OSPF 学习笔记

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。

思科OSPF技术要点实践总结前言：现在很多大的企业网络规划时使用OSPF协议，不仅仅考虑网络设备的兼容，主要是OSPF确实比EIGRP有优势，特别是在网络整合方面，如：公司合并或收购其它公司时。

至于OSPF与EIGRP 的区别，在此不再赘述。

很多人在学习OSPF的过程中编写了很多很好的学习笔记，但基本上都是书上的实验，不具有现实代表性。

这里根据我的经验，总结一下关于OSPF配置方面的技术和工程实践经验。

一、 OSPF技术简介OSPF 是典型的链路状态型路由协议。

它使用COST（开销）作为度量，根据拓扑表通过SPF算法获得以自己为根的到达目标的最优路径。

它使用三张表：邻居表，拓扑表，路由表，通过这3张表，每个路由器都能独立的获得前往每个目标的路径，而不象距离矢量协议那样依靠邻居来发现路由。

确保了路由的真实可靠。

下面是它的一些特点：1.OSPF路由更新过程1）运行OSPF的路由器从它所有启用了OSPF的接口向外发送Hello包。

如果2台路由器共享某条数据链路，并能够使Hello包中所定义的某些参数协商成功，那么这2台路由器就可以成为邻居（Neighbor）。

2）邻接（Adjacency）可以想象成一条由邻居之间形成虚拟的点到点链路，每个路由器都发送链路状态宣告（link state advertisement，LSA）给它的邻居。

LSA描述了所有的路由器的链路或接口信息和链路的状态信息。

3）当路由器收到从邻居发来的LSA，就把这个LSA记录在自己的链路状态数据库里（link state database，LSDB），然后拷贝该LSA，继续发送给别的邻居。

4）通过在整个区域洪泛（flood）LSA，所有的路由器将建立一致的LSDB ，当所有路由器的LSDB的信息同步完成以后，路由器就各自使用SPF（最短路径优先，Shortest Path First）算法计算到达目标地址的最短路径。

5）路由器根据SPF算法的结果构建自己的路由表，邻居之间交换的Hello包叫做keepalive，并且LSA每30分钟重传1次。

1、直接封装于ip，自设计LSAck以达到可靠传输，协议号89 ，组播地址，DR、BDR监听224.0.0.6，DROTHER监听224.0.0.52、LSA；链路状态通告3、邻居表，链路状态数据库lsdb（也称拓扑表，比eigrp详细）、路由表Hello建立邻居表，从邻居学到的路由，放进链路状态数据库，经spf算法（每台路由器把自己为根，算出树状图），算出最优路径放进路由表4、放环：划分区域、spf算法5、划分区域：骨干区域、非骨干区域，非骨干区域必须与骨干区域直接相连减少拓扑表，减少LSA，节省带宽及资源链路状态变化仅影响本区域，提高网络稳定性6、建立邻居必要相同点Hello间隔，dead间隔=4*hello间隔（eigrp是3倍）区域号区域类型MTU：包含于DBD中7、交互了hello包就是邻居，交互lsa才就是邻接8、点到点，不选举DR；9、更新方式：每30min发送整个路由表，老化时间60min，和触发更新、增量更新LSA序列号，圆形循环10、报文类型Hello：间隔是10s或30sDBD：数据库摘要描述，传递LSA序列号、LSR：链路状态请求，如该LSA序列号还没有，就请求发送详细LSA信息LSU：链路状态更新，封装LSALSAck：确认LSU11、router-id最好用环回口，因为DR不抢占，只能重启ospf进程才能重新选举DR，环回口比较稳定12、邻居状态一发送hello包——Init收到hello，发现该hello包里包含自己的ID——Two-way（选举DR）——Exstart交换DBD，隐式确认，确认主从关系，ID大的成为master，继续交换DBD——Exchange 交换LSDB——Loading发送LSR并接受LSU——FULL13、cost=10^8/带宽bps14、ospf中，不管环回口配置多少位掩码，收到的都是32位的路由（不同于eigrp），节省不必要的带宽信息，如ping，可还原真实掩码，在环回接口下，ip ospf network point-to-point （一般用于高级应用）15、修改hello时间：接口下，ip ospf hello-interval（而eigrp，则是Ip hello-interval eigrp 100 hello时间）16、DR选举大的优先级（默认为1）大的路由IDDR/BDR/DROTHER是接口概念17、LSA类型：show ip ospf database ：查看大体lsa内容show ip ospf database 加lsa类型:查看lsa的详细内容把默认的E2改成E1路由：重分布时，redistribute rip subnets metric-types 1 metric18、LSDB超载保护措施：用于性能较低的路由，配置接收非自身产生的LSA的最大数量，并执行某些措施（报警或重置邻居）19、修改cost：修改带宽公式：路由模式下，auto-cost reference-bandwidth ，cost=10^8/带宽bps，带宽100M以上时，cost都是1，如想让网络能分辨100M以上带宽的cost值，可用此方法（修改公式的分母）直接修改cost：接口下使用ip ospf cost20、路由汇总：路由模式下（eigrp和rip是基于接口汇总）域间汇总：在ABR上，area 0 range ip mask域外汇总：在ASBR上，summary-address ip mask21、向ospf区域注入默认路由：连接外网时常用，两种方法①路由进程下，default-information originate，若本地没有默认路由，必须手动添加，下一跳指向外网②default-information originate alwaysOSPF特殊区域能产生5类lsa的就是ASBRarea 1 nssa no-redistribute default-information-originate：发放一条7类默认路由，并同时把所有7类重分布的lsa过滤掉Area 1 nssa后面的参数解释：no-summary：过滤3、4类LSA，自动下放3类默认路由default-information-originate：下放7类默认路由no-redistribution：过滤7类重分布LSA一般仅用area 1 nssa no-redistribute no-summary 即可2、解决不规则区域：远离区域0、分隔的骨干区域①多进程的双向重分布：在R4上，开启多个ospf进程，并互相重分布，收到的是域外路由②tunnel：在R3和R4上做，但前提是保证两端有路由可通例：R3配置，全局模式下，interface tunnel 1 （该编号本地有效）tunnel source E1口iptunnel destination E2口ipip address 192.168.1.2 255.255.255.0 给tunnel配置ip，随意，只要两端配置同一网段，相当于直连在路由进程下，network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0 把tunnel通告进area 0 里R4做类似配置③Virtual-link：虚链路在R3和R4上做配置：如R3 ：area 1 virtual-link 对端RID查看虚链路：Show ip ospf virtual-link3、ospf认证：明文MD5假设密码设为cisco4、负载均衡：默认最多4条，可设为最多6条5、被动接口：不收发ospf报文（优化环回口）network通告路由和hello包（报文），被动接口只是把报文抑制了路由进程下，passive-interface Loopback 0OSPF网络类型接口下可改变网络类型：ip ospf network broadcast/non=broadcast/p2p/p2mp在上述情况下，如一端是点到多点，另一端是点到点就必须把hello时间修改成一样，才能建立邻接关系：接口下，ip ospf hello-interval2、重点难点：ospf在帧中继中的运行，用伪广播模仿广播，用多个单播达到广播的效果Frame-relay：基于二层、DLCI号用于标识pvc端（仅具有本地意义）、LMI用于管理并探测map映射：动态静态用路由搭建frame-relay环境①所有串口封装成FR，encapsulation frame-relay、DCE端配置时钟、clock rate 64000②把R2、R3设置成FR-switch：全局模式下frame-relay switching③在R2、R3接口下指定LMI方式：frame-relay lmi-type cisco，不需全局都相同，只要接口两端相同④在R2、R3接口下指定为DCE：frame-relay intf-type dce（线路上的DCE跟帧中继的DCE 可以不同）⑤构建PVC，在R2、R3接口下：如R2的s0口，frame-relay route 104 interface serial 1 401s1口，frame-relay route 401 interface serial 0 104而R1到R5的pvc有些特别，要在R2、R3间建tunnel再在R2上做③④⑤步，③④之前已做，所以只需做⑤：s0口，frame-relay route 105 interface tunnel 2 100（100是tunnel号，随意，用于区分多条tunnel）再在R3的S0上做③④⑤步：其中⑤：frame-relay route 501 interface tunnel 3 100最后，给R1、R4、R5的接口配置IP查看帧中继建立情况：在帧中继交换机上：show frame-relay route在客户端上：show frame-relay pvcShow frame-relay map，查看映射情况动态map时，默认支持broadcast，所以不用手工配置broadcast；但如果是静态配置map 时，必须加上broadcast，才能正常运行手工静态map：接口下，frame-relay map ip 目的IP 本地dlci broadcast，如frame-relay map ip 192.168.1.2 401 broadcast（必须两端都配置）比如，要让R4、R5能通，必须分别在两端做映射3、ping自身ip：结果不同，取决于封装不同以太口：（能通）只需要知道mac地址串口：对端没起来，不能通；对端起来才能通（hdlc默认为广播地址，经过去、回两阶段）帧中继口：给自己的地址做个静态map才能通，前提要确保该pvc是通的4、ospf在帧中继中的配置：Hub & spoke（spoke端不互访），若要spoke互访，手工map （双向）帧中继中ospf默认运行是NBMA，接口下可改变网络类型：ip ospf network。

网络拓扑结构：一．点到点：二．广播型三．NBMA：1.点到点（包括帧中继接口点到点和帧中继子接口点到点）：2.点到多点：3.广播:同上4.点到多点非广播：同上，需手工指邻居5.NBMA:同上，需手工指邻居Ospf网络中，若一个区域不跟骨干区域area0直接，则它学习不到任何其他区域的路由信息，其它与它不相连的区域也学习不到它的路由。

Ospf网络中路由器之间起邻居的条件：○1区域类型（若一边为正常区域，另一边为stub区域等特殊区域，则它们之间起不了邻居）○2认证类型不同或认证KEY不同路由器子接口可以配置为点到点子接口和多点子接口, 此为接口链路类型，且只可以在帧中继环境下配置子接口，因为只有通过帧中继的地址映射才可以把一个接口连接到子接口上，点到点子接口的网络类型只能是点到点，多点子接口的的网络类型可以配置为五种：点到点，点到多点，点到多点非广播，NBMA,广播。

路由器接口只可以配置它的网络类型，也是可以配为五种：点到点，点到多点，点到多点非广播，NBMA,广播。

左边是广播，右边是点到点也能其邻居，但彼此之间不会交换路由信息（即彼此的LSA 不会放入到彼此的LSDB中），因为point-to-point地址224.0.0.5，广播时224.0.0.6，所以他们发送的地址是不同的，所以根本不能接收彼此的LSA消息进入到LSDB。

若路由器子接口链路类型为点到点子接口，则该子接口只能连接一个接口，若路由器子接口类型为多点子接口，则该子接口可以同时连接多个接口。

（子接口只有通过映射来连接）若路由器接口网络类型为点到点，则该接口只能跟一个路由器接口起邻居；若路由器接口网络类型为点到多点，则该接口能同时跟多个路由器接口起邻居。

在帧中继环境中，若将一个接口配置为点到点子接口，则它的网络类型默认为点到点，若为多点子接口，则它的网络类型默认是的non-broadcost.路由器子接口的链路类型跟它的网络类型有一定关系，路由器子接口的链路类型（点到点子接口或多点子接口）决定了该子接口能同时连接一个还是多个接口，而路由器接口网络类型（点到点或点到多点）决定了该接口能同时跟一个还是多个路由器接口起邻居。