OSPF协议详解

BJFUInfoDepartment,QiJdOSPF协议详解BJFUInfoDepartment,QiJd议程•OSPF协议基础•通过LSA描述网络拓扑结构•用SPF算法计算路由•邻居状态机•DR和BDR•划分区域•骨干区域和虚联接•与自治系统外部通信•总结•OSPF组网及配置BJFUInfoDepartment,QiJdOSPF协议简介•可适应大规模网络•路由变化收敛快•无路由自环•支持变长子网掩码•支持等值路由•支持区域划分•提供路有分级管理•支持验证•支持以组播地址发送协议报文目前IGP中应用最广、性能最优的协议，具有如下特点：BJFUInfoDepartment,QiJdOSPF协议中的基本概念•RouterID–一个32bit的无符号整数，是一台路由器的唯一标示，在整个自治系统内唯一。•协议号–OSPF的协议号是89•OSPF报文不转发–通常OSPF报文是不转发的，只传递一跳，即在IP报文头中TTL值被设为1。（虚连接除外）IPHeaderProtocol：#89OSPFPacketBJFUInfoDepartment,QiJd议程•OSPF协议基础•通过LSA描述网络拓扑结构•用SPF算法计算路由•邻居状态机•DR和BDR•划分区域•骨干区域和虚联接•与自治系统外部通信•总结•OSPF组网及配置BJFUInfoDepartment,QiJdOSPF通过链路状态来描述网络拓扑结构40.0.0.340.0.0.240.0.0.1Rid：3.3.3.3Rid：4.4.4.4Rid：1.1.1.110.0.0.010.0.0.120.0.0.120.0.0.2Rid：2.2.2.2RTBRTARTERTFRTCRTDRid：5.5.5.5Rid：6.6.6.630.0.0.330.0.0.230.0.0.1PPP/HDLCEthernetEthernetFrameRelay/X.25链路类型FR/X.25PTMPFR/X.25NBMABROADCASTHUBPTPStubBJFUInfoDepartment,QiJd对以太网的链路状态描述•Linkid：10.0.0.0/*网段*/•Data：255.0.0.0/*掩码*/•Type：Stubnet（3）/*类型*/•Metric：50/*花费*/•1---0;上述就把一个路由器在某个接口的状态描述清楚了：网络地址、子网掩码、3代表本网段只有这么一个router、metric指明了花费。BJFUInfoDepartment,QiJd对PPP的链路状态描述•/*对本接口网段地址的描述*/–Linkid：20.0.0.0/*网段*/–Data：255.0.0.0/*掩码*/–Type：Stubnet(3)/*类型*/–Metric：5/*花费*/•/*对路由器RTB的描述*/–Linkid：2.2.2.2/*RTB的routeid*/–Data：20.0.0.2/*RTB的接口地址*/–Type：Router(1)/*类型*/–Metric：5/*花费*/对Frame-Relay等点对多点（非全连通）的链路状态描述•Linkid：40.0.0.1/*网段*/•Data：255.255.255.255/*掩码*/•Type：Stubnet（3）/*类型*/•Metric：5/*花费*/•Linkid:3.3.3.3/*RTF的routerid*/•Data：40.0.0.1/*与RTF相连的接口地址*/•Type：Router（1）/*类型*/•Metric：5/*花费*/•Linkid:4.4.4.4/*RTE的routerid*/•Data：40.0.0.1/*与RTE相连的接口地址*/•Type：Router（1）/*类型*/•Metric：5/*花费*/BJFUInfoDepartment,QiJd对Ethernet等广播的链路状态描述•Linkid：30.0.0.3/*网段中DR的接口地址*/•Data：30.0.0.1/*本接口的地址*/•Type：TransNet(2)/*类型*/•Metric:50/*花费*/•/*DR（6.6.6.6）生成的LSA：*/•Netmask：255.255.255.0•Attached：30.0.0.1router•Attached：30.0.0.2router•Attached：30.0.0.3routerBJFUInfoDepartment,QiJd加上LSA的头（head）结构•Type：Router/*LSA的类型*/•Isid：1.1.1.1/*LSA的标示*/•Advrtr：1.1.1.1/*生成该LSA的路由器*/•Isage：4/*本条LSA的老化时间*/•Len：108/*LSA的长度*/•Seq#：80000001/*LSA的序列号*/•Cksum：0x3543/*校验和*/•Linkcount：7/*本LSA中包含的连接数*/BJFUInfoDepartment,QiJdLSA的头部BJFUInfoDepartment,QiJdLSA的分类Opaque9–11ExternalAttributes8NSSA7GroupMembership6ExternalLink5SummaryLinktoASBR4SummaryLinktoNetwork3Network2Router1LSATypeBJFUInfoDepartment,QiJd议程•OSPF协议基础•通过LSA描述网络拓扑结构•用SPF算法计算路由•邻居状态机•DR和BDR•划分区域•骨干区域和虚联接•与自治系统外部通信•总结•OSPF组网及配置BJFUInfoDepartment,QiJd运行SPF算法计算路由RTA(1.1.1.1)的LSARTB(2.2.2.2)的LSARTC(6.6.6.6)的LSARTD(5.5.5.5)的LSARTA的LSDBLinkid：50.0.0.0Data：255.0.0.0Type：StubNetMetric：50Linkid：10.0.0.0Data：255.0.0.0Type：StubNetMetric：50Linkid：20.0.0.0Data：255.0.0.0Type：StubNetMetric：5Linkid：2.2.2.2Data：20.0.0.2Type：RouterMetric：5OSPF协议计算路由过程RTCRTBRTARTD1235LSDBRTA的LSARTB的LSARTC的LSARTD的LSAACBD1235(一)网络拓扑结构(二)每台路由器的链路状态数据库(三)由链路状态数据库得到的带权有向图ACD1221BACD21BACD21BACD21B(四)每台路由器分别以自己为跟节点计算最小生成树3333BJFUInfoDepartment,QiJd议程•OSPF协议基础•通过LSA描述网络拓扑结构•用SPF算法计算路由•邻居状态机•DR和BDR•划分区域•骨干区域和虚联接•与自治系统外部通信•总结•OSPF组网及配置OSPF协议计算路由过程RT2RT1Hello(DR=0.0.0.0，NeighborsSeen=0)Hello(DR=RT2，NeighborsSeen=RT1)DD(Seq=x，I=1，M=1，MS=1)DD(Seq=y，I=1，M=1，MS=1)DD(Seq=y，I=0，M=1，MS=0)DD(Seq=y+1，I=0，M=1，MS=1)DD(Seq=y+1，I=0，M=1，MS=0)DD(Seq=y+n，I=0，M=0，MS=1)DD(Seq=y+n，I=0，M=0，MS=0)LSRequestLSUpdateLSAck确定主从关系Init初始化Loading装载Full完成Full完成ExStart开始交换ExStart开始交换Exchange交换Exchange交换邻居(Neighbor)的形成小王小一小二小三(1)大家好，我是新来的，我叫小王小王小一你好啊(2)你好，小一，我叫小王小王小一你好啊(3)你好，小王，我叫小一嘻嘻嘻，我有3邻居(4)邻居关系建立完成BJFUInfoDepartment,QiJd主从(Master,Slave)关系的协商小王小一我先说好，你先说小王小一我先说不行，还是我先说好，你先说MasterSlaveMasterSlaveBJFUInfoDepartment,QiJd交换过程172.16.5.1/24E0172.16.5.2/24E1ABDown状态BJFUInfoDepartment,QiJd交换过程172.16.5.1/24E0172.16.5.2/24E1RouterB邻居列表：172.16.5.1/24,intE1我是路由器，id为172.16.5.1，我谁也没看到啊Down状态Init状态ABBJFUInfoDepartment,QiJd交换过程172.16.5.1/24E0我是路由器，id为ID172.16.5.2,我看到了172.16.5.1.172.16.5.2/24E1Down状态Init状态AB我是路由器，id为172.16.5.1，我谁也没看到啊RouterB邻居列表：172.16.5.1/24,intE1BJFUInfoDepartment,QiJd交换过程172.16.5.1/24E0RouterA邻居列表：172.16.5.2/24,intE0172.16.5.2/24E1Down状态Init状态Two-Way状态AB我是路由器，id为ID172.16.5.2,我看到了172.16.5.1.我是路由器，id为172.16.5.1，我谁也没看到啊RouterB邻居列表：172.16.5.1/24,intE1BJFUInfoDepartment,QiJd探寻路由信息E0172.16.5.1DRE0172.16.5.3不！我来启动交换，因为我的routerid比你的大我要启动交换，因为我的routerid是172.16.5.1.Helloafadjfjorqpoeru39547439070713Helloafadjfjorqpoeru39547439070713Exstart状态BJFUInfoDepartment,QiJd探寻路由信息这是我的链路状态数据库的描述（摘要）DBDafadjfjorqpoeru39547439070713Exchange状态这是我的链路状态数据库的描述（摘要）.DBDafadjfjorqpoeru39547439070713E0172.16.5.1DRE0172.16.5.3Helloafadjfjorqpoeru39547439070713Helloafadjfjorqpoeru39547439070713Exstart状态我要启动交换，因为我的routerid是172.16.5.1.不！我来启动交换，因为我的routerid比你的大BJFUInfoDepartment,QiJd探寻路由信息E0172.16.5.1E0172.16.5.3感谢你的链路状态摘要信息！LSAckafadjfjorqpoeru39547439070713LSAckafadjfjorqpoeru39547439070713DRBJFUInfoDepartment,QiJd探寻路由信息我需要对网络172.16.6.0/24的完整描述条目好，这是对网络的172.16.6.0/24的具体描述感谢你的链路状态信息！LSRafadjfjorqpoeru39547439070713LSAckafadjfjorqpoeru39547439070713LSUafadjfjorqpoeru39547439070713Loading状态E0172.16.5.1E0172.16.5.3LSAckafadjfjorqpoeru39547439070713LSAckafadjfjorqpoeru39547439070713DR感谢你的链路状态摘要信息！BJFUInfoDepartment,QiJd探寻路由信息Full状态E01