第6章 OSPF动态路由协议

Osfp 路由协议1、OSPF协议概述OSPF（Open Short Path First）开放最短路径优先协议，是一种基于链路状态的内部网协议（Interior Gateway Protocol），主要用于规模较大的网络中。

2、OSPF的特点●适应范围广：支持各种规模的网络，最多可支持数百台路由器。

●快速收敛：在网络拓扑结构发生变化后立即发送更新报文，使这一变化在自治系统中被处理。

●无环路由：根据收集到的链路状态用最短路径树算法计算路由。

●区域划分：允许自治系统内的网络被划分成区域来管理，区域间传送的路由信息被汇聚，从而减少了占用的网络资源。

●路由分级：使用4类不同的路由，按照优先顺序分别是区域间路由、区域路由、第一类路由、第二类路由。

3、OSPF的基本概念●自治系统（Autonomous System，AS）：为一组路由器使用相同路由协议交换路由信息的路由器。

●路由器ID号：运行OSPF协议的路由器，每一个OSPF进程必须存在自己的Router-ID。

●OSPF邻居：OSPF路由器启动后，便会通过OSPF接口向外发送Hello报文，收到Hello报文的OSPF路由器会检查报文中所定义的参数，使双方成为邻居。

●OSPF连接：只有当OSPF路由器双方成功交换DD报文，交换LSA并达到LSDB的同步后，才能形成邻接关系。

4、OSPF路由的计算过程每台路由器根据自己周围的网络拓扑结构生成链路状态通告（State Advertisement，LSA），并通过更新报文将LSA发送给网络中的其他OSPF路由器。

每台OSPF路由器都会收到其他路由器通告的LSA，所有的LSA放在一起便组成了链路状态数据库（Link State Database，LSD）。

LSA是对路由器周围网络拓扑结构的描述，LSDB 则是对整个自治系统的网络拓扑结构的描述。

OSPF路由器将LSDB转换成一张带权的有向图，这张图便是对整个网络拓扑结构的真实反映。

课堂教学教案•对多种网络层协议的支持；•增强的距离矢量能力；•100％无环路；•易于配置；•增量更新；•对VLSM、不连续网络和无类别路由的支持；•EIGRP最多支持6条（默认4条）到给定目的网络的路径；•与IGRP兼容6.5.4.2 EIGRP综合度量•带宽•延迟•可信程度•负载•最大传输单元6.5.4.3 配置EIGRPRouter(config)#router eigrp autonomous-systemRouter(config-router)#network network-numberRouter(config-router)#variance multiplierRouter(config-router)#traffic-share{ balanced | min }6.5.4.4 验证EIGRP配置•Router#show ip protocol–显示路由协议的配置情况。

•Router#show ip route eigrp–显示路由表中有关EIGRP的条目。

•Router#show ip eigrp traffic–显示发送和接收的EIGRP数据包的数量。

•Router#debug eigrp packets–显示发送和接收的EIGRP数据包类型。

6.5.5 配置OSPF•是开放标准•使用最短路径优先（SPF）算法•典型的链路状态路由协议6.5.5.2 OSPF协议的特点•采用Cost作为度量值•支持变长子网掩码（VLSM）•不需要定期更新、收敛速度快•将网络划分为多个区域，区域间支持路由汇总•只有路由验证•较好的支持负载均衡6.5.5.3 OSPF基本算法•SPF算法及最短路径树•链路状态算法6.5.5.4 配置OSPFRouter(config)#router ospf process-idRouter(config-router)#network address mask area area-id6.5.5.4 通配符：如何检查对应的地址检验条件: 检验所有的地址位（匹配所有的）•例子172.30.16.29 0.0.0.0 检验所有的地址位•可以缩写这个通配符用IP地址为host(host172.30.16.29)6.5.5.5 匹配任何IP地址的通配符•接受任何地址: 0.0.0.0 255.255.255.255•缩写这种表达用any6.5.6 在单区域内配置OSPF6.5.6.1 验证OSPF配置•show ip protocols可以显示路由协议的配置情况•show ip route可以显示当前的路由表，路由条目带有“O”标记的就是OSPF协议所生成的路由。

《网络原理与技术实验》实验报告实验名称：路由器OSPF动态路由配置，路由器综合路由配置评分：________班级：学号：姓名：实验目的：●掌握OSPF协议的配置方法：●掌握查看通过动态路由协议OSPF学习产生的路由；●熟悉广域网线缆的链接方式；实验原理：OSPF开放式最短路径优先协议，是目前网路中应用最广泛的路由协议之一。

属于内部网管路由协议，能够适应各种规模的网络环境，是典型的链路状态协议。

OSPF 路由协议通过向全网扩散本设备的链路状态信息，使网络中每台设备最终同步一个具有全网链路状态的数据库，然后路由器采用OSPF算法，以自己为根，计算到达其他网络的最短路径，最终形成全网路由信息。

实验拓扑图：实验步骤：新建packet tracer拓扑图（1）在本实验中的三层交换机上划分VLAN10和VLAN20，其中VLAN10用于连接校园网主机，VLAN20用于连接R1。

（2）路由器之间通过V35电缆通过串口连接，DCE端连接在R1上，配置其时钟频率64000。

（3）主机和交换机通过直连线，主机与路由器通过交叉线连接。

（4）在S3560上配置OSPF路由协议。

（5）在路由器R1、R2上配置OSPF路由协议。

（6）将PC1、PC2主机默认网关设置为与直连网路设备接口IP地址。

（7）验证PC1、PC2主机之间可以互相同信；PC1IP: 192.168.1.2Submask: 255.255.255.0Gateway: 192.168.1.1PC2IP: 192.168.2.2Submask: 255.255.255.0Gateway: 192.168.2.1S3560enconf thostname S3569vlan 10exitvlan 20interface fa 0/10switchport access vlan 10exitint fa 0/20switchport access vlan 20exitinterface vlan 10ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 no shutdownexitinterface vlan 20ip address 192.168.3.1 255.255.255.0 no shutdownendshow ip route //空的conf tip routingrouter ospf 1network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0 network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0 endshow ip route实验程序执行结果：实验二实验目标：掌握综合路由器的配置方法；掌握查看通过路由重分布学习产生的路由；熟悉广域网线缆的链接方式；技术原理：为了支持本设备能够运行多个路由协议进程，系统软件提供了路由信息从一个路由进程重分布到另一个路由进程的功能。

图6-26 RIP动态路由配置网络拓扑图
步骤2配置PC机的IP地址、子网掩码和默认网关地址
分别按图6-27、6-28、6-29配置PC机的IP地址、子网掩码和默认网关地址。

图6-27 PC1的IP配置图6-28 PC2的IP配置
图6-29 PC3的IP配置
步骤3 配置路由器的接口
分别对3台路由器的快速以太网口和串口配置IP地址，并激活。

图6-30 Router1的接口配置
图6-31 Router2的接口配置配置Router3的快速以太网接口和串口，见图6-32。

图6-32 Router3的接口配置
图6-33 Router1的路由信息
只有两条和Router1直接相连的直连路由信息，到其他网络没有路由。

C 10.0.0.0/8 is directly connected, Serial2/0 表示网络10.0.0.0/8通过串口Serial2/0与本路由器
步骤5检验网络的连通性
在主机PC1的命令行分别输入ping PC2和PC3的IP地址的命令，如图6-34所示。

超时，表明PC1与PC2、PC3尚未连通。

图6-34 用ping命令检测PC1至PC2和PC3的连通性步骤6配置OSPF动态路由协议
在全局配置模式下分别对每台路由器配置OSPF协议
Router1的配置命令如下：
图6-38 配置完OSPF协议后的Router1的路由表信息
从图中可看出增加了三条以O为标志的路由记录，表明是通过OSPF协议动态获得的至其他三
图6-39 查询Router1的路由协议信息
图6-40 用ping命令检测PC1至PC2和PC3的连通性。

OSPF_协议的解析及详解OSPF协议的解析及详解一、引言OSPF（Open Shortest Path First）是一种内部网关协议（IGP），用于在大型IP 网络中实现路由器之间的动态路由选择。

本协议旨在为网络提供快速、可靠的数据传输，并具备自动适应网络拓扑变化的能力。

本文将详细解析OSPF协议的工作原理、协议格式和相关的概念。

二、OSPF协议的工作原理1. 链路状态数据库（Link State Database）：每个OSPF路由器都维护一个链路状态数据库，其中存储了网络中所有路由器的链路状态信息。

链路状态信息包括路由器的邻居关系、链路状态类型、链路状态序列号等。

2. 链路状态通告（Link State Advertisement，LSA）：路由器通过链路状态通告向邻居路由器广播自己的链路状态信息，以便其他路由器更新其链路状态数据库。

LSA分为多种类型，如路由器LSA、网络LSA、网络连接LSA等。

3. 最短路径优先计算（Shortest Path First，SPF）：每个路由器根据链路状态数据库中的信息计算出到达目标网络的最短路径，并将结果存储在路由表中。

OSPF 使用Dijkstra算法来进行最短路径计算。

4. 邻居关系建立：OSPF路由器通过Hello消息交换来建立邻居关系。

Hello消息中包含路由器的ID、优先级、Hello间隔等信息，用于验证邻居关系的可靠性。

5. 路由器类型：OSPF定义了多种路由器类型，如主路由器（DR）、备份主路由器（BDR）和普通路由器。

主路由器和备份主路由器用于减少链路状态通告的数量，提高网络稳定性。

三、OSPF协议的格式OSPF协议使用IP协议号89，其数据包格式如下：1. OSPF包头：包括版本号、包类型、包长度等字段，用于标识和解析数据包。

2. OSPF消息头：包括路由器ID、区域ID、检验和等字段，用于标识和验证消息的完整性。

3. OSPF消息体：根据不同的消息类型，消息体的格式会有所不同。