OSPF知识点

OSPF:Open Shortest Path First,开放式的短路径优先协议

基本概念

组播发送：224.0.0.5/6
标准的链路状态型路由协议—路由器之间传递拓扑
版本：OSPFv2–IPv4 OSPFv3–IPv6
更新方式：触发更新,存在周期更新30min
OSPF网络需要结构化部署：1、区域划分 2、IP地址规划
链路状态型路由协议的距离矢量特征：区域之内传递拓扑，区域之间传递路由表 优先级10 COST值=参考带宽÷接口带宽

OSPF数据包

hello包

用于发现、建立并保活（保活周期：10s/次）邻居关系。 存在全网唯一的Router-ID，用于路由器的身份标识，使用的IP地址的方式表示

DD包

Database Description，数据库描述包两台路由器进行LSDB数据库同步时，用DD报文来描述自己的LSDB

LSR

链路状态请求，两台路由器互相交换过DD报文之后，知道对端的路由器有哪些LSA是本地LSDB所缺少的，这时需要发送LSR报文向对方请求缺少的LSA，LSR只包含了所需要的LSA的摘要信息

LSU

链路状态更新，用来向对端路由器发送所需要的LSA

LSAck

链路状态确认，用来对接收到的LSU报文进行确认

OSPF状态机

down

未启动协议。一旦启动协议并发出hello包之后，立即进入下一状态

init

等待邻居回复的状态。若收到的hello包中携带了自己的RID，则和对方一起进入下一状态

2-way

表示邻居关系建立

条件匹配

若成功，则进入下一状态；若失败，仅hello包保活（即仅保持邻居关系）

exstart

预启动，使用假的DD报文比较RID，大者优先进入下一状态

exchange

双方交换DD报文

loading

使用LSR/LSU/LSAck获取未知的路径拓扑或者路由

full

邻接关系建立，收敛完成

OSPF工作过程

启动协议后，设备本地基于224.0.0.5组播发出hello包，发现并 建立邻居关系，生成邻居表；之后进行条件匹配，若成功，则进 入下一状态；若失败，则仅hello包10s进行邻居关系保活。RID 大者优先进入下一状态，先交换DD，然后再使用LSR/LSU/LSACK收集未知的LSA，生成LSDB–数据库表。设备基于此LSDB，使用SPF算法计算出去往目标的佳路径，生成 路由表，收敛完成。之后10s周期保活，30min周期性比对DD
网络结构发生变化
1、新增&断开：直连发生变化的设备通过 DBD/LSR/LSU/LSACK完善即可
2、设备无法通信：hello 10s 保活 dead time 40s-计时结束后，删除邻居关系以及从邻居处学习到的 所有路径
名词解释
LSA：链路状态通告–OSPF中发送的拓扑信息或路由
LSDB：链路状态数据库，LSA的集合

OSPF基本配置

启动协议
[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1 //启动协议，并配置进程号。同时可以选择配置路由器的RID。若不配置，路由器自己选择，环回接口大>物理接口大
宣告：1、**接口 2、发布拓扑或路由 3、区域划分
[r1-ospf-1]area 0 //进入区域 [r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 172.16.1.0 0.0.0.255（反掩码）
反掩码：32位二进制，使用点分十进制的方式表示， 由连续的0和连续的1构成。若反掩码为0，表示IP对 应位固定；若为1，表示可变。
区域划分规则
1、必须拥有区域0（骨干区域），所有非骨干的区域必须直连骨干区域
2、必须拥有ABR–区域边界路由器

成为邻接关系的条件–关注网络类型

点到点：在一个网络内只能存在两个节点—串线。若是点到点网络类型，则从邻居关系直接建立邻接关系。
MA（多路访问）：在一个网络内不限制节点数。若是MA网络类型，则需要选举DR/BDR角色，为了消除重复更新，选举时间40s，其他所有没有定义角色的路由器成 为DROther

• 注：
  DR与DROther之间是邻接关系
  BDR与DROther之间是邻接关系
  DROther与DROther之间是邻居关系
  DR与BDR之间是邻接关系
  选举规则
  1、接口优先级 默认所有路由器接口优先级为 1
  2、比较Router-ID 大优

OSPF扩展配置

1、缺省路由–在连接运营商的边界路由器上配置
[r1]ospf 1 [r1-ospf-1]default-route-advertise //非强制下发缺省
非强制下发缺省：若想要下发成功，自身的路由表中必须有缺省路由

[r1]ospf 1
[r1-ospf-1]default-route-advertise always //强制下发缺省
2、静默接口–只接收不发送OSPF数据包。一般用于连接用户的接口，禁止用于路由器之间的接口
[r1]ospf 1
[r1-ospf-1]silent-interface GigabitEthernet 0/0/1

实验

网络搭建
OSPF配置


全网可达