1-ospf-1-area-0.0.0.1]network 10.1.1.2 0.0.0.255
[R1-ospf-1-area-0.0.0.1]dis this
# 
area 0.0.0.1  
network 10.1.1.0 0.0.0.255
#
[R1-ospf-1-area-0.0.0.1]quit
[R1-ospf-1]quit
[R1]
[R2]ospf 1 router-id 2.2.2.2
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 2.2.2.2 0.0.0.0
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 20.1.1.2 0.0.0.255
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 30.1.1.1 0.0.0.255
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]dis this
# 
area 0.0.0.0  
network 2.2.2.2 0.0.0.0  
network 20.1.1.0 0.0.0.255  
network 30.1.1.0 0.0.0.255
#
return
R2-ospf-1-area-0.0.0.0]
quit
[R2-ospf-1]quit
[R2]
[R3]ospf 1 router-id 3.3.3.3
[R3-ospf-1]area 0
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 3.3.3.3 0.0.0.0
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 30.1.1.2 0.0.0.255
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]quit
[R3-ospf-1]area 2
[R3-ospf-1-area-0.0.0.2]network 40.1.1.1 0.0.0.255
[R3-ospf-1-area-0.0.0.2]quit
[R3-ospf-1]quit
[R3]
[R4]ospf 1 router-id 4.4.4.4
[R4-ospf-1]area 1
[R4-ospf-1-area-0.0.0.1]network  4.4.4.4 0.0.0.0
[R4-ospf-1-area-0.0.0.1]network  10.1.1.1 0.0.0.255
[R4-ospf-1-area-0.0.0.1]dis this
# 
area 0.0.0.1  network 4.4.4.4 0.0.0.0  
network 10.1.1.0 0.0.0.255
#
return
[R4-ospf-1-area-0.0.0.1]quit
[R4-ospf-1]quit
[R4]
[R5]ospf 1 router-id 5.5.5.5
[R5-ospf-1]area 2
[R5-ospf-1-area-0.0.0.2]network  5.5.5.5 0.0.0.0
[R5-ospf-1-area-0.0.0.2]network  40.1.1.2 0.0.0.255
[R5-ospf-1]quit
[R5]

(3)检查是否全网互通

说明:检查 OSPF 是否全网互通,一个是检查邻居关系表,看邻居关系是否正常;另一个是检查路由表,看是否学习到全网路由

这里只展示 R1 的检查结果


检查邻居关系

681c426d62ce42de7a4fb892bb621184.png

606fb8664895cf20f0e7af985199b345.png

说明:可以看到,R1 已经学习到了全网所有网段的路由信息,配置完成。




附:

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标签:ospf,area,0.0,基础,R1,network,概述,OSPF,路由器
来源: https://blog.51cto.com/u_14302472/2870709

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