OSPF

1.OSPF路由协议概述

Open Shortest Path First，OSPF：开发式最短路径优先
OSPF出现前，网络上广泛使用RIP（Routing Information Protocol）作为内部网关协议。
由于RIP是基于距离矢量算法的路由协议，存在着收敛慢、路由环路、可扩展性差等问题，所以逐渐被OSPF取代。
OSPF作为基于链路状态的协议，能够解决RIP所面临的诸多问题。
OSPF的优点：

  • OSPF采用组播形式收发报文，这样可以减少对其它不运行OSPF路由器的影响。
  • OSPF支持无类型域间选路（CIDR）。
  • OSPF支持对等价路由进行负载分担。
  • OSPF支持报文加密。

1.内部网关协议和外部网关协议

  • 自治系统（AS）：AS是指由同一个技术管理机构管理，使用统一选路策略的一些路由器集合。
  • 内部网关协议（IGP）：RIP、OSPF等，工作在自治系统内
  • 外部网关协议（EGP）：BGP等，工作在AS与AS之间

2.OSPF基本概念

  • 1.OSPF区域
    为了适应大型的网络，OSPF在AS内划分多个区域
    每个OSPF路由器只维护所在区域的完整链路状态信息
  • 2.区域ID
    区域ID可以表示成一个十进制的数字
    也可以表示成一个IP
  • 3.区域的分类
    1.简单整体来看可分为这两种：
    骨干区域（area 0）：必须有，且只有一个，必须连接所有非骨干区域。一般情况骨干区域中没有终端用户。

    非骨干区域：根据实际情况划分，必须连接area0，主要用来连接终端用户和资源。
    2.根据与外部路由器间关系可分为：
    标准区域（Standerd）：一个标准区域可以接收链路更新信息和路由总结
    主干区域（Area 0）：具备标准区域所有性质
    存根区域（Stub）：不接受AS自治系统以外的路由信息
    完全存根区域（TStub）：不接受外部AS 以及 AS内其他区域的路由信息
    不完全存根区域（NSAA）：类似于存根区域，区别是 允许接收以LSA Type 7发送的外部路由信息，并且要把LSA Type 7转换成LSA Type 5
  • 4.Router ID
    OSPF区域内唯一标识路由器的IP地址
  • 5.Router ID选取规则
    选取路由器loopback接口上数值最高的IP地址
    如果没有loopback接口，在物理端口中选取IP地址最高的
    也可以使用router-id命令指定Router ID
  • 6.OSPF路由器的类型
    区域之间的路由器：ABR
    自制系统边界路由器：ASBR

    1.从整体看：
    ABR：区域边界路由器，连接不同ospf区域 ABR负责把自己区域路由的摘要信息发送到area0，area0的ABR负责把信息发送到各个区域
    ASBR：自治系统边界路由器，连接ospf网络与非ospf网络 ASBR负责把非ospf网络信息传入ospf网络
    2.从单独一个区域看：
    内部路由器：所有端口在同一区域的路由器，维护一个链路状态数据库。
    主干路由器：具有连接area0的端口的路由器
    3.从区域的单独一个网段看
    DR：指定路由器
    BDR：备份指定路由器
    DRothers：非DR，BDR的路由器
    DR，BDR，DRothers 说的都是接口，不是设备
  • 7.DR和BDR的作用：在一个区域中（这里的区域指同一网段的路由器，区分area几区域），只需要DR作为区域中心与区域外路由器建立邻居关系，并收集所有链路状态信息，这样可以减少大量开销，节省带宽，降低路由器压力
    在广播网络上，DR和BDR都使用组播地址224.0.0.6来接收链路状态更新报文。
    在下面这个图中，RTA，RTB只需要与DR，BDR建立邻接关系，而他俩之间只是邻居关系即可

    如果没有DR和BDR，如下图的情况

    广播网络中，ABCDE五个路由器相互建立邻接关系，构成了很多的邻接关系，很繁琐
    计算公式为n（n-1）/2=5（5-1）/2=10，仅仅五个就有这么多邻接关系，如果很多路由器互相建立邻接，互相广播，可能造成广播风暴。
  • 8.DR和BDR的工作过程
    不同网段间选DR，BDR，而不是每个OSPF区域为单位选举
    1、指定管理员
    这个DR就相当路由器小队中的队长，每个组员只需要把自己的邻接信息发送给DR，DR再去传输给其他成员就可以了。
    DR作用：1.解决链路邻接关系过多的情况
    ​2.与其他路由器形成一对一关系,DR来进行管理
    2、备用管理员
    相当于副队长，作用相同，当DR出现问题，BDR来接替
    3、其他路由器
    只和DR和BDR形成邻接关系，DRothers之间是不形成邻接关系的
  • 9.DR和BDR的选举方法
    （1）自动选举DR和BDR
    网段上Router lID最大的路由器将被选举为DR，第二大的将被选举为BDR
    （2）手工选择DR和BDR
    优先级范围是0～255，数值越大，优先级越高，默认为1
    如果优先级相同，则需要比较Router ID
    如果路由器的优先级被设置为0，它将不参与DR和DBR的选举
    （3）DR和BDR的选举过程
    路由器的优先级可以影响一个选举过程，但是它不能强制更换已经存在的DR或BDR路由器
    只要是多路访问型网络（广播和NBMA），就会选举DR，BDR
    这里顺便介绍几个ospf网络类型：
    1.广播多路访问型（如以太网）；2.非广播多路访问型NBMA（如Frame Relay帧中继，X.25广域网，ATM）；3.点到点型（如PPP，HDLC）；4.点到多点型

3.OSPF工作过程

使用组播地址在所有开启ospf的接口发送Hello包，建立邻居关系，形成邻居表；之后互相发送LSA（链路状态信息）相互通告路由，
形成LSDB（链路状态数据库），再通过SPF算法（无环），计算最佳路径后放入路由表。
（与EIGRP很像，先要形成邻居关系，产生邻居表；只不过然后相互发送的不是路由表，而是LSA）
更详细的过程可以看一下这篇博客：https://blog.csdn.net/keith6785753/article/details/107031390

4.OSPF配置命令

基础命令
ospf 1 router-id 1.1.1.1//创建OSPF进程，配置路由ID
area 0//指明区域0
network 192.168.1.0 0.0.0.255//指定运行ospf协议的接口（宣告直连网段），后面跟的是反掩码

display ospf peer//查看邻居状态

ospf  authentication-mode md5 1  huawei//ospf认证
直连路由
[R2]ospf1
[R2-ospf-1]import-route direct
[R2-ospf-1]import-route bgp
[R2-ospf-1]area 0
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.1.0.0 0.0.0.255

[R2-bgp-af-ipv4]preference 255 100 130    //配置EBGP外部路由、IBGP内部路由和BGP本地路由的优先级，缺省情况下，ospf的优先级为10，所以仍是ospf的优先级最高

详细的配置可以参考此文章：https://zhuanlan.zhihu.com/p/616791347
注：本文参考文章如下，如有侵权，联系惶删
https://blog.csdn.net/keith6785753/article/details/107031390
https://cloud.tencent.com/developer/article/2333789
https://blog.csdn.net/guiled7/article/details/120940592

  • OSPF协议是（ ）。
    A.路径矢量协议
    B.内部网关协议
    C.距离矢量协议
    D.外部网关协议
    【正确答案】：B
    【试题解析】：OSPF是链路状态路由协议，属于内部网关路由协议。
    内部网关协议：OSPF、RIP、EIGRP
    外部网关协议：BGP
    链路状态路由协议：OSPF
    距离矢量路由协议：RIP
    路径矢量路由协议：BGP

  • 以下关于IS-IS路由协议的说法中，错误的是（ ）。
    A、IS-IS是基于距离矢量的路由协议
    B、IS-IS属于内部网关路由协议
    C、IS-IS路由协议将自治系统分为骨干区域和非骨干区域
    D、IS-IS路由协议中Level-2路由器可以和不同区域的Level-2或者Level-2路由器形成邻居关系。
    【正确答案】：A
    【试题解析】：IS-IS路由协议是一种链路状态路由协议，主要用于自治系统内部。

  • 关于OSPF路由协议的说法中，正确的是（ ）。
    A.OSPF路由协议是一种距离矢量路由协议
    B.OSPF路由协议中的进程号全局有效
    C.OSPF路由协议不同进程之间可以进行路由重分布
    D.OSPF路由协议的主区域为区域1
    【正确答案】：C
    【试题解析】：
    OSPF是链路状态路由协议，进程号只具备本地意义，主干区域号为0，不同的OSPF进程可以进行重发布。

  • 以下关于OSPF的描述中，错误的是（ ）。
    A.根据链路状态法计算最佳路由
    B.用于自治系统内的内部网关协议
    C.采用Dijkstra算法进行路由计算
    D.OSPF网络中用区域1来表示主干网段
    【正确答案】：D
    【试题解析】：为了使OSPF能用于规模很大的网络，OSPF将一个自治系统再划分为若干个更小的范围，叫做区域。为了使每一个区域能够和本区域以外的区域进行通信，OSPF使用层次结构的区域划分，在上层的区域叫做主干区域。主干区域的标识符规定为0.0.0.0。其作用是连通其他在下层的区域，从其他区域来的信息都由区域边界路由器进行概括。

  • 以下关于RIP与OSPF的说法中，错误的是（ ）。
    A.RIP定时发布路由信息，而OSPF在网络拓扑发生变化时发布路由信息
    B.RIP的路由信息发送给邻居，而OSPF路由信息发送给整个网络路由器
    C.RIP采用组播方式发布路由信息，而OSPF以广播方式发布路由信息
    D.RIP和OSPF均为内部路由协议
    【正确答案】：C
    【试题解析】：
    开放最短路径优先协议OSPF最主要的特征就是使用分布式链路状态协议，和RIP协议相比，有三个要点不同。
    （1）向本自治系统中的所有路由器采用洪泛法发送信息，路由器通过所有的输出接口向所有相邻的路由器发送信息。而每一个路由器又把这个信息发给其他的相邻路由器，但不在发给刚刚发来信息的那个路由器。这样，整个区域中的所有路由器都得到了这个信息的一个副本。而RIP仅仅只和自己相邻的路由器发送信息。
    （2）发送的信息就是和本路由器相邻的路由器的链路状态，这只是路由器知道的部分信息。所谓链路状态就说明本路由器都和哪些路由器相邻，以及该链路的度量。度量指的是费用，距离，时延，带宽等等，也叫做代价。
    （3）只有链路发生变化时，路由器才向所有的路由器用洪泛法发送此信息，而RIP是不管网络拓扑有无变化，都要周期性的交换路由表的信息。由于各路由器频繁的交换链路状态信息，因此所有的路由器最终都能建立一个链路状态数据库，这个数据库实际就是全网的拓扑结构图。这个拓扑图在全网范围内都是一致的。每一个路由器都知道全网有多少个路由器，以及哪些路由器是相连的，其度量是多少。每个路由器使用链路状态数据库中的数据，构造自己的路由表。
    另外就是RIPV1采用广播发送路由表，RIPV2增加了组播方式，而OSPF是组播。

  • 下列关于OSPF协议的说法中，错误的是（ ）。
    A.OSPF 的每个区域（Area） 运行路由选择算法的一个实例
    B.OSPF 采用Dijkstra 算法计算最佳路由
    C.OSPF路由器向各个活动端口组播Hello分组来发现邻居路由器
    D.OSPF协议默认的路由更新周期为30秒
    【正确答案】：D
    【试题解析】：RIP的默认路由更新周期才是30s，OSPF在路由发生变化的时候才会发送更新信息

  • 运行OSPF协议的路由器每（ ）秒钟向它的各个接口发送Hello分组，告知邻居它的存在。
    A.10
    B.20
    C.30
    D.40
    【正确答案】：A
    【试题解析】：
    OSPF路由器周期性（默认10秒）的从其启动OSPF协议的每一个接口以组播地址224.0.0.5发送HELLO包，以寻找邻居。

  • 在BGP4协议中，路由器通过发送（ ）报文将正常工作信息告知邻居。当出现路由信息的新增或删除时，采用（ ）报文告知对方。
    问题1选项
    A.hello
    B.update
    C.keepalive
    D.notification
    问题2选项
    A.hello
    B.update
    C.keepalive
    D.notification
    【正确答案】：CB
    【试题解析】：在BGP4协议中keepalive报文将正常工作信息告知邻居， update报文给出了新的路由信息

  • 下列路由协议中，用于AS之间路由选择的是（ ）。
    A.RIP
    B.OSPF
    C.IS-IS
    D.BGP
    【正确答案】：D
    【试题解析】：在一个AS内部传递更新的IGP路由协议有RIP，EIGRP，OSPF，IS-IS，可以在AS之间传递更新的路由协议目前只有BGP。

  • RIPv1与RIPv2说法错误的是（ ）。
    A.RIPv1是有类路由协议，RIPv2是无类路由协议
    B.RIPv1不支持VLSM，RIPv2支持VLSM
    C.RIPv1没有认证功能，RIPv2支持认证
    D.RIPv1是组播更新，RIPv2是广播更新
    【正确答案】：D
    【试题解析】：
    RIPv1广播更新，v2组播更新。
    区别一：RIP1是一个有类路由协议，即所有的更新包中不含子网掩码，不支持VLSM， 所以就要求网络中所有设备必须使用相同的子网掩码，否则就会出错，而RIP2是一个无类的路由协议，它使用子网掩码。
    区别二：第二个不同的地方是RIP1是发送更新包的时候使用的是广播包，而RIP2默认使用的是组播224.0.0.9，也支持广播发送，这样相对于RIP1来说就节省了一部分网络带宽。
    区别三：第三个就是RIP2支持明文或者是 MD5验证，要求两台路由器在同步路由表的时候必须进行验证，通过才可以进行路由同步，这样可以加强安全性。

  • OSPF报文采用（ ）协议进行封装，以目标地址（ ）发送到所有的OSPF路由器。
    问题1选项
    A.IP
    B.ARP
    C.UDP
    D.TCP
    问题2选项
    A.224.0.0.1
    B.224.0.0.2
    C.224.0.0.5
    D.224.0.0.8
    【正确答案】：AC
    【试题解析】：OSPF报文直接调用IP协议进行封装，非广播型网络中以目标地址224.0.0.5发送LSA到所有的路由器。
    OSPF数据包是直接封装在IP包头里面的，所有OSPF路由器都监听组播地址224.0.0.5
    DR/BDR：监听224.0.0.5、224.0.0.6
    DROther：监听224.0.0.5
    所有OSPF路由器建立邻居使用224.0.0.5，DROther将LSA发送到224.0.0.6，DR/BDR将LSU更新信息发往224.0.0.5

  • 以下关于BGP路由协议的说法中，错误的是（ ）。
    A、BGP协议是一种外部网关协议
    B、BGP协议为保证可靠性使用TCP作为承载协议，使用端口号是179
    C、BGP协议使用keep-alive报文周期性的证实邻居站的连通性
    D、BGP协议不支持路由汇聚功能
    【正确答案】：D
    【试题解析】：BGP协议是一种外部网关协议，主要用于自治系统之间的路由选择。它采用了TCP作为承载协议，对应的端口是179。PGP协议支持路由汇聚功能，以降低自治系统之间路由表项的个数。
    ospf不采用tcp或udp，直接承载在IP数据包中，端口号是89
    rip采用udp
    bgp采用tcp

  • 在OSPF的广播网络中，有4台路由器RonterA、RonterB、RonterC、RonterD。其优先级分别为2、1、1和0，Ronter ID分别为192.168.1.1和 192.168.2.1、 192.168.3.1 ?和 192.168.4.1 ，若再给4台路由器同时启用OSPF协议，OSPF选出的BDR为（ ）。
    A.Ronter A
    B.Ronter B
    C.Ronter C
    D.Ronter D
    【正确答案】：C
    【试题解析】：选举规则：路由优先级高的被选DR，相同优先级Router ID大的被优选。RouterA被选举为DR，Router C被选举为BDR。

  • 在Agg-Sw与Core-Sw之间采用OSPF协议，网络工程师小明负责方案实施，在配置完成后Core-SW和Agg-SW之间无法学习路由。以下为网络工程师的检查结果，请分析故障原因，简要说明在CoreSW交换机上如何调整配置以解决该故障

    解析：原因：本端设备与邻居设备的OSPF接口网络类型不匹配。一个为Broadcast广播网，一个是P2P，它们之间能建立OSPF邻居，但是路由学习不到。
    解决方案：在OSPF接口视图下执行ospfnetwork-type命令将本端设备与邻居设备的OSPF接口网络类型配置为一致即可，即在Core SW交换机上对端口vlanif10修改类型为Broadcast。
    system-view
    [HUAWEI] interface vlanif10
    [HUAWEI- vlanif10] ospf network-type broadcast

posted @ 2024-10-21 22:45  带我去看海棠花  阅读(93)  评论(0)  编辑  收藏  举报