路由协议--OSPF

                                                                       路由协议--OSPF

简介：

OSPF：Open shortest Path First，开放式最短路径优先。由IETF开发的基于链路状态的路由协议，采用SPF算法，与RIP，ISIS同为IGP(内部网关路由协议)。

OSPF基于IP，协议号89，组播地址有两个：DR,BDR向DRother发送DBD(包含本地LSA摘要信息的描述)，LSA等报文，向组播地址224.0.0.5发送。DRother向DR，BDR发送DBD,LSA报文时向224.0.0.6发送。

OSPF特点：1.OSPF仅传播对端设备不具备的路由信息，网络收敛迅速，有效避免网络资源浪费。DR:指定路由器 。      BDR：DR的备份。

                     2.OSPF采用区域管理，减少单点故障导致的全网瘫痪概率，便于管理，提高路由器效率。

路由类型	H3C	Cisco
直连路由	0	0
OSPF内部路由	10	100
静态路由	60	1
RIP	100	120
OSPF外部路由	150	100
BGP	255
IGRP	80	100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一.工作原理

1.工作过程4个阶段：

 →  1.寻找邻居  2.建立邻接关系   3.链路状态信息交互传递   4.计算路由

2.OSPF路由器状态：

→Down/Attempt：已发出自己的Hello包但未收到回复，其中Attempt状态只在NBMA网络中存在

→Init：已收到Hello包但自己还未回复

→2-Way：双方都已收到对方的Hello包

→Exstart：已经建立邻居关系，处于交换信息初始化状态，发送DBD(数据库描述报文)，从收到的Hello包中的信息选举主从路由器(DR/BDR)，不允许BDR抢占，只有DR失效后，BDR才能成为DR。

→Exchange：交换信息状态，相互发送DBD和LSR,LSU,LSACK等报文。

　　　　　　LSR:用于请求邻居LSA。LSU:携带LSA汇总报文。LSACK：用于回应LSU。 LSA：链路状态广播，包含链路状态信息和路由信息等。

→Loading：链路信息交互中，还未完成LSDB(链路信息数据库,每个OSPF路由器都有自己的LSDB)同步

→Full：链路信息交互完成，LSDB同步完成，各区域内的LSDB相同。

3.DR/BDR的选举原则 

 1）优先比较Hello包携带的路由器优先级，优先级范围0-255，缺省为1，如果优先级设为0，则代表不具备DR的选举资格

 2）若优先级相同，则比较Router ID，Router ID大者为DR

   注：DR与BDR一旦选定，即使OSPF区域新增优先级更高的路由器，DR和BDR也不会重新选举，只有当DR,BDR失效后才会重新选举 

4.Router ID的选举原则

 1）可以在OSPF视图手动指定RID或在全局视图指定全局RID

 2）当没有手动指定RID时，若配置有Loopback地址，则Loopback地址为RID，若有多个Loopback地址，则最大的为RID

 3）当没有配置Loopback时，选举物理接口IP地址，大者为RID

5.OSPF机制

 1）OSPF具有超时重传机制，在规定时间内发送的LSR没有收到回应时，认为i包丢失，会重新发送。OSPF协议包具有序列号，对重复的包不做处理

 2）LSA更新携带子网掩码，支持VLSM(可变长子网掩码)

 3）OSPF具有触发更新机制，若无触发，则每30min更新一次路由信息。

6.OSPF区域划分

 1）区域内路由器：Internal Router ； 区域边界路由器：Area Border Router(ABR)；自治系统边界路由器：Autonomous System Boundary Router(ASBR)；骨干路由器：Backbone Router

      骨干区域：Area 0；其他区域必须与骨干区域相连，可以用直接连接和虚连接两种方法。

 

二.高级OSPF

1.OSPF网络类型

 1）Broadcast 广播

 2）NBMA  非广播多点可达网络，是一种缺省网络类型，单播发送报文，需手动指定邻居

 3）P2MP  点到多点网络，组播发送报文

 4）P2P 点到点网络

2.不同网络类型的报文定时器默认值

 

3.OSPF选路原则

 1）按路由类型优先选择

 

      →区域内路由：O

　  →区域间路由：O/A

      →第一类外部路由：OE1/ON1

      →第二类外部路由：OE2/ON2

     选择顺序：O>O/A>OE1/ON1>OE2/ON2

 2)路由类型相同时，选择开销(cost)较小的路由。

4.LSA报文头格式

 →LS age：LSA生存时间

 →Options：用于通知对端是否具有处理按需拨号链路的能力

 →LS type：标识LSA类型(Type1-Type11)，即Router Links类型

 →Link State ID：标识LSA所描述网络环境，取值根据LSA类型而定

 →Advertising Router：始发LSA路由器ID

 →LS Sequence number：LSA报文序列号

 →LS Checksum：除LS age字段之外的整个LSA报文校验和

 →Length：LSA报文长度

5.LSA类型

LSA Tpye	LSA名称	始发路由器	说明
1	Router LSA	所有Router	本区域泛洪，描述链路或接口Type,cost等
2	Network LSA	DR	本区域内泛洪，通告与之相连的路由器RID等信息
3	Network Summary LSA	ABR	跨区域泛洪，通告本区域内的路由信息,cost值等
4	ASBR Nsummary LSA	ABR	通告由ABR生成的一条指向ASBR的路由
5	AS External LSA	ASBR	通告AS域外部的路由信息及cost等
6	Group membership LSA	所有Router	组播路由协议MOSPF中使用
7	NSSA External LSA	NSSA 区域的ASBR	NSSA区域的外部路由信息及cost等
8	External attributes LSAfor BGP		BGP外部属性LSA
9 10 11	opaqueLSA		用于MPLS中

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.OSPF特殊区域

→Stub区域：末梢区域，目的为减少区域中路由器的路由表规模及路由信息传递数量，Stub区域中不能存在ASBR，不能跨越虚连接。禁止Type 4 5 类LSA通过

 →Totally Stub区域：完全末梢区域，禁止Type 3 4 5类LSA通过，仅会生成一条Tpye3缺省路由注入此区域用来和其他区域通信。

 →NSSA区域：非纯末梢区域，存在ASBR，禁止Type 4 5 类LSA通过，位于AS域边界，对于到达AS外部的路由信息，会变为Tpye 7类的LSA，Type 7 LSA在通过NSSA区域的ABR进入OSPF其他区域时，会转换为Type 5 LSA

 →Totally NSSA区域：禁止Type 3 4 5 类LSA通过，仅会生成一条Tpye3缺省路由注入此区域用来和其他区域通信。

7.OSPF两类外部路由区别

→OE1/ON1:第一类外部路由，开销值为AS内部开销(即路由器到ASBR的开销)与AS外部开销值之和，优先级大于第二类外部路由。

 →OE2/ON2:第二类外部路由，对于引入的外部路由默认为第二类外部路由，开销值为AS外部路由开销，忽略AS内部开销。

8.OSPF路由聚合 --ABR或ASBR将具有相同前缀的路由信息聚合后发布到其他网络

 →ABR上的路由聚合：[R-OSPF-1-area]abr-summar x.x.x.x{mask|mask长度} [advertise|not-advertise] [cost]

                                     →在OSPF区域视图下使用

 　　　　　　              →advertise | not-advertise ：是否发布这条聚合路由

 →ASBR上的聚合路由：[R-OSPF-1]asbr-summary x.x.x.x {mask-length|mask} [cost|not-advertise|nssa-only|tag]

                                       →在OSPF视图下配置

　　　　　　　　　　   →nssa-only：设置Type-7 LSA的P比特位不置位

　　　　　　　　　　   →tag：聚合路由的标识

9.OSPF安全特性

 1）OSPF报文验证--支持simple和MD5验证

      →区域间验证

      →接口验证

 2）Slient-interface 静默接口

      →为了使OSPF路由信息不被其他路由器获得，可在接口上配置禁止发送OSFP报文（可以接收）

 

三.OSPFv3--IPv6网络中的OSPF

未完待续。。。