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Ospf基础--理论

Ospf特点

内部网关协议(IGP),链路状态型协议,宣告的不仅仅是路由条目,还有链路状态。

层次化结构的网络,区域化。

AD值110

减少路由表条目,提高路由器的性能

减少路由抖动带来的链路带宽

链路 --指的是路由器的接口 状态 --指得是和邻居路由器之间的关系

接口敏感型路由协议

组播地址 224.0.0.5    224.0.0.6

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路由表生成过程简述

Ospf基础--理论

1.运行ospf协议的路由器之间互相建立邻居关系 生成邻居表

2.交换链路状态信息生成链路状态数据库   LSDB --保存LSA

3.根据spf算法以自己为根节点生成一个无环的ospf路由条目

4.把最好的路由条目加载到路由表,并运行。

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Ospf的metric 值

Ospf采用cost 开销作为自己的度量值

开销是指路由经过一条路径是所花费的值,值越小说明链路越好,优先级也就越大。

Cost的范围值是1~65535

Cost算法 10的八次方/ BW (带宽)  Cisco路由器上的默认cost是1

可以根据命令 ip ospf cost 来改变cost值

Cisco路由器默认接口的开销

Fastethernet  1 56k 1785

Ethernet 10 Serial 64

如果链路的带宽高于百兆 可以用 auto-cost reference-bandwidth 来改变默认的cost

一条路由条目的cost是从源到目标网路所有入口cost值的总和

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最终数据会走 路由A>>路由C  cost更小

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Ospf的区域类型

--骨干区域,又叫做传输区域或者是区域0  负责多个区域间的信息传输

--普通区域

划分区域的优点:

减少LSA泛洪

减少路由抖动带来的网络不稳定

减少路由器路由条目

减少LSDB链路状态数据库的大小

划分前

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划分后:

Ospf基础--理论

区域0 负责区域1和 区域2 之间的通信

Router ID

Router id 就是一个路由器的身份表示,格式类似于ip地址

有两种方式给路由器配置Router id

① loopback 口上最大的ip地址。

② 没有lookback 口 就看整个路由器上物理接口上ip地址最大的,该接口不一定非要运行ospf协议 ,只要保证双up 

一般为了方便记录路由器,都会选用lookback口作为routerid 一是因为方便记忆,而是因为lookback接口比较稳定,只有在整个路由器Down的时候才会失效。

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DR和DBR的概念

在广播型的多路访问链路中(BMA)会产生DR和BDR

DR 指定路由器    BDR 备份指定路由器

如果没有这个机制,我们看一下

1.一个区域中的所有ospf路由器都会建立邻居关系,邻居表庞大。

2.随之如果一个路由器的拓扑发生变化,会影响区域中的所有路由器,造成网络的抖动。

3.大量LSA泛洪,造成带宽的损耗。

4.路由转发效率较低。

5.网络收敛比较慢,建立邻居关系时间比较长。

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如果选举了DR和BDR的身份,再来看一下。

1.所有的路由器只和DR和BDR建立邻居关系。减少邻居表。

2.网络拓扑发生变化的时候,只把变更信息通知给DR和BDR。

3.DR和BDR收到消息后再由DR发送给其他路由器。

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在这里有两个地址需要记一下;

224.0.0.5 所有运行OSPF的路由器都监听这个地址 DR更新这个地址

224.0.0.6 DR和BDR监听这个地址,所有其他路由器变更通知到这个地址

?????为什么 DR也监听224.0.0.6这个地址,有什么好处?

DR和BDR的选举过程

1.自动选举,有每个运行ospf路由器的router-id 决定 router-id 越大优先级越高

2.手动选举

- 看参与选举接口的优先级 Cisco的接口优先级默认是1

- 如果接口优先级一致,侧看router-id的大小

次的为BDR

选举规则:

1.在一个存在DR和BDR的网路中,即使加入一台优先级最高的路由器,也不会马上替换DR和BDR的地位

2.如果DR路由器Down了  则BDR立马成为DR,其他路由器继续选举BDR的位置

这样做的目的主要值保证网路的稳定性,如果DR和BDR的地位变化的比较频繁,则说明网络抖动较大,不稳定。

3.DR/BDR/DROTHER是接口性的概念

4.不同的网段分别选举不同的DR/BDR

比较不同网络类型: ①DR/BDR  ② Hello时间  ③是否自动建立邻居

OSPF 的网络类型 及特点

1.广播型的多路访问(BMA)

通常是LAN 网络

①需要选举DR和BDR

② hello:10s

③ 自动建立

2.非广播型的多路访问(NBMA)

网络中不存在广播的能力

② hello:30s

③OSPF邻居需要手工的建立 所有的OSPF报文都是单播传输 进程中敲 neighbor ip 指定

3.点到点 (PTOP)

通常是一个串口运行ppp或者是HDLC的链路封装类型

① 不会选举DR和BDR

③ 自动 OSPF包的发送地址仍是组播地址224.0.0.5

4.点到多点的网络(ptomp)

① 不选举DR和BDR

③ Ospf组播 并生产去往邻居的主机路由

5.lookback

链路状态是回环  宣告时,作为主机位路由。原因是路由器把回环口当做一台主机,结局方法是更改lookback口网络类型到PTOP

OSPF数据包类型

Ospf不适用udp或tcp 它使用协议号89 承载在ip数据包中

Ospf五种包的类型

--Hello 包 发现和维护邻居关系,选举DR和BDR

Hello包中最重要的信息

区域ID

Router-id

Hello时间和dead时间

Sub区域id

认证信息

DR和BDR是ip地址

链路类型一致

…………

--DBD lsdb的描述包,是所有lSA的摘要信息

--LSR LSA数据的请求报文

--LSU 对LSR请求的回复

--LSACK 对LSU 报文的确认,每个LSU都需要LSA的确认

Ospf建立的七个过程

认识阶段

① 失效状态(DOWN) 不接受任何的信息

② 初始化状态(init)向224.0.0.5 发送hello报文,报文中包含自己的router-id

③ 双向 (two-way)互相交换hello包,选举DR和BDR

交往阶段

④ 准启动状态 (exstart) 确认邻居关系

⑤ 交换状态 (exchange) 交换DBD报文

⑥ 加载状态 (loading)交换 LSR ,LSU, LSACK报文

⑦ 完全邻接(full) 状态 链路数据库达到一致

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LSA的操作

- LSA的序列号

每一个记录在链路数据库中的LSA都有一个序列号

     序列号的范围是0x800000001  --   0x7fffffff(最大)

序列号越高 优先级越大

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