动态路由-OSPF

1. OSPF概述

1.1 OSPF动态路由协议

• OSPF采用SPF算法计算达到目的地的最短路径：
  • 链路（Link）= 路由器接口
  • 状态（State）= 描述接口以及基于邻居路由器之间的关系
• 动态学习收敛路由
• 距离矢量路由协议：
  • RIP
  • EIGRP
  • BGP
• 链路状态路由协议：
  • OSPF
• 现网使用最多的：RFC2328文档
  • 公有协议，任何厂家都能使用

1.2 管理距离（AD值）

思科：

• STATIC：1
• OSPF：110
• 静态优于OSPF

华为：

• OSPF：10
• STATIC：60
• OSPF优于静态

管理距离不会传递

1.3 度量值（Metric）

OSPF的COST值的计算：100/带宽(m)

• S=1.544m：cost=64
• E=10m：cost=10
• F=100m：cost=1
• G=1000m：cost=1
• TEN G=10000m：cost=1

修改参考带宽

• 就是修改上面COST值计算中的那个100，把它改成更大的值，因为100太小，很不合理
• bandwidth-reference  10000
  • 10000/带宽(m)

 2. OSPF报文类型&三张表&配置

2.1 五种OSPF报文类型

1）Hello

• 建立邻居
  • 同网段
  • 同区域
• 维护邻居
  • 周期性的发送
  • 10秒钟发送一次，40秒超时

2）DBD

• 链路状态数据库描述信息（描述LSDB中LSA头部信息）

3）LSR

• 链路状态请求包（向OSPF邻居请求链路状态信息）
• DBD中对应的路由信息

4）LSU

• 链路状态更新包
• 发送路由信息（包含一条或多条LSA），LSA->LSDB->SPF->路由表

5）LSAck

• 链路状态确认包
• 确认对方发送的LUS信息（对LSU中的LSA进行确认）

2.2 OSPF的三张表

• 邻居表：建立的邻居关系如何
  • 查看：show ip ospf neighbor
• 链路状态数据库：所有有关OSPF传递过来的信息
  • 查看：show ip ospf database
• OSPF路由表：使能（最优的条目）的路由加入表项
  • 查看：show ip route ospf

2.3 OSPF的配置

1）配置：

• router ospf 1
  • 最后数字表示进程号，不同的进程号相对独立
• network 172.16.12.0 0.0.0.255 area 1
  • 网段：需要宣告接口的网段
  • 反掩码：需要宣告接口的掩码置反
  • 区域：此接口对应的区域

2）验证：

• show ip ospf neighbor
• ping

3）思考：

• 为什么能通：有路由
• 为什么有路由：
  • 建立邻居关系
  • 邻居表是正常的，宣告配置没有问题
• 怎么计算出来路由：
  • LSU-LSA-LSDB-SPF-ROUTE
  • 链路状态数据库：show ip ospf database

4）重置ospf进程：

• clear  ip  ospf  process

3. OSPF的七种状态

• CCNA阶段只需了解前三种即可

3.1 down

空就是down

• 没有宣告
• 接口down

3.2 init

互发hello

• router-id：标识设备在ospf中的名称
• 选举：
  1. 手动指定：
     • router ospf 1
     • router -id 2.2.2.2
     • 然后重置ospf进程：clear ip ospf process
  2. 逻辑接口IP地址最大的
  3. 物理接口IP地址最大的
• 跳转条件（跳转到下一个状态的条件）：设备之间了解到对方的router-id

3.3 two-way

选举DR

3.3.1 DR的作用

• DR：指定路由器
• 作用：搜集同一广播域其他DRother路由信息，进行打包发送

3.3.2 DR的选举条件

• DR优先级：
  • 越大越优先
  • 范围0-255
    • 默认为1
    • 为0的时候不参与选举
    • int f0/0
    • ip ospf priority 0
• router-id：
  • 越大越优先
• DR选举很慢：
  • 10-40s
  • 解决方法：配置成点对点模式，不选举DR了（一台设备只连一台设备的情况下）
    • int f0/0
    • ip ospf network point-to-point
• 说明：
  • DR是主的，BDR是备用的
  • DR不会进行抢占

3.3.3 DR、BDR、DROTHER

使用的组播地址：

• 224.0.0.5
• 224.0.0.6
• DR、BDR、DROTHER

说明：

• DR接收：
  • 224.0.0.6的包，由DROTHER发送
  • 224.0.0.5的包，由BDR、DROTHER发送
• DROTHER接收：
  • 224.0.0.5的包，由DR发送
• DR真正要打包的只是LSU的包
  • LSU：
    • 路由信息
    • LSA链路状态通告
    • 224.0.0.6，LSU

3.3.4 two-way和FULL

1）2way

• 邻居关系，不传递路由信息
• DROTHER跟DROTHER之间是2-way（非DR设备和非DR设备之间的关系是2-way）

2）FULL

• 邻接，传递"所有信息"
• DROTHER跟DR与BDR之间是FULL
• DR和BDR之间是FULL
• display  ospf peer  brief

3.4 exstart

3.5 exchange

3.6 loading

3.7 full

4. 抓包查看OSPF的信息

4.1 稳态

• FULL
• 只能看到HELLO包
• 周期：
  • 1800s，半个小时重新泛洪一遍，邻居会重新建立
  • 3600s，重新泛洪超时，路由丢失

4.2 要看到其他的包

• 重新建立邻居
• 接口变更、配置变更

5. OSPF实验

5.1 实验环境

实验目的及要求：

1. 配置OSPF使得R1能和各个路由器之间能够通信
2. 在R3和R4之间配置点对点链路以消除无用的DR选举过程

5.2 配置IP地址

R1:
    configure terminal
    interface fastEthernet 0/0
    ip address 192.168.12.1 255.255.255.0
    no shutdown
R2:
    configure terminal
    interface fastEthernet 0/0
    ip address 192.168.12.2 255.255.255.0
    no shutdown
    interface fastEthernet 0/1
    ip address 192.168.23.2 255.255.255.0
    no shutdown
R3:
    configure terminal
    interface fastEthernet 0/1
    ip address 192.168.23.3 255.255.255.0
    no shutdown
    interface fastEthernet 0/0
    ip address 192.168.34.3 255.255.255.0
    no shutdown
R4:
    configure terminal
    interface fastEthernet 0/0
    ip address 192.168.34.4 255.255.255.0
    no shutdown

5.3 配置OSPF

R1:
    router ospf 1
    network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 1
R2:
    router ospf 1
    network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 1
    network 192.168.23.0 0.0.0.255 area 0 
R3:
    router ospf 1
    network 192.168.23.0 0.0.0.255 area 0
    network 192.168.34.0 0.0.0.255 area 2
R4:
    router ospf 1
    network 192.168.34.0 0.0.0.255 area 2 

5.4 配置点对点链路

R3:
    interface fastEthernet 0/0
    ip ospf network point-to-point
R4:
    interface fastEthernet 0/0
    ip ospf network point-to-point