OSPF—动态路由协议_csdn. ospf

1.如何评判一个动态路由协议的好坏？

①选路佳

②收敛速度越快越好—通过计时器来看

③资源占用少

2.RIP的分析

①选路—RIP的选路不好—选路依据是看跳数（选路依据不够科学），可能出现环路问题

②收敛速度—RIP计时器-300s

③资源占用—从整体上来说RIP存在周期更新，导致整体OSPF和RIP资源问题都很严重

3.OSPF的分析

OSPF—开放式最短路径优先协议—链路状态路由协议（传递拓扑信息）

OSPF会发自身的连接情况

收集LSA（拓扑信息）—形成有向图—转换为最短路径树—依靠自身的最短路径优先算法计算得出路由

①选路—OSPF的选路依据是带宽（选路依据更加科学），不会出现环路

②收敛速度—OSPF计时器周期更短

③资源占用—单个数据包的角度来说OSPF远大于RIP，从整体上来说RIP存在周期更新，导致整体OSPF和RIP资源问题都很严重

4.OSPF版本—V1、V2—IPV4 V3—IPV6

RIP版本—V1、V2、NG

OSPF—V2

RIP—V2OSPFV2和

相同点：

①OSPFV2和RIPV2都是无类别（携带掩码）的动态路由协议（都支持汇总和子网划分）

②OSPFV2(组播地址是224.0.0.5和224.0.0.6）和RIPV2（组播地址是224.0.0.9)都是通过组播发送自身的数据包

③OSPFV2和RIPV2都支持等开销负载均衡

不同点：

①RIPV2只适用于中小型网络环境，OSPFV2适用于中大型网络环境

5.OSPF为了解决资源占用采用了一个结构化部署的思路—区域划分

区域内部传递拓扑信息，区域之间依然传递路由信息（可以汇总）

ABR—区域边界路由器（连接区域的一个边界）—同时属于两个区域（看接口）—一个ABR可以同时属于多个区域）

6.区域划分的原则

①必须存在ABR—区域边界路由器—必须有接口属于区域0，同时可以存在多个ABR

②必须按照星形拓扑结构（其他区域必须和骨干区域0相连接）部署—中间区域（骨干区域的编号是区域0）—area 0

③如何区分和标识不同的OSPF区域—设置了区域ID—area ID—由32位二进制构成（0=0.0.00.0  1=0.0.0.1  255=0.0.0.255）

OSPF可以做区域划分也可以不做区域划分（根据实际情况来判断）

OSPF网络如果存在多个区域—多区域OSPF网络

OSPF网络如果只有一个区域—单区域OSPF网络

非法ABR—接口不属于区域0的情况

7.OSPF的工作过程

①OSPF的数据包（RIPV2—request、respond）

HELLO包—用来周期性的发现建立和保活邻居关系

Hello时间—周期更新时间—10s/30s（特殊环境会存在）

Dead time—死亡时间—默认情况下是4倍的Hello时间

RID—路由器的ID—由32位二进制构成—用来区别和标识不同的OSPF路由器

RID具备唯一性，格式统一性

RID设置给设备的两种方式：

①手工指定

②自动生产—首先会检测路由器是否配置环回地址，然后选择环回地址最大的作为自己的RID（根据数值来判断），如果设备没有配置环回地址，则选择接口IP地址数值最大的作为自己的RID（根据数值来判断）

DBD包—链路状态数据库描述包（减少资源占用的手段）—LSDB（链路状态数据库）—LSA（链路状态信息）—相当于是链路状态数据库摘要信息（路由器向对端发送摘要信息对端进行对比看哪些信息是自己没有的）

LSR包—链路状态请求包—请求未知的LSA信息

LSU包—链路状态更新（对端问我要的LSA的信息）报文—发送对端需要的LSA信息

LSACK包—用来确认收到了LSA信息

②OSPF的状态机

244.0.0.5—组播地址

Down State—关闭状态（稳定状态—可能会停留的一些状态）

Init State—初始化状态—小A发送自我介绍并说我谁都不认识的数据包给小B

Two-way State—双向通讯状态—标志着邻居关系的建立—条件匹配（匹配成功是邻接关系，匹配失败是邻居关系，邻接关系才会去发送LAC，邻居关系不会发送LAC）—匹配成功才能继续向下进行；如果匹配失败，并没有直接断开连接，而是停留在邻居关系之后仅使用Hello包进行保活。

假设匹配成功

Exstart State—预启动状态—主从关系的选举（为了错开发送）

DBD包—被改造后空的DBD包（为了区分不同的状态）

Exchange State—准交换状态

华为体系下没有图中第一个LSAcK这个数据包忽略不看

Loading State—加载状态

Full State—标志着邻接关系的建立—并且只有达到邻接状态才能真正共享LSA信息

③OSPF的工作过程

建立邻居关系：启动配置完成后，OSPF将本地所有运行了OSPF协议的接口，以组播224.0.0.5（目标IP）周期性的发送hello包，hello包中将携带自己本地的RID，邻居接收到对端的RID将会把这些信息存储在邻居表。

条件匹配：如果条件匹配成功则进入下一个状态，如果匹配失败则，停留在邻居关系。需要用hello包进行周期保活。

建立邻接关系：进行主从关系的选举，首先采用未携带数据（真正LSA摘要）的DBD包进行选举—对比RID，RID大的作为主设备，后续将由主设备优先共享自己的数据库摘要信息，同时也将由主设备先共享自己的LSA信息。之后使用LSR/LSU/LSACK获取本地未知的LSA信息，完成了本地lsdb的建立—完善自己的本地链路数据库表。

完成收敛：基于自己本地的链路状态数据库，依靠OSPF算法形成有向图---最终计算得出路由：加载到自己本地的路由表中。

收敛完成后，将使用hello包周期保活，每30min进行周期更新(30min是对OSPF协议进行更新）。

④OSPF的基础配置

打开R1

<Huawei>sys

[Huawei]sys r1

[r1]interface GigabitEthernet 0/0/0

[r1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 12.0.0.1 24

[r1-GigabitEthernet0/0/0]q

打开R2

<Huawei>sys

[Huawei]sys r2

[r2]interface GigabitEthernet 0/0/0

[r2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 12.0.0.2 24

[r2-Global-Mp-Group0]int g 0/0/1

[r2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 23.0.0.1 24

[r2-GigabitEthernet0/0/1]q

打开R3

<Huawei>sys

[Huawei]sys r3

[r3]interface GigabitEthernet 0/0/0

[r3-GigabitEthernet0/0/0]ip add 23.0.0.2 24

[r3-GigabitEthernet0/0/0]q

打开R1

[r1]ospf router-id 1.1.1.1—启动ospf进程—建议手工指定RID（一个IGP内部必须得运行一种协议，所以进程号必须一致）

[r1-ospf-1]area 0—选择对应的区域

宣告有两种方式（如果既写了精准宣告又写了范围宣告，那么接口会优先考虑精准宣告）

[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.0.0.1 0.0.0.0（反掩码）—精准宣告（仅宣告一个IP地址）

[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.0.0.0 0.0.0.255（反掩码）—范围宣告（相当于宣告一个网段）

反掩码—由连续的0和1构成（32位二进制），0代表不可变1代表可变

打开R2（R2是一个ABR区域边界路由器）

[r2]ospf 1 router-id 2.2.2.2

[r2-ospf-1]area 0（一旦一个设备存在多个区域那么这些区域都要创建）

[r2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.0.0.0 0.0.0.255—范围宣告

[r2-ospf-1-area-0.0.0.0]area 1

[r2-ospf-1-area-0.0.0.1]network 23.0.0.1 0.0.0.0—精准宣告

[r2-ospf-1-area-0.0.0.1]q

[r2-ospf-1]q

[r2]display ospf peer—查看邻居表总表

<r2>display ospf peer brief—查看邻居表简表

<r2>display ospf lsdb —查看链路数据库表的摘要（目录）信息

<r2>display ospf lsdb router 2.2.2.2—查看一条LSA信息的指令

当OSPF网络发送结构突变（新增或者断开一个网段，以及无法沟通），如何处理？

新增或者断开一个网段—通过触发更新处理

无法沟通—通过死亡时间（40s）处理

（补充：

打开R1(写一个环回地址模拟用户网段）

[r1]int LoopBack 0

[r1-LoopBack0]ip add 192.168.1.1 24

[r1]ospf 1

[r1-ospf-1]area 0

[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.1.1 0.0.0.0

[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]undo network 192.168.1.1 0.0.0.0—删除宣告的指令）

COST=参考带宽（默认100M—实际情况下这个值设置的比较小）/实际带宽（链路实际带宽）

改OSPF的参考带宽（修改一台路由器则同一个网络的路由器都要修改）的步骤：

打开R1

[r1]ospf 1

[r1-ospf-1]bandwidth-reference 10000

打开R2

[r2]ospf 1

[r2-ospf-1]bandwidth-reference 10000

打开R3

[r3]ospf 1

[r3-ospf-1]bandwidth-reference 10000

条件匹配—指定一台路由器和其他OSPF网络设备建立邻接关系，其他的设备仅保持邻居关系

选举规则—OSPF网络首先会选择优先级数值大的作为指定路由器。当优先级数值一致，会选择接口IP地址大的作为指定路由器

DR—指定路由器

BDR—备份指定路由器—和其他设备建立邻接关系，当DR失效时顶替DR的工作

DRother—其他路由器

OSPF的条件匹配（DR和BDR的选举）一定是非抢占的（选举时间为40s—死亡时间）

<r1>reset ospf process—重置OSPF协议的命令（所有设备重置的时间应该相近，不然选举只有40s还是会出现差错）

[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 2—更改OSPFDR选举优先级，数值越大的成为主设备—人为干涉某台设备的选举

当优先级数值为0，意味着该路由器将放弃DR和BDR的选举。

OSPF的拓展配置：

①手工认证（发送数据包过程中携带密码，保证数据包的安全性）

[r1]interface GigabitEthernet 0/0/0

Md5—密文传输

Simple—明文传输

[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf authentication-mode md5 1 cipher 123456—在发送的过程以密文的方式转发数据包

[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf authentication-mode md5 1 ?

STRING<1-255>/<20-392> The password (key)—KEY ID必须得一致

[r2-GigabitEthernet0/0/1]ospf authentication-mode simple  cipher 123456—在发送的过程以明文的方式转发数据包

[r3-GigabitEthernet0/0/0]ospf authentication-mode simple plain 123456

[r2-GigabitEthernet0/0/0]ospf authentication-mode md5 1 plain 123456

直连接口用的方式应该是一致的就像标红都用md5

②手工汇总（创建环回地址）

配置位置—ABR区域边界路由器上进行配置

打开R1

[r1]int LoopBack 0

[r1-LoopBack0]ip add 192.168.1.1 24

[r1-LoopBack0]q

[r1]int LoopBack 1

[r1-LoopBack0]ip add 192.168.2.1 24

[r1-LoopBack1]q

192.168.1.0 24和192.168.2.0 24的汇总结果为192.168.0.0 22

[r1]ospf 1

[r1-ospf-1]area 0

[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.0.0 0.0.255.255

只能汇总路由

打开R2

[r2]ospf 1

[r2-ospf-1]area 0—进入区域（OSPF的汇总是区域汇总）

[r2-ospf-1-area-0.0.0.0]abr-summary 192.168.0.0 255.255.252.0—IP地址是汇总后的IP地址

区域内部传递的是拓扑信息，查看信息应该在其他区域查看，不能在哪配在哪个区域查

③沉默接口（OSPF可以沉默环回）

打开R1

[r1]ospf 1

[r1-ospf-1]silent-interface GigabitEthernet 0/0/1

④加快收敛—OSPF的计时器

打开R1

[r1]interface GigabitEthernet 0/0/0

[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer hello 2—OSPF死亡时间默认是hello时间的四倍

打开R2

[r2-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer hello 2—配置位置为接口

注意更改时间要同时更改不能只更改一个设备

⑤缺省路由

假设R3连接外网那么缺省方向就是R3

打开R3

[r3]ospf 1

[r3]ip route-static x.x.x.x x(IP地址） x.x.x.x（下一跳）—给自身写缺省

[r3-ospf-1]default-route-advertise —下发缺省（前提是自身必须存在缺省）

[r3-ospf-1]default-route-advertise always—强制下发一条缺省