动态路由协议:通过协议自身来动态的学习路由,当网络发生改变能做出相应的处理
OSPF:属于动态路由协议中的IGP内部网关协议
开放式最短路径优先 由IETF组织定义;网络工程项目组
OSPF基于链路状态的路由协议
链路状态:指设备所连链路的信息
接口IP地址
掩码
开销
对端所连接设备
网络类型
OSPF:的优点:无环路
收敛快:网络故障后恢复的时间
支持认证:安全性
扩展性:只适合大型企业网络
OSPF:的工作过程
1运行了OSPF的路由器通过HELLO报文建立邻居关系
2交互LSA(链路状态通告:包含设备链路状态信息)
同步LSDB(链路状态数据库;包含设备所有的LSA)
3 每个设备运用SPF(最短路径优先算法):计算全网的拓扑,构建最短路径树,计算到达每个节点(设备)的路径,并将最优的路径(路由)加入路由表
OSPF基于IP封装,协议号89(IP头部9协议字段的取值)
HELLO报文:用于发现,建立,维护邻居关系
DD报文:交互LSA摘要信息,协商主从
LSR报文;用于向邻居请求自身所缺失的LSA(摘要信息)
LSU报文:回应邻居请求的LSA(完整的LSA)
LSACK报文:对收到LSA进行确认,表示已收到LSA(摘要)
LSA摘要信息唯一确定一条LSA
Router ID唯一标识一台运行了OSPF的路由器
OSPF:两种邻居关系:邻居
邻街
Router ID:运行了OSPF的路由器有一个唯一标识
由32bit组成,通常采用点分十进制表示
Router ID:两种获取方式:手工配置:进程;进程大于全局
全局
自动获取;如果设备有逻辑口,选逻辑口IP地址最大的作为Router ID
如果没有逻辑口选最大的物理接口作为Router ID
先到先得,稳定为大
HELLO报文字段;Network Mask:发送Hello报文的接口的网络掩码
Hello Interval:发送Hello报文的时间间隔,单位为秒(间隔)
Options:可选字段
Router Priority:路由器优先级
Router Dead Interval:路由器死亡间隔时间 通常为Hello Interval的四倍
Designated Router:指定路由器(DR)
Backup Designated Router:备份指定路由器(BD)
Neighbor:邻居列表
状态机:
Down:初始状态,OSPF协议运行之前,刚刚运行
Attempt:发送了hello报文,但是没有收到hello回应经过120S回到初始状态
Init;发送了hello报文,收到了hello回应,但是收到的hello报文活跃邻居列表没有自己
2-way:发送了hello回应,并且收到的hello报文,活跃邻居列表有自己,邻居状态最高状态
ExStart;通过DD报文没有携带LSA摘要,路由器协商主从 (DD报文)
协商主从;Router ID,以大为优
作用;保证LSA摘要信息在传输过程中的可靠性
Exchange:通过DD报文交互LSA摘要信息
Loading;:通过LSR LSU LSACK 在交互LSA
Full:为邻街关系最高状态,LSDB同步已经完成
OSPF支持的四种网络类型:为了支持丰富二层协议
P2P;默认二层使用PPP点到点协议,HDLC高级链路控制点到点设备
P2MP;OSPF中没有默认为P2MP的二层协议,可以手动修改为点到多点
Broadcast:广播 默认二层使用以太网协议(enthernet) 广播网络
NBMA:非广播多路访问,默认二层使用FR帧中继,ATM协议
DR:指定路由器
BDR:备份指定路由器
在广播或NBMA网络中,每个网段,路由器选择DR 和BDR
通过HELLO报文(路由器优先级以大为优,默认1,0-255 0不参与选举,如果优先级相同,比较Router ID,以大为优)
DR other工作过程:选举一个DR,DR变为BDR
在选举一个DR 其余的全部为DR other
背景:每建立一次连接关系,意味着需要交互大量的报文
如果建立邻街关系数量较多,会产生链路带宽的极大浪费,占用设备大量处理性能
DR需要和所有的路由建立邻街关系
BDR也需要和其他的路由建立邻街关系
DR other需要和DR&BDR建立邻接关系,DR other
OSPF区域划分;骨干区域(area 0) 非骨干区域(非0区域)
区域划分基于路由器的接口
路由器的角色:AR域内路由器;所有接口都属于同一个区域
ABR区域间路由器:既连接骨干区域又连接非骨干区域
ASBR自治系统边界路由器;连接一个或多个自治系统
OSPF开销计算;COST=参考带宽(100M)/实际带宽
Cost取值小于1,取1;
Cost大于1,取1;
参考带宽值越大,开销计算越精细(所有的路由器都需要修改)
在广播性网络 hello时间 10S 死亡时间40S
.P2P hello时间 10S 死亡时间 40S
NBMA hello时间 30S 死亡时间 120S
P2MP hello时间30S 死亡时间 120S
RIP协议: 224.0.0.9
OSPF组播地址:224.0.0.5 224.0.0.6
OSPF所有路由器监听224.0.0.5
OSPF DR&BDR 监听224.0.0.6
DR other发送消息给DR /BDR目的IP地址为224.0.0.6
DR/BDR发送消息给DR other目的IP地址为224.0.0.5
DR/BDR会接收目的IP地址为224.0.0.6的消息
DR/BDR DR other会接收目的IP地址为224.0.0.5的消息