ospf原理和配置

ospf原理和配置

ospf原理

OSPF(Open Shortest Path First)是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP)。与RIP相对，OSPF是链路状态路有协议，而RIP是距离向量路由协议。 链路是路由器接口的另一种说法，因此OSPF也称为接口状态路由协议。OSPF通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库，生成最短路径树，每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表。

1、Router-id及DR选举原则

区域：路由器A（DR）、路由器B（BDR） |
区域：路由器C、路由器D、路由器E、路由器F |
选举DR、BDR是为在广播多路访问中减少连接关系的建立，优化性能
默认Router-ID最大是DR，第二大是BDR，其他是Drother
DR一旦被选定就不会被抢占，
Drother会通过224.0.0.6向DR和BDR通告网络状态信息，DR会通过
224.0.0.5向所有邻居通告信息

2、OSPF协议5种报文分析

OSPF5种分组

1、Hello	发现邻居并建立和维护邻居关系 （Hello报文）
2、DataBase Description	检查所有路由器的LSDB是否同步（数据库描述报文DBD——没有明细只有摘要）
3、Link-State Request	向另外一台路由器请求特定的链路状态记录 （链路请求报文LSR——双方交互LSR）
4、Link-State Update	发送被请求的链路状态记录 （链路回应报文LSU——回应路由明细）
5、Link-State Acknowledgment	对其他类型的分组进行确认 （链路确认报文LSA）

名词解释

1、传送的LSA link status advertisement 链路状态通告，包括拓扑信息
具体包括：网段的前缀 掩码 连接的路由器的哪些接口 直连哪些路由器
LSA分为7中类型
某些包含的是拓扑信息 但是有些包含的是路由信息

2、LSDB 他是LSA的的集合 链路状态数据库
对此进行spf 算法 得到spf 树 （基于cost代价）再得出最优的路由 并将其加入到路由表中

3、既支持vlsm 可变掩码、又支持 cidr（无类别域间选路）

4、封装
layer2| ip |ospf| fcs
直接封装到IP报头内 上层协议号为89 eigrp为88

详解
一、hello发送周期分为10s和30s两种，hello hold的时间为发送时间*4即40s或120s

二、dbd数据库描述报文 包含lsa的报头 即告诉邻居路由器 本地的lsdb中包含哪些LSA信息
同步lsdb过程中如果没有此描述可能会发送重复的LSA 造成资源的浪费导致低效LSA中除了拓扑
或路由信息的载荷外还有LSA的报头也叫LSA的摘要，报头中包含此LSA的标识，从而避免发送重复的LSA信息

三、路由器请求邻居有但是本地没有的LSA，以保证lsdb一致，根据交互的dbd，
将没有的LSA的报头放在LSAR中，表明需要的LSA

四、根据上面的一条 将邻居请求的LSA信息 放在LSU中由本地路由器发送给邻居
LSU包含完整的LSA信息

五、LSACK为确认机制 由OSPF定义的确认机制
ospf定义了两类的确认 一种为显式的确认 另一类为隐式的确认（基于序列号的确认机制）
前者收到一个报文 针对此报文 生成一个单独的确认报文
（只有ospf支持确认）后者收到一个报文 使用相同的报文再发送回来 序列号设置为一致 既传输了信息 又做了确认

3、ospf包头格式

4、OSPF 邻居状态

Init——初始化；
two-way——双向通信状态；
Exstart——交换初始化状态；
exchange —— 交换状态；
loading ——加载状态；
Full—— 完全邻接
down —— 挂了

5、OSPF协议7种状态分析

6、OSPF协议6种LSA分析

1类：所有OSPF路由器都会产生，只在区域内传播
2类：DR产生，只在区域内传播
3类：ABR产生，在相邻的两个区域相互传播
4类：ABR产生，向和ASBR不在同一区域的其他区域传播，用于表示ASBR
5类：ASBR产生，向整个OSPF协议区传播，用于描述另一个协议域的路由信息
7类：NSSA区域中的ASBR产生，用于向NSSA区域通告外部路由

8、OSPF命令

1、dis ospf pee b ##查看邻居关系
dis routing-table pro

2、ospf 1 route 1.1.1.1 ####OSPF指定个route-id、1是表示，只在本区域有效
route id 1.1.1.1 ###全局模式下配置 这个router-id所有协议生效
3、reset ospf 1 process graceful-restart ###1是进程号 重启ospf
4、ospf 配置方法
ospf 1 route 1.1.1.1 ###配置route-id
ospf 10 ##启动ospf 它的进程号是10
area 0 ###进入区域0 骨干区域
network 20.0.0.0 0.0.0.3 ###宣告网段 20.0.0.0 反掩码 0.0.0.3 （32位）

一、实验案例

R1配置
[R1]int loo0
[R1-LoopBack0]ip add 1.1.1.1 32
[R1-LoopBack0]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 13.0.0.1 24

[R1]ospf ?
  INTEGER<1-65535>  Process ID
  mib-binding       Mib-Binding a Process
  router-id         OSPF Private router ID
  valid-ttl-hops    Valid GTSM TTL hops
  vpn-instance      VPN routing/forwarding Instance
  <cr>              
[R1]ospf 1 router-id 1.1.1.1
[R1-ospf-1]area 0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 13.0.0.0 0.0.0.255
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 1.1.1.1 0.0.0.0

R2配置
[R1]int loo0
[R1-LoopBack0]ip add 2.2.2.2 32
[R1-LoopBack0]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 13.0.0.2 24

[R1]ospf 1 router-id 2.2.2.2 
[R1-ospf-1]area 0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 13.0.0.0 0.0.0.255
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 2.2.2.2 0.0.0.0

R3配置
[R1]int loo0
[R1-LoopBack0]ip add 3.3.3.3 32
[R1-LoopBack0]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 13.0.0.3 24

[R1]ospf 1 router-id 3.3.3.3 
[R1-ospf-1]area 0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 13.0.0.0 0.0.0.255
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network  3.3.3.3 0.0.0.0

抓包查看hello报文

抓包最后一个hello报文，ospf开启之后选举DR和ＤＢＲ。

注：

１.一般手工配置的router-ID ，DR和DBR的选举依据配置ospf的主次顺序。第一配置的优先选举DR其次是DBR。

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将之前的DR——R1shutdown之后

BDR——R2变为DR

小弟R3——DBR

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将之前的DR——R1shutdown之后

BDR——R2变为DR

小弟R3——DBR

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*shutdownR2*

*R1——DR*

*R3——BDR*

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