【思唯网络学院】OSPF学习笔记(一)
首页 > >   作者:浙江思唯网络  2020年1月2日 17:00 星期四  字号:   评论:0 条
时间:2020-1-2 17:00   评论:0 条 
1 OSPF 路由协议基础

1.1 OSPF 基本特点


1. 支持无类域间路由(CIDR)
有类和无类是指路由通告,有类是按照 A、 B、 C 类地址分类进行路由 通告, RIPv1;无类是指可以通过可变长子网进行路由通告。

    2. 无路由自环
区域内无自环,通告和学习 Type1 和 Type2 的 LSA 是链路状态信息。

    3. 收敛速度快
划分多个区域加快收敛时间。

4. 使用 IP 组播收发协议数据
224.0.0.5 (All SPF Router), 224.0.0.6(All D Router)。

5. 支持多条等价路由
默认是 8 条等价路由。

6. 支持协议报文的认证
=0(null 不认证), =1(明文认证), =2(密文认证)

1.2 链路状态算法路由计算过程

OSPF 最显著的特点是使用链路状态算法,区别于 RIP 路由协议使用的距离矢量算法。

1. 每个路由器通过泛洪链路状态通告(LSA)向外发布本地链路状态信息(例如使能 OSPF的端口,可到达的邻居以及相邻的网段等等)。

2. 每一个路由器通过收集其它路由器发布的链路状态通告以及自身生成的本地链路状态通告,形成一个链路状态数据库(LSDB)。LSDB 描述了路由域内详细的网络拓扑结构。

3. 所有路由器上的链路状态数据库是相同的。通过 LSDB,每台路由器计算一个以自己为根,以网络中其它节点为叶的最短路径树。


4. 通过每台路由器计算的最短路径树得出了到网络中其它节点的路由表。

1.3 基本概念
自治系统(Autonomous System)
是指使用同一种路由协议 交换路由信息 的 一组路由器。

Router ID
用于在自治系统中 唯一标识 一台运行 OSPF 的路由器 的 32 位整数,每个运行 OSPF的路由器 有且只有一个 Router ID。


区域:
OSPF支持将一组网段组合在一起,这样的一个组合称为一个区域,即区域是一组网段的集合。

1. 划分区域可以缩小 LSDB 规模,减少网络流量。

2. 区域内的详细拓扑信息不向其他区域发送,区域间传递的是抽象的路由信息,而不是详细的描述拓扑结构的链路状态信息。每个区域都有自己的 LSDB,不同区域的LSDB是不同的。路由器会为每一个自己所连接到的区域维护一个单独的LSDB。由于详细链路状态信息不会被发布到区域以外,因此 LSDB 的规模大大缩小了。

3. Area 0 为骨干区域,骨干区域负责在非骨干区域之间发布由区域边界路由器汇总的路由信息(并非详细的链路状态信息),为了避免区域间路由环路,非骨干区域之间不允许直接相互发布区域间路由信息。因此,所有区域边界路由器都至少有一个接口属于 Area 0,即每个区域都必须连接到骨干区域。

OSPF 区域划分
OSPF 区域划分为骨干区域非骨干区域
1. 骨干区域:即 Area 0;
2. 非骨干区域:除 Area 0 外的所有区域;

非骨干区域又分为:
1. 普通区域:正常交换 OSPF LSA 信息的区域。

2. 末节区域:禁止外部 AS 信息进入,即 Type 4 和 Type 5 的 LSA。

3. 完全末节区域:即禁止外部 AS 又禁止区域间的信息进入,即 Type 3、Type 4 和 Type5 的 LSA。

4. 非末节区域:禁止非直连外部 AS 信息进入,即禁止通过 Area 0 进入的 Type 4 和Type 5 的 LSA。

5. 非完全末节区域:即禁止非直连外部 AS 又禁止区域间的信息进入,即禁止通过Area 0 进入的 Type 3、 Type 4 和 Type 5 的 LSA。

OSPF 多区域的作用:
1. 层次化结构, 将一个大的区域,划分为多个小的区域, 降低 SPF 计算频率, 加快收敛速度;

2. 通过区域间的路由汇总及 OSPF 特殊区域的特性,减小路由表;

3. 降低因各种故障引起 OSPF 路由 LSU 更新的开销。

OSPF 防环机制

1. 区域内:所有路由器拥有相同的 LSDB, 使用 SPF 算法, 都以自己为根计算到区域内各节点的最短路径树,得出到区域内各节点的路由表, 保证区域内无环。(Type1 和Type2)

2. 区域间:非骨干区域之间不允许直接相互发布区域间路由信息,必须通过骨干区域,骨干区域负责不同区域间的路由信息转发;区域间水平分隔, ABR 路由器不会将从骨干区域学到的路由,在通告回骨干区域(Type3 和 Type4,产生于 ABR 的路由);

3. 外部路由,与其它 AS 直连的 ABSR 路由器所在区域内, Type1 和 Type2 的防环机制防环;其它区域,使用 type3 和 Type4 的防环机制防环(Type5);

4. 其它防环机制, DOWNbit, MPLS VPN 中 Type3 防环;Tag 防环 Type3 和 Type5 防环。

注:
RIP 防环:最大跳数(超过 15 跳后,不可达),水平分隔(不发送从自己端口接收的路由),毒素反转(发送从自己端口接收到的路由并将跳数设置为 16),路由中毒(将不可达的路由条目的跳数设置为 16,在通告出去),触发更新(version 2,发生拓扑变化时,立即发送路由更新,不必等到路由更新计时器超时。)抑制计时器()

运行 OSPF 路由协议的路由器类型
1. 内部路由器(Internal Router):
是指所有所连接的网段都在一个区域的路由器。属于同一个区域的 IR 维护相同的LSDB。

2. 区域边界路由器(Area Border Router):
是指连接到多个区域的路由器。ABR 为每一个所连接的区域维护一个 LSDB。

3. 骨干路由器(Backbone Router):
是指至少有一个端口(或者虚连接)连接到骨干区域的路由器。包括所有的 ABR 和所有端口都在骨干区域的路由器。

4. AS 边界路由器(AS Boundary Router):
是指和其他 AS 中的路由器交换路由信息的路由器,这种路由器向整个 AS 通告 AS 外部路由信息。AS 边界路由器可以是内部路由器 IR,或者是 ABR,可以属于骨干区域也可以不属于骨干区域。

OSPF 支持的网络类型:
是指运行 OSPF 网段的二层链路类型。
1. 点到点(PPP、 HDLC)
2. 广播(Ethernet、 Token Ring、 FDDI)
3. 非广播:非广播多路可达(NBMA)(FR、 X.25)
4. 非广播:点到多点(PMP)(FR、 X.25)
5. 虚链路(Vlink、 shame-link)

1.4 OSPF 基本配置包括
1. router id
router-id:指定此路由器的 Router ID。手工指定 >逻辑接口(IP 地址最大) >活动物理接口(IP 地址最大);router id 地址不需要通告进 ospf。

手工指定方式:
rouer id x.x.x.x
\\全局指定,多个 ospf 进程可以使用相同的 router id(华为), cisco 必须不一致。

ospf X rouer-id x.x.x.x
\\ospf 进程下指定,华为 ospf 进程间重发布时,用于区分不同进程的路由。

2. ospf process-id:
开启 OSPF 进程。OSPF 支持多进程,如果不指定进程号,默认使用进
程号码 1, ospf 进程 id 可以不一致;

3. area area-id :配置 area ID, area ID 必须一致;

4. network ip-address wildcard:指定接口所在的网段地址和通配符;network 中的通配符二进制”1”必须连续, ACL 中通配符二进制”1”可以不连续。通配符二进制”0”代表完全匹配, ”1”代表不用完全匹配。

5. display ospf interface \\查看哪些接口通告进 ospf

6. display ospf peer brief \\查看 ospf 邻居关系

7. silent-interface XXXX \\ospf 进程下配置静默端口,不发送也不接收 ospf 报文。


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