笔记整理六----OSPF协议

                                                              OSPF

动态路由的分类：

1.基于网络范围进行划分--将网络本身划分为一个个AS（自治系统---方便管理和维护）

        内部网关协议---负责AS内部用户之间互相访问使用的协议 IGP--RIP EIGRP ISIS OSPF

        外部网关协议--负责AS之间（整个互联网）的数据通讯 EGP--BGP EGP（淘汰）

2.基于协议本身的工作（基于协议使用的算法）

        DV----距离矢量路由协议：RIP EIGRP

        LS----链路状态路由协议：ISIS OSPF

3.基于传递数据包是否携带子网掩码

        有类别的动态路由协议---RIPV1

        无类别的动态路由协议---其他所有协议

如何判断一款动态路由协议的好坏？

1.选路

RIP协议（应用层协议，组播方式224.0.0.9），根据跳数（到达目标网段经过的路由器的数量）进行选路，参数为COST

RIP协议传递cost值得方法：本地路由表中cost值加1

OSPF协议（组播数据包 224.0.0.5/6），使用SPF最短路径优先算法

OSPF设备收集拓扑信息，基于这些信息生成有向图，然后将有向图转化为最短路径树，最后基于拓扑信息生成路由表

2.收敛速度

收敛：网络中所有设备获取到整个网络所有需要获取的路由信息的过程

首次收敛---所有协议时间相差不大

重新收敛--RIP计时器 30S周期计时器 180S失效计时器 120S垃圾回收计时器；OSPF计时器 hello时间 10或30S   dead时间 4倍hello时间

3.资源占用

RIP协议有30S周期更新时间，资源占用大

OSPF资源占用也比较大，但OSPF协议有相关的优化措施

为了减少拓扑信息的更新数量，采用了结构化部署的思想（设计理念）

区域划分：

ABR--区域边界路由器：同时属于两个区域的设备

如果网络规模本身不是很大，那么实际上也可以不进行区域划分，这

样的OSPF网络称为单区域OSPF网络

如果网络规模本身很大，那么一般需要进行区域划分，减少拓扑信息的传递数量，这样的OSPF网络称为多区域OSPF网络

为了区分和标识不同的区域，OSPF设计了区域ID，实质是32位二进制

区域划分的原则（如果部署OSPF网络）：

1.必须存在ABR设备

2.必须按照星形拓扑结构进行区域划分（防止出现环路）

OSPF的工作过程：

要了解工作过程，首先先让我们认识一下OSPF的数据包

hello包 ---周期性的发现建立和保活邻居关系

        Router-id （RID）路由器ID---用来标识和区分不同的运行OSPF协议的设备身份

        （必须保证OSPF 的 RID 在整个 OSPF 网络中必须不能重复）

        RID的生成规则：（实际是32 位二进制，按照 IP 地址格式配置即可）

        1.手工配置

        2.设备自动生成：首先检测自身是否存在环回，选择数值最大的作为自

        身的RID ，没有环回检测接口IP地址，选择数值最大的作为自身的 RID ，

        如果接口没有配置IP 地址协议无法工作

        hello时间，默认10S/30S

        dead时间，默认是hello时间的4倍

DBD包- --链路状态数据库描述包，携带本地链路状态数据库的摘要信息---为了减少可能的重复更新

        本地链路状态数据库--LSDB数据库

        链路状态信息---LSA（所谓的拓扑信息）

LSR包 --链路状态请求包：请求自身设备比对摘要信息之后，自身没有

的LSA信息

LSU包 --真正携带LSA信息的数据包（对端设备请求那些LSA，就发送

那些LSA）

LSACK包- --用来保证数据传输可靠性

认识完数据包后，接下来的是 OSPF的状态机

1.需要建立邻居关系---hello报文（协商参数）

        从Down状态到2-Way状态的条件：

        1.参数协商成功

        2.必须收到对端的hello包中携带自身的RID 

2.建立邻居之后，需要进行条件匹配，如果条件匹配成功进行后续状态，如果条件匹配失败则停留邻居状态，仅保活

3.条件匹配成功，则开始进行主从关系选举

DBD --本身标志状态进入到邻接关系的建立

 

工作过程：

1. 建立邻居：启动配置之后， ospf 将向本地所有的运行了 ospf 协议的

端口发送 hello 包（ 224.0.0.5 ）， hello 包中携带自己的 RID 用来区分

不同路由器的身份（不携带路由信息）用来发现网络中运行 OSPF 协议

的设备，同时携带自己已知的邻居 RID ，之后会将这些 RID 存储在自己

的 邻居表 中，当收到hello报文中携带自身的RID那么设备会进入two

way状态完成邻居关系的建立。

2. 条件匹配：邻居关系建立完成之后，会进行条件匹配，如匹配成功

则开始进入下一个状态，如果匹配失败则会停留在邻居关系。 --- 之后

仅 hello 包进行保活。

3. 如果匹配成功，则开始建立邻接关系 - 之后会使用未携带数据 DBD 包

（ 并没有携带LSDB的摘要信息 ）进行主从关系的选举。从设备会优先

主动发送 DBD 报文的摘要信息，主设备收到摘要信息之后会比对本地链

路状态数据库，从而请求本地没有的 LSA 信息。对端设备会发送真正携

带 lsa 信息的 LSU 包，自身会利用 LSACK 进行确认。本地的链路状态数据

库建立完成，生成 本地链路数据库表 。---Full---邻接状态

 4.完成收敛----基于本地的链路状态数据库收集的lsa，根据自己的 spf算法计算得出最短路径树。生成路由表。

5.收敛完成后，会使用hello包每10s发送一次，用来保活邻居关

系。 ospf会每30min进行一次周期更新 。

OSPF的基本配置：

基础配置：

 

 

扩展配置：

 

查看邻居详细信息：

 

查看邻居简表---主要查看状态

 

查看数据库：

 

 

 

 

OSPF的触发更新：

1.设备无法沟通：其它设备等待死亡时间，然后会清空该设备的所有拓扑信息

2.新增网段

3.断开网段

 

条件匹配：

为了解决在一个广播域中有多台运行了 OSPF协议的设备， 从而导致重复更新的问题，浪费资源（同时还可以减少邻接关系的数量，降低网络复杂度）,在two-way状态下完成，使用hello报文进行条件匹配存在最大选举时间一般等于死亡时间 --条件匹配是非抢占的（为了网络稳定性考虑）

实际是选举角色---需要选举DR和BDR其他设备为DR-other

首先比较设备优先级，范围0-255，默认为1，越大越优

当优先级一致比较设备R-ID选举，R-ID最大的作为DR，次大的作为BDR

[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 0-- 一旦优先级配置为 0 则

视为放弃选举

224.0.0.6 是 DR 和 BDR 设备之间同步数据库使用的组播地址