ospf 的特殊区域 5

Ospf知识点总结与案例分析一、知识点总结1.OSPF报文有哪些？报文的作用？报文hello建立、维护和保持邻居关系DD 数据库摘要描述选举主从LSR 请求所需要的LSA，只携带了LSA的头部信息LSU 更新请求的LSA，携带了完整LSA信息LSACK 对收到的LSA做确认①影响邻居关系建立？OSPF头部：Router ID不冲突、区域ID一致、认证类型、数据一致Hello报文：网络掩码一致（P2P除外）、option选项、hello和dead时间一致、邻居列表有自己的router id②领接关系建立失败？双方开启协商MTU，如果从大主小，从卡在exchange,主卡在exstart，如果从小主大，主从都卡在exstart状态2.OSPF状态机有哪些？状态机的作用？down状态，开启了ospf，未收到对方的hello报文init状态，收到对方的hello报文，不包含自己的router id2-way状态，收到对方hello报文，包含自己的router id，邻居建立成功的标识Exstart状态，双方首包发送DD报文，进行主从关系选举，携带序列号、I、M、MS，进行比较选出主从Exchange，从以主的序列号进行发送DD，进行数据库摘要描述，主收到后，序列号+1，也会给从发送DD数据库摘要，从收到后要给予回复，从永远会比主多发一个回复给予确认Loading状态，进行实际的LSR、LSU、LSACK的交互FUll状态，SPF算法进行路径最优计算状态机作用，标识ospf协商的工作阶段，方便后续排错3.DR BDR 作用？DR作用，避免出现LSA的过度泛洪，减小LSDB数据库大小BDR作用，BDR是DR可靠，当DR出现故障时，BDR能够成为DR的角色DR选举：优先级高的为DR，优先级相同，router id大的优先4.OSPF的网络类型有哪些？broadcast广播P2P点到点NBMA 非广播多路访问P2MP 点到多点这些网络类型的作用是什么？区分二层链路，更好的构建拓扑信息5.OSPF防环原则和LSA头部和分类区域内1/2LSA 通过SPF怎么防环？//说明过程根据spf算法，以自己为根算出最短路径树，不出现环路区域间3/4LSA 通过ABR水平割防环？区域设计防环？3类lsa传递的路由信息，从非骨干区域接收的路由只接收不计算非骨干区域必须和骨干区域相连接3类描述的是区域间的路由信息，而4类描述的是asbr的cost 信息区域外5/7LSA 通过3/4防环。

ospf：收集链路状态信息完全了解网络拓扑，使用spf算法自主的计算路径。

ospf特性：open 无类手动汇总层次化结构收敛快速触发更新等价负载均衡邻居表（邻接关系数据库）：领居建立过程：init state：一方组播hello包two-way state：双方收到hello包形成邻居关系exstart state：交换bdb包选举dr/bdrexchange state：交换bdb包交换lsdb摘要。

loading state：交换lsufull state：完全邻接拓朴表（lsdb，链路状态数据库）：同一区域内每个路由器的lsdb一致lsa：包含接口ip前缀、开销、优先级，包含于LSU中，遵循水平分割原则。

lsa序列号:lsa的生存周期为60分钟,30分钟定期刷新，没有被刷新lsa将会在60分钟后被丢弃ospf的五种包：hello、dbd、lsr、lsu、lsackdbd、lsr、lsu需lsack确认路由表区域：CISCO建议每个区域的路由器不应超过50台。

双层结构：中转区域：又称骨干区域或核心区域（area 0），用于流量的中转没有终端用户。

常规区域：连接终端用户用于数据的收发。

常规区域必须与骨干区域直连，常规区域间不能有直连链路。

常规区域包括标准区域、末节区域、绝对末节区域、次末节区域。

区域的设计:凭经验公司:核心层做area 0,汇聚和接入做常规区域整个ospf网络在同一个AS中ospf中的路由器指的是:接口骨干路由器：位于area 0abr：abr连接的区域数不应超过3个，abr也可以是asbrasbr：重分发配置ospf：r1（conftig)# router ospf 1r1(config)# network …………area 0(等同于ip ospf 1 area 0)验证OSPF：sh ip protocolssh ip router ospfsh ip ospf interfacesh ip ospfsh ip ospf neighbor detaildebug ip ospf eventsdebug ip ospf adjospf的网络类型(dead time=4*hello time)点到点（PPP、HDLC串口）：直接邻接，hello-time 10s2、广播（LAN）：选dr/bdr，hello-time 10sdrother与dr/bdr：邻接；drother之间：领居dr组播224.0.0.5；drother组播224.0.0.6dr的轮选：数值最大接口优先级（默认值1）ip ospf priority ？2、rid：环回地址、物理接口ip地址router-id ip address（次于优先级，ip地址可以为存在或不存在，不能指定其他路由器已有IP）dr稳定性，先到先得clear ip ospf process（清除ospf进程让dr重选；清除ospf进程邻居关系重新形成）3、ospf在nbma网络运行的公有模式：1、nbma:默认模式hello time 30s在hub-spoke拓朴，选dr/bdr，同一子网，中心路由器为dr/bdr边缘路由器（spoke）相互之间要做dlci的映射（dlci复用）中心路由器手动指定领居（如：nei 192.168.1.2 priority 0把spoke优先级设为0)2、p2m：hello time 30s同一子网，不选dr/bdr，多点fr子接口无需修改网络类型，邻接关系可以正常建立，但路由就没法学到，因此建议在多点fr子接口修改网络类型。

LSA:向邻居发送LSA的前提是要建立邻接关系（FULL）LSA头部(不管是哪一类的LSA，其头部都是一样的)对于LSA头部的Link State ID（链路状态ID）字段针对不同种类的LSA有所不同1类LSA:设置为通告该LSA的路由器的Router-ID2类LSA :设置为通告该LSA的DR的IP接口地址（注意不是Router-ID）3类LSA:设置为ABR将某区域网络汇总后的网络号4类LSA:设置为ASBR的Router-ID5类LSA:设置为外部网络的网络号*千万不要把Link-ID和Link State ID搞混了Age最大老化时间，Advertising Router标识该LSA的始发路由器，Sequence Number：LSA的序列号，用来标识LSA的新旧，初始值为0x80000001,每当LSA被更新时都加1（只有始发路由器更新它的LSA 时，LSA才会+1）Checksum：LSA的校验和，确保LSA被可靠地接受Link-count:：只用于1类LSA，标明路由器直接连接的链路总数，链路计数包括所有的点到点链路，中转链路和末节链路，且除了点到点串行链路使得计数增加2个（其中stub网络描述该网段，另一网络描述其邻居）其他所有链路都只会使Link-Count增加*【Link-Count为多少，Link单元（Link-ID+Link-Data）就有多少】*在OSPF中把lookback口视为stub网络(OSPF域的末梢)1类LSA（路由器LSA）每个区域的每台Router都会产生,描述了路由器所有接口、链路和cost 值，只在本区域泛洪，同时会标识自身的身份如ABR/ASBR等V（Virtual）位：置为1时，说明始发路由器是一条或多条具有邻接关系的虚链路的一个端点，这里描述的区域是传送区域E位：当始发路由器是一个ASBR路由器时，该位置1B位：当始发路由器是一个ABR路由器时，该位置11类LSA中Link-ID，Link-Data字段因Link-Type不同而异*末梢网络（Stub Network）上通告主机路由（掩码为/32位）通常loopback口就是末梢网络，所以在做实验时将一个loopback口1.1.1.1/24宣告进OSPF进程后该路由条目在OSPF域内其他路由器路由表中呈现的路由条目为1.1.1.1/32，这时如果希望其他学到路由器学到正常的/24的掩码，就需要进入loopback接口模式，将它的OSPF 网络类型更改为point-to-point2类LSA（网络LSA）→只存在于MA网段由DR产生，报文描述TransNet网络信息，描述了DR所连接的所有Router的Router-ID以及网段掩码信息Network Mask描述该网段的掩码，若不匹配建不成邻居关系【当双方接口的OSPF网络类型为Broadcast或NBMA时，子网掩码必须一致才能够建立邻居；当双方接口的OSPF网络类型为P2P或P2MP时，子网掩码无需一致也能够建立邻居】→有待实验验证！没有Metric字段，和1类LSA配合使用Attached Router就是和DR相连的一个个路由器的Router-ID【通过LSA1、LSA2在区域内泛洪，使区域内每个路由器的LSDB达到同步，计算生成标识为“O”的路由，解决区域内部通信的问题3类LSA（网络汇总LSA）→由ABR产生，实际上就是将区域内部的1类LSA和2类LSA的信息收集起来以路由子网的形式扩散出去，这也是Summary LSA中Summary的含义（注意这里的summary与路由汇总没有关系）3类LSA 通知本区域内的路由器通往区域外的路由信息，默认路由也被通告【要注意的是：在默认情况下，OSPF不会自动对一组连续的子网进行汇总，所以通常是需要在ABR上手工汇总路由来精简3类LSA】→3类LSA在整个OSPF域泛洪的过程中，每经过一个ABR，该3类LSA的ADV Router将改为该ABR的RID4类LSA(ASBR汇总LSA）由ABR产生，是一条主机LSA（掩码为/32），指向ASBR路由器，因为只有与ASBR直连的区域才能由1类(ASBR会在它发出的1类LSA中的E位置1来标明自己ASBR的身份，也即只有与ASBR处于同区域的路由器能感知ASBR在哪)和5类LSA能访问OSPF域外的资源，因为其他区域由于无法接收到那个区域的1类LSA，所以无法感知ASBR的位置（就出不去了），所以通过4类LSA来指ASBR的位置类似3类LSA，4类LSA每经过一台ABR，就会将4类LSA的ADV-Router置为该ABR的RID5类LSA（自治系统外部汇总LSA）外部路由通过重发布，注入OSPF路由域，相应信息（路由条目）由ASBR以LSA5的形式生成然后进入OSPF路由域默认情况下，LSA5生成路由由OE2表示5类LSA不允许进入特殊区域stub末梢区域以及NSSA区域*OE1与OE2的区别：OE2的cost=外部开销OE1的cost=外部开销+内部开销以路由器A为例，若设为OE2，A到目标网络的cost为10，而若设为OE1，A到目标网络的cost为35（上面链路）或50（下面链路），明显此处设为OE1才更为合理（能选择最优路径）不同于3类、4类LSA，5类LSA在经过ABR时并不会修改它的ADV-Router7类LSA：NSSA的外部LSA NSSA External LSA【如果一个NSSA区域存在多个ABR，将仅由RID大的那台路由器承担”7转5”的任务。

OSPF协议目录1．概述 (3)2．SPF算法 (3)3．OSPF协议原理 (5)3．1 自治系统的分区 (5)3．2 区域间路由 (6)3．3 Stub区和自治系统外路由 (6)3．4 DR和BDR (6)4．OSPF报文 (7)4．1 OSPF协议报文 (7)4．2OSPF包承载的内容 (9)5．OSPF协议的运行 (10)5．1Hello协议的运行 (10)5．2 DR和BDR的产生 (10)5．3链路状态数据库的同步 (11)5．4路由表的产生和查找 (11)1．概述OSPF协议是由Internet网络工程部(IETF)开发的一种内部网关协议(IGP)，即网关和路由器都在一个自治系统内部。

OSPF是一个链路状态协议或最短路径优先(SPF)协议。

虽然该协议依赖于IP环境以外的一些技术，但该协议专用于IP，而且还包括子网编址的功能。

该协议根据IP数据报中的目的IP地址来进行路由选择，一旦决定了如何为一个IP数据报选择路径，就将数据报发往所选择的路径中，不需要额外的包头，即不存在额外的封装。

该方法与许多网络不同，因为他们使用某种类型的内部网络报头对UDP进行封装以控制子网中的路由选择协议。

另外OSPF可以在很短的时间里使路由选择表收敛。

OSPF还能够防止出现回路，这种能力对于网状网络或使用多个网桥连接的不同局域网是非常重要的。

在运行OSPF 的每一个路由器中都维护一个描述自治系统拓扑结构的统一的数据库，该数据库由每一个路由器的局部状态信息（该路由器可用的接口信息、邻居信息）、路由器相连的网络状态信息（该网络所连接的路由器）、外部状态信息（该自治系统的外部路由信息）等组成。

每一个路由器在自治系统范围内扩散相应的状态信息。

所有的路由器并行运行同样的算法，根据该路由器的拓扑数据库构造出以它自己为根节点的最短路径树，该最短路径树的叶子节点是自治系统内部的其它路由器。

当到达同一目的路由器存在多条相同代价的路由时，OSPF能够实现在多条路径上分配流量。