CCNA【理论4-2】 动态路由协议OSPF

©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0OSPF(开放式最短路径优先)©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0链路状态路由协议•又称为最短路径优先协议,它建基于EdsgerDijkstra的SPF(最短路径优先)算法。Link-StatePacketsSPFAlgorithmTopologicalDatabaseShortestPathFirstTreeRoutingTableCBDA©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0•OSPF（OpenShortestPathFirst，开放最短路径优先）是一种链路状态路由协议，无路由循环（全局拓扑），属于IGP。RFC2328，“开放”意味着非私有的，对公众开放的。•管理性距离：110•OSPF采用SPF算法计算达到目的地的最短路径：-什么叫链路(LINK)？=路由器接口-什么叫状态(State)？=描述接口和邻居路由器之间的关系OSPF简介©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0OSPF的背景•OSPF开发历程：©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0SPF算法每个路由器都把自己当做根，并且给予累积成本(Cost值)来计算到达目的地的最短路径。Cost=参考带宽(108)/接口带宽(b/s)©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0OSPF网络我的路由表太多，路由器内存低我的路由器运行SPF算法太平常了我仅仅只能接受LSA，没收到数据OSPFOSPFOSPFOSPFOSPF©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0OSPF分层次网络设计•减少了路由选择表条目•将区域内的拓扑变化影响限制在本地区域©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0OSPF的三张表邻居表（neighbortable）：-OSPF用邻居机制来发现和维持路由的存在，邻居表存储了双向通信的邻居关系OSPF路由器列表的信息。拓扑表（topologytable）：-OSPF用LSA（linkstateAdvertisement链路状态通告）来描述网络拓扑信息，然后OSPF路由器用拓扑数据库来存储网络的这些LSA。OSPF路由表（routingtable）：-对链路状态数据库进行SPF（Dijkstra）计算，而得出的OSPF路由表。©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0OSPF的基本运行步骤•步骤1、建立邻接关系•步骤2、必要的时候进行DR的选举•步骤3、发现路由•步骤4、选择合适的路由器•步骤5、维护路由信息©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0步骤1、建立邻接关系-Hello包•Hello包用来发现OSPF邻居并建立相邻关系，通过组播地址:224.0.0.5发送给ALLSPFRouters•通告两台路由器建立相邻关系所必需统一的参数•在以太网和帧中继网络等多路访问网络中选举指定路由器(DR)和备用指定路由器(BDR)©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0步骤2、必要的时候进行DR的选举优先级=3优先级=2优先级=1优先级=1优先级=0•为减小多路访问网络中的OSPF流量，OSPF会选举一个指定路由器(DR)和一个备用指定路由器(BDR)。•选举规则：最高接口优先级被选作DR，如果相等，具有最高的路由器ID的路由器被选举成DR，并且DR不具有强制性。•指定路由器(DR)：DR负责使用该变化信息更新其它所有OSPF路由器（称为DROther）•备用指定路由器(BDR)：BDR会监控DR的状态，并在当前DR发生故障时接替其角色©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0路由器ID的选举•RouterID:用于标识OSPF路由器的ID，全网唯一性；可手动配置，也可动态选举（有Loopback接口时，选择最高的LoopbackIP地址；否则，选择最高活跃物理接口的IP地址）。©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0步骤3、发现路由•在这个步骤中，路由器与路由器之间首先利用Hello包的路由器ID信息确认主从关系，然后主从路由器相互交换链路状态信息，交换完成后建立完全邻接关系，同时邻接路由器拥有自己独立的、完整的链路状态数据库。•在多路访问网络(Multi-Access)内，DR与BDR相互交换链路状态信息，并同时与本子网内的其他路由器交换链路状态信息，在点对点和点对多点的网络中，相邻路由器之间互换链路状态信息©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0步骤4、选择合适的路由器•当一台路由器拥有完整独立的链路状态数据库后，OSPF路由器依据链路状态数据库的内容，独立的运行SPF算法计算出到每一个目的网络的最优路径，并将这条路径添加到路由表中。•OSPF利用开销cost计算到目的地的路径，cost最小即为最优路径。©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0步骤5、维护路由信息DRBA•路由器A用224.0.0.6通知DR路由器•如果有BDR，同时也会发送给BDR路由器©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0DRBA•DR利用组播地址224.0.0.5通知其它路由器©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0DRBA•连接其他网路的路由器将LSU扩散到该网络，如果是多路访问网络，LSU将传递给该网络的DR路由器，©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0DRBA•路由器收到包含变化后的LSA的LSU后，更新自己的链路状态数据库，过一段时间(SPF延迟)，对更新的链路状态数据库执行SPF算法，必要时更新路由表。©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0OSPF的网络类型网络类型代表是否要选举DR/BDR以太网Yes帧中继YesPPP,HDLCNo管理员用子接口配置NoFrameRelayX.25广播BMA非广播NBMA点到点Point-to-Point点到多点Point-to-Multipoint©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0广播型多路访问网络•需要进行DR的选举•其他OSPF路由器只与DR和BDR形成邻接关系©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0点到点链路•点对点不进行DR的选举•OSPF自动检测这种接口类型©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0OSPF路由器的类型ExternalASInternalRoutersBackbone/InternalRoutersABRandBackboneRouterABRandBackboneRouterInternalRoutersASBRandBackboneRouterArea1Area2BackboneArea0ExternalASASBRandInternalRouter©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0配置单区域的OSPFnetworkaddresswildcard-maskareaarea-id指定网络到特定的OSPF区域routerospfprocess-id开启OSPF进程Router(config)#Router(config-router)#©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0配置多区域的OSPFABRArea0Area1配置ABR(区域边界路由器)：---路由器BRouter-B(config)#routerospf100Router-B(config-router)#network10.1.1.20.0.0.0area0Router-B(config-router)#network10.2.2.20.0.0.0area1©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0•查看OSPF邻居表Router#showipospfneighbor•显示路由表的信息Router#showiproute•清除IP路由表的信息Router#cleariproute•在控制台显示OSPF的工作状态Router#debugipospf©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0查看OSPF相关信息•查看OSPF邻居表Router#showipospfneighbor•显示路由表的信息Router#showiproute•清除IP路由表的信息Router#cleariproute*•在控制台显示OSPF的工作状态Router#debugipospf©2010CiscoSystems.IncAllrightsreserved.CiscoSystemsv1.0