h3c RB-005 OSPF协议原理及配置V2.0

OSPF路由协议及其基本原理
1.3 OSPF 的五个类型的报文： 链路状态更A，路由器使用扩散技术来传递
LSA。LSA 有很多类（路由器、网络、概括和外部等），这些都会在后文中详细介绍。 链路状态确认（Link State Acknowledgement）报文：确认链路状态更新报文。这种应答使 OSPF 的扩散过程更可靠。
《局域网交换机和路由器的配置与管理》
网络互联设备基础实验
OSPF路由协议
• 1. OSPF路由协议及其基本原理 • 2. OSPF路由协议的基本配置
OSPF路由协议及其基本原理
1.1 OSPF 的由来： Internet最早使用RIP动态路由协议。RIP协议适合小型网络系统。但是在网络数目增多时存
1.3 OSPF 的主要工作流程： （4）在协议工作过程中路由器必须发送路由器链路通告，如该路由器为DR，它还必须
发送网络链路通告，如路由器为区域边界路由器，路由器要将接收自其他区域（包括骨干区域） 的路由信息整理后（形成汇总链路通告）送入本区域，以上这些信息仅在一个区域内传播。对于 由AS 边界路由器产生的AS 外部链路通告，AS 内的每个路由器都要获知，也就是说，该信息要 传播到AS 的每个角落。
OSPF路由协议及其基本原理
1.2 OSPF 的基本原理： OSPF 使用IP 协议中的服务类型（TOS）参数控制传输报文的服务质量。对于不同服务类型
的报文来说，它们具有不同的服务质量参数，如延迟，带宽以及丢失率等。OSPF根据不同的报 文类型计算不同的路径。当两点间有多条成本相同的路径时，OSPF在路由表中保留并轮流使用 这些路径，提高网络带宽的利用率。OSPF支持各种灵活的IP 子网配置方式，由OSPF 传播的路 由都有目的和掩码两部分，所以同一个网络内的不同子网可以有不同长度的掩码，即变长子网掩 码（VLSM）。数据包被路由到最长前缀匹配之处。主机被认为是全部匹配的子网。为了确保路 由器信息可靠地进行交换，OSPF路由器间要相互认证（Authentication），只有可信的路由器 才能加入路由信息的交换中来。OSPF可以采用多种认证方式，不同区域内的认证方式可以不同。 这样，一些区域可能采用更加严格的认证手段。OSPF 还可以有效地使用从EGP 得到的路由信息， 在本AS内传播。

由DR另外生成的描述信息，统一描述了本网段
的情况。
Net mask : 255.0.0.0 Attached 30.0.0.1 router Attached 30.0.0.2 router Attached 30.0.0.3 router
/*本网段的掩码*/ /*本网段内所有的路由器的router id*/
使用如下字段（link）来描述该网络类型。
Hale Waihona Puke link id data type metric
: 10.0.0.0 : 255.0.0.0 : StubNet (3) : 50
/*网段*/ /*掩码*/ /*类型*/ /*花费*/

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OSPF网络拓扑模型（二）
通过一条点到点的链路连接另外一台运行OSPF的路 由器。
无路由自环 可适应大规模网络 路由变化收敛速度快 支持区域划分 支持等值路由 支持验证 支持路由分级管理 支持以组播方式发送协议报文

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OSPF协议基本概念
Router ID
一个32-bit的无符号整数，是一台路由器的 唯一标识，在整个自治系统内唯一。
协议号
OSPF 是基于IP的，其协议号是89。
OSPF协议原理
OSPF协议基础
通过LSA描述网络拓扑结构
用SPF算法计算路由
邻居状态机
DR和BDR
划分区域

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OSPF协议概述
OSPF（Open Shortest Path First），目 前IGP中应用最广、性能最优的一个协议 （最新版本是version 2，RFC2328），具 有如下特点：
使用如下两段字段（link）来描述该网络类型。 描述该接口网段的路由信息。

OSPF路由协议6.3.1OSPF的基本配置【需求】两台PC所在网段，通过两台使用OSPF协议的路由器实现互连互通。

【组网图】RouterA配置脚本#sysname RouterA#router id 1.1.1.1 /配置router id和loopback0地址一致/#radius scheme system#domain system#interface Ethernet0/0ip address 10.1.1.1 255.255.255.0#interface Serial0/0link-protocol pppip address 20.1.1.1 255.255.255.252#interface NULL0#interface LoopBack0ip address 1.1.1.1 255.255.255.255#ospf 1 /启动ospf路由协议/area 0.0.0.0 /创建区域0/network 1.1.1.1 0.0.0.0 /接口loop 0使能OSPF/network 10.1.1.0 0.0.0.255 /接口e0/0使能OSPF/network 20.1.1.0 0.0.0.3 /接口s0/0使能OSPF/【验证】RouterA和RouterB可以通过OSPF学习到对方路由信息，并可以ping通对方网段。

RouterA路由表：[RouterA]disp ip routing-tableRouting Table: public netDestination/Mask Protocol Pre Cost Nexthop Interface1.1.1.1/32 DIRECT 0 0 127.0.0.1 InLoopBack01.1.1.2/32 OSPF 10 1563 20.1.1.2 Serial0/0 10.1.1.0/24 DIRECT 0 0 10.1.1.1 Ethernet0/0 10.1.1.1/32 DIRECT 0 0 127.0.0.1 InLoopBack0 20.1.1.0/30 DIRECT 0 0 20.1.1.1 Serial0/0 20.1.1.1/32 DIRECT 0 0 127.0.0.1 InLoopBack0 20.1.1.2/32 DIRECT 0 0 20.1.1.2 Serial0/0 30.1.1.0/24 OSPF 10 1563 20.1.1.2 Serial0/0 127.0.0.0/8 DIRECT 0 0 127.0.0.1 InLoopBack0 127.0.0.1/32 DIRECT 0 0 127.0.0.1 InLoopB【验证】RouterA和RouterB可以通过OSPF学习到对方路由信息，并可以ping通对方网段。

OSPF协议介绍及配置一、OSPF概述二、回顾一下距离矢量路由协议的工作原理：运行距离矢量路由协议的路由器周期性的泛洪自己的路由表，通过路由的交互，每台路由器都从相邻的路由器学习到路由，并且加载进自己的路由表中，而对于这个网络中的所有路由器而言，他们并不清楚网络的拓扑，他们只是简单的知道要去往某个目的应该从哪里走，距离有多远。

相比之下链路状态路由协议就要复杂的多：1. LSAs的泛洪运行链路状态路由协议的路由器之间首先会建立一个协议的邻居关系。

之后彼此之间开始交互LSA，也就是链路状态通告，注意这里交互的不是路由信息，而是链路状态通告，那么什么是链路状态通告呢，你可以简单的理解为每台路由器都产生一个描述自己直连接口状态（包括接口的开销、与邻居路由器之间的关系等）的通告，更通俗点的讲法是，每台路由器都产生一个通告，这个通告描述它自家门口的情况。

2. LSDB的组建每台路由器都会产生LSAs，路由器将搜集到的网络中的LSAs放入自己的LSDB（链路状态数据库），有了LSDB，路由器也就清楚了全网的拓扑。

因为LSDB中所存储的每条LSA 都是由网络中各路由器产生并且描述其直连接口各项信息的条目。

3. SPF计算接下去，每台路由器基于LSDB，使用SPF（最短路径算法）进行计算。

SPF是OSPF路由协议的一个核心算法，用来在一个复杂的网络中做出路由优选的决策。

经过SPF算法的计算后，每台路由器都计算出一棵以自己为根的、无环的、拥有最短路径的“树”。

有了这棵“树”，事实上路由器就已经知道了到达网络各个角落的最优路径。

4. 维护路由表最后，路由器将计算出来的最优路径，加载进自己的路由表。

OSPF：Open Shortest Path First，开放最短路径优先协议，是一种链路状态路由协议，在RFC 2328中描述。

OSPF中的字母O意为open，也就是开放、公有，任何标准化的设备厂商都能够支持OSPF。

OSPF是一种使用相当广泛的IGP协议，深入掌握OSPF非常有必要。