动态路由协议（OSPF）

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文章目录

一、OSPF基本概念和工作过程
- 1.AS概念与分类
- 2.OSPF
- 3.OSPF的工作过程
二、OSPF区域
- 1.骨干区域/非骨干区域
- 2.路由器（DR和BDR）
- - (1)Router ID ：OSPF区域内唯一标识路由器的IP地址
  - (2)DR和BDR
- 3.OSPF的度量值：COST
- 4.OSPF数据包（5个包）
- 5.OSPF的7个状态
- 6.OSPF的4个网络类型
- 7.OSPF的特点
- 8.OSPF与RIP的比较
- 9.配置
- 10.实验

一、OSPF基本概念和工作过程

1.AS概念与分类

AS是指由同一个技术管理机构管理、使用统一选路策略的一些路由器的集合。
按自治系统分为
内部网关路由协议（IGP）：运行在AS内部的路由协议，主要解决AS内部的选路问题，发现、计算路由
主要有：RIP1/RIP2、OSPF、ISIS、EIGRP（思科私有协议)
外部网关路由协议（EGP）：运行在AS与AS之间的路由协议，他解决AS之间选路问题。
通常有：BGP
在这里插入图片描述

2.OSPF

OSPE--------开放的最电路在优先协议
OSPF是一种链路状态路由协议。
在链路状态路由协议中路由器对全网拓扑完全了解。是"传信的路由”，A将信息放在一封信里发给B，B对其不做任何改变，拷贝下来，并将自己的信息放在另一封信里，两封信一起给c，这样，信息没有任何改变和丢失，最后所有路由器都收到相同的一堆信，这一堆信就是LSDB。然后，每个路由器运用相同的SPF算法，以自己为根，计算出SPF Tree(即到达目的地的各个方案），选出最佳路径，放入路由表中。

3.OSPF的工作过程

（1）建立邻居列表
（2）建立链路状态数据库
（3）建立路由表
在这里插入图片描述

二、OSPF区域

1.骨干区域/非骨干区域

为了适应大型的网络，OSPF在AS内划分多个区域，每个OSPF路由器只维护所在区域的完整链路状态信息，然后将一个区域的LSA简化和汇总后由边界路由（ABR）转发给另一个区域。
(1）区域的ID可以表示为十进制的数字或者是一个IP。
(2）区域的划分上，一般Area 0是骨干区域，其他为非骨干区域，非骨干区域无法直接通信，所有通信必须经过骨干区域。
在这里插入图片描述

2.路由器（DR和BDR）

(1)Router ID ：OSPF区域内唯一标识路由器的IP地址

Router ID选取规则：

选取路由器loopback接口上数值最高的IP地址
如果没有loopback接口，在物理端口中选取IP地址最高的
上面两个都是自动选取的，下面这个是手动选取的规则：
使用router-id命令指定Router lD

(2)DR和BDR

当多台OSPF路由器连到同一个多路访问网段时，如果每两台路由器之间都相互交换LSA，那么该网段将充满着众多LSA条目，为了能够尽量减少LSA的传播数量，这时候需要一个路由器和所有的路由器互换LSA，减少LSA的数量，那么这个路由器被称为DR；在选DR的时候，也会选出一个作为备份，称为BDR；最后其他路由器（DRothers）只和DR和BDR形成邻接关系。

DR和BDR的选举方法
自动选举DR和BDR

网段上Router ID最大的路由器将被选举为DR，第二大的将被选举为BDR
手工选择DR和BDR
优先级范围是0～255，数值越大，优先级越高，默认为1
如果优先级相同，则需要比较Router lD
如果路由器的优先级被设置为0，它将不参与DR和DBR的选举
现实中，很少能有路由器同时开机，所以先上线的是DR，第二上线的是BDR。
注：当DR和BDR存在时，除非他俩down了，不然没法强制更换。

不过实际环境中，会是另一种方式，因为不能保证所有路由器都是同时开启，因为谁先开机谁是DR（没其他路由器和它比较）相应的第二开机是BDR，而且正常工作情况下，后开机的路由器就算优先级和Router ID比他们大也无法将其替代。

刚开机时候是通过224.0.0.5发送hello包，等确定了BR和BDR后，DRothers通过224.0.0.6发送给BR和BDR，然后BR和BDR则通过224.0.0.5发给DRothers.

3.OSPF的度量值：COST

规则：数值越小越优先
最短路径是基于接口指定的代价（COST）计算的
计算公式=108/BW
常用的端口与COST

接口类型	COST（108/BW）
Gigabit Ethernet	0.1
fast Ethernet	1
Ethernet	10
电话线56K	1785

4.OSPF数据包（5个包）

OSPF的包类型	描述
Hello包	用于发现和维持邻居关系，选举DR和BDR
数据库描述包(DBD)	用于向邻居发送摘要信息以同步链路状态数据库
链路状态请求包(LSR)	在路由器收到包含新信息的DBD后发送，用于请求更详细的信息
链路状态更新包(LSU)	收到LSR后发送链路状态通告(LSA)，一个LSU数据包可能包含几个LSA
链路状态确认包(LSAck)	确认已经收到DBD/ LSU，每个LSA需要被分别确认

5.OSPF的7个状态

OSPF数据包承载在lP数据包内，使用协议号89

状态	作用
down状态	初始化，没有来自邻居的Hello包
init状态	收到第一个Hello包，但没发出去，建立了自己的邻居表
2 Way 状态	双向建立会话，邻居表都建立完成
Exstart状态	建立主从关系
Exchange状态	交换摘要信息，到确认信息收到
Loading状态	加载详细信息
full状态	完全连接，计算最短路径，并载入路由表

6.OSPF的4个网络类型

网络类型	说明
点到点网络(Point-to-Point)	自动发现邻居，不需DR/BDR、组播224.0.0.5
广播多路访问网络(Broadcast MultiAccess，BMA)	自动发现邻居、选DR/BDR、组播224.0.0.5、224.0.0.6
非广播多路访问网络(None Broadcast MultiAccess，NBMA)	手工指定邻居、选DR/BDR、单播（AMT使用）
点到多点网络(Point-to-Multipoint)	（星型结构）自动发现邻居，不需DR/BDR、组播224.0.0.5

7.OSPF的特点

可适应大规模网络
路由变化收敛速度快
无路由环
支持变长子网掩码VLSM
支持区域划分
支持以组播地址发送协议报

8.OSPF与RIP的比较

OSPF	RIP V1	RIP V2
链路状态路由协议	距离矢量路由协议	同V1
没有跳数的限制	RIP的15跳限制，超过15跳的路由被认为不可达	同V1
支持可变长子网掩码(VLSM)	不支持可变长子网掩码(VLSM)	支持可变长子网掩码(VLSM)
收敛速度快	收敛速度慢	同V1
使用组播发送链路状态更新	周期性广播更新整个路由表	周期性组播更新整个路由表

9.配置

OSPF配置命令

复制代码

    [R1]int go/0/0 ###配置接口ip地址
    [R1-GigabitEtherneto/0/0]ip add 11.0.0.224
    [R1-GigabitEthernet0/0/o]un sh
    [Ri-GigabitEtherneto/0/0]int g0/0/1
    [R1-GigabitEthernet0/0/1iip add 12.0.o.1 24
    [R1-GigabitEthernet0/0/1]un sh
    [R1-GigabitEthernet0/0/1]int loo 0
    [R1-LoopBack0]ip add 1.1.1.132
    [R1-LoopBackO]ospf i router-id i.1.1.1 ##创建OSPF进程,配置路由ID
    [R1-ospf-1]area o
    祥进入区域0，区域ID可以用数字表示，也可以用IP表示，若区域0则是骨干区域
    [R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 1.1.1.1 0.0.0.0###宣告OSPFF区域内的直连网段，使用反掩码
    [R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.0.0.0 0.255.255.255
    <Huawei>reset ospf process    ###都出重置OSPF进程