OSPF精品教程
OSPF协议原理及配置详解
OSPF协议原理及配置详解OSPF（Open Shortest Path First）是一种用于计算机网络中的内部网关协议（IGP），用于在大型网络中动态确定数据包的传输路径。
其算法基于Dijkstra最短路径算法，并支持IPv4和IPv6网络。
OSPF的工作原理如下：1. 链路状态数据库（Link State Database）：每个OSPF路由器都维护着一个链路状态数据库，其中存储了它所连接的所有网络的信息，包括链路的状态、带宽、延迟等。
每个OSPF路由器通过发送链路状态更新（Link State Update）将自己的链路状态信息告知其他路由器。
2.路由器之间的邻居关系建立：OSPF路由器之间通过邻居发现过程建立邻居关系。
当一个OSPF路由器启动时，它会向网络广播HELLO消息来寻找其他路由器。
当两个路由器之间收到彼此的HELLO消息时，它们可以建立邻居关系。
3. 路由计算：每个OSPF路由器通过收集链路状态信息来计算最短路径。
路由器将链路状态信息存储在链路状态数据库中，并使用Dijkstra 最短路径算法来确定到达目标网络最短路径。
4.路由更新：当链路状态发生变化时，OSPF路由器将会发送更新消息通知其他路由器。
其他路由器接收到更新消息后，会更新自己的链路状态数据库，并重新计算最短路径。
OSPF的配置如下：1. 启用OSPF协议：在路由器配置模式下使用"router ospf"命令启用OSPF协议。
2. 配置区域（Area）：将网络划分为不同的区域。
在配置模式下使用"area <区域号> range <网络地址> <网络掩码>"命令将网络地址加入到区域中。
3. 配置邻居：使用"neighbor <邻居IP地址>"命令来配置OSPF邻居关系。
邻居IP地址可以手动配置或通过HELLO消息自动发现。
OSPF基本概念及单区域配置ppt课件
192.168.10.1/24
S0/1
f0/0
B
S0/1 A f0/0
C
192.168.20.2/24
192.168.10.2/24
Loopback 0：20.1.1.1
.
29
OSPF单区域配置实例10-2
RA#config terminal RA(config)#interface loopback 0 RA(config-if)#ip address 20.1.1.1 255.0.0.0 RA(config-if)#exit
Router(config-if)#ip ospf hello-interval 5
Router(config-if)#ip ospf dead-interval 20
.
27
OSPF单区域的配置命令4-4
•查看邻居列表
Router#show ip ospf neighbor
•查看链路状态数据库
Router#show ip ospf database
• 当路由器上启动OSPF进程时，每台路由器都会间隔一定 的时间发送Hello包
• Hello包通过组播地址224.0.0.5发送（建立邻居） • OSPF路由器使用Hello包发起建立邻接关系并监视这种
关系的存在和消失 • 在广播网或者点对点网上，Hello的发送间隔是10秒；在
NBMA网络上，Hello的发送间隔是30秒
20
30
10
RA 70 RC
60
30
.
6
OSPF协议概述－链路状态路由协议2-2
• 链路状态路由协议中，直连的路由器之间建立邻接关系， 互相“交流”链路信息，来“画”出完整的网络结构
(完整版)ospf邻接建立详细过程(包括五报文七状态)
5、ospf邻接建立过程描述：首先总结下五报文和七状态1.Down 路由器还末收到邻居发来的HELLO包(1.5) 在NBMA还有个attempt(尝试状态)：为NBMA网络中的一个正常过滤状态，即我发送了HELLO等待对方的回应，如果对方不回应则一直滞留在此状态。
2.init 收到来自邻居的hello包，但是hello中未包含自身的信息。
3.two-way 路由器在收到邻居发来的HEELO包中，看到自己的ROUTER-ID ，在这个态开始选举DR和BDR4.exstart 在选举DR和BDR之后，开始选主从Master/Slave5.exchange 主从协商完成后，进行DBD的同步,链路数据库描述（DBD）6.loading DBD同步完成后，进行LSA的同步7.full LSA同步完成之后根据上图做实验分析：在R1和R2启用ospf后，会组播向外发送hello报文。
active neighbor字段中为R1的ROUTER-ID 1.1.1.1 和2.2.2.2,说明进入TWO-WAY状态，并且开始选举DR和BDR选举完成后开始转为extart状态进入exstart state，开始选主从（ROUTER-ID大的为主，作用为了同步DBD的序列号）R1和R2分别向外发DBD报文，都认为自己为主：如图在DBD中I M MS分别表示第一个包、M表示后面还有几个包MS表示为主Interface MTU：在不分片的情况下，此接口最大可发出的IP报文长度为1500。
I（Initial）：当发送连续多个DD报文时，如果这是第一个DD报文，则置为1，否则置为0。
M（More）：当连续发送多个DD报文时，如果这是最后一个DD报文，则置为0。
否则置为1，表示后面还有其他的DD报文。
MS（Master/Slave）：当两台OSPF路由器交换DD报文时，首先需要确定双方的主（Master）从（Slave）关系，Router ID大的一方会成为Master。
OSPF协议原理与配置详解
OSPF协议原理与配置详解OSPF（Open Shortest Path First）是一种基于链路状态（Link-State）的内部网关协议（IGP），用于在同一自治系统中的路由器之间进行路由选择。
1.每个路由器收集本地连接的网络和链路状态，并将其传播给同一区域内的其他路由器。
这些链路状态信息包括链路带宽、延迟、可靠性等。
2. 路由器使用收集到的链路状态信息构建一个拓扑（Topology）表，其中记录了所有网络和路由器的连接关系。
3. 使用拓扑表，路由器执行Dijkstra算法来计算到达每个目的地的最短路径，并将其存储在路由表中。
4.根据路由表，路由器将传入的数据包转发到相应的出接口。
在配置OSPF协议时，需要进行以下步骤：1. 启用OSPF协议：通过在路由器上输入"router ospf"命令来启用OSPF协议。
2. 配置OSPF区域：使用"area"命令配置区域ID。
所有路由器必须在同一区域才能相互通信。
3. 配置网络：使用"network"命令配置OSPF协议运行的网络地址。
通过这个命令，路由器将这个网络地址加入到广播域中，以便进行OSPF的链路状态更新。
4.配置路由器ID：路由器ID在区域内必须唯一，可以手动配置，也可以由系统自动分配。
5. 配置邻居关系：使用"neighbor"命令配置邻居关系，确保和相邻的路由器之间建立OSPF邻居关系。
6. 配置路由传播：通过"redistribute"命令，可以将其他路由协议中学习到的路由信息传播给OSPF协议。
总结：OSPF是一种基于链路状态的内部网关协议，用于同一自治系统中的路由器之间进行路由选择。
它的基本原理是通过收集链路状态信息，构建拓扑表，并计算最短路径。
在配置OSPF时，需要启用协议、配置区域、网络、路由器ID、邻居关系和路由传播。
OSPF协议的配置可以通过CLI 或GUI进行。
OSPF协议详解详解PPT课件
LSA的头部
BJFU Info Department, QiJd
LSA的分类
Type
1 2 3 4 5 6 7 8 9 –11
LSA
Router Network Summary Link to Network Summary Link to ASBR External Link Group Membership NSSA External Attributes Opaque
BJFU Info Department, 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
BJFU Info Department, QiJd
对Ethernet等广播的链路状态描述
• Link id：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：*/ • Net mask：255.255.255.0 • Attached：30.0.0.1 router • Attached：30.0.0.2 router • Attached：30.0.0.3 router
Full 完成
邻居(Neighbor)的形成
小王
小一 小二
你好啊
小王
小一
(2)你好，小一，我叫小王
你好啊
超详细OSPF路由协议基础PPT课件
E0/1
E0/0
Loopback0
2.2.2.2/32
.1 10.1.2.0/24 .2
3.3.3.3/32
E0/0
E0/1
Area 1
Area 2
E0/0
E0/0
Loopback0 1.1.1.1/32
Loopback0
RTA
RTD
4.4.4.4/32
[RTA]router id 1.1.1.1 [RTA]ospf [RTA-ospf-1]area 1 [RTA-ospf-1-area-0.0.0.1]network 1.1.1.1 0.0.0.0 [RTA-ospf-1-area-0.0.0.1]network 10.1.1.0 0.0.0.255 [RTA-ospf-1-area-0.0.0.1]return <RTA>
1.1.1.1/32
RTA
RTD
Loopback0 4.4.4.4/32
第9页/共14页
OSPF基本配置
[RTC]router id 3.3.3.3 [RTC]ospf [RTC-ospf-1]area 0 [RTC-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.1.2.0 0.0.0.255 [RTC-ospf-1-area-0.0.0.0]quit [RTC-ospf-1]area 2 [RTC-ospf-1-area-0.0.0.2]network 3.3.3.3 0.0.0.0 [RTC-ospf-1-area-0.0.0.2]network 10.1.3.0 0.0.0.255 [RTC-ospf-1-area-0.0.0.2]return <RTC>
3.3.3.3/32
超详细OSPF路由协议基础课件
05
CATALOGUE
OSPF协议的安全性和可靠性
OSPF协议的安全性保证措施
认证机制
OSPF协议支持明文和加密的认 证方式，通过在OSPF报文中包 含认证信息，确保只有合法的路 由器才能参与OSPF路由过程。
区域划分
OSPF协议可以将大型网络划分 为多个区域，每个区域运行一个 OSPF实例，降低了路由器的资
递给其他路由器。
在传递过程中，LSA报文会不 断更新，最终形成一张完整的
链路状态数据库。
OSPF协议的路由计算过程
路由器根据接收Байду номын сангаас的LSA报文， 构建出一张链路状态数据库，记 录了网络中所有路由器的链路状
态信息。
路由器根据链路状态数据库，使 用最短路径优先算法（SPF算法 ）计算出到达各个目的网络的最
First）是一种内部网关协议（IGP
），用于在同一个自治系统（AS
）内的路由器之间传递路由信息
。
02
OSPF协议基于最短路径优先（ SPF）算法，用于计算路由最短路 径，并建立路由表。
OSPF协议工作原理
OSPF路由器之间通过交换链路 状态信息来建立和维护路由表。
路由器之间通过周期性地发送 Hello报文来发现邻居路由器，
链路状态数据库同步
OSPF协议通过周期性的数据库同步， 确保所有参与OSPF的路由器拥有相同 的链路状态数据库，保证了路由的可 靠性。
OSPF协议的故障处理和恢复机制
01
02
03
故障检测
OSPF协议通过定期发送 Hello报文和数据库同步 报文来检测网络中的故障 。
故障隔离
当检测到故障时，OSPF 协议能够快速隔离故障区 域，防止故障扩散。
OSPF协议原理与配置详解ppt课件
2
链路状态路由选择协议--OSPF
基本思想
每个路由器有责任和邻机会话，并获悉它们的名字。 每个路由器构建一个称为“链路状态广播（LSA）”的
包，该包列出了邻机的名字和到达这些邻机的费用。 LSA被传送到所有的别的路由器，每个路由器存储了来
自其他路由器的最新的LSA。 每个路由器现在有了完整的拓扑图，计算出到每个目的
12
DR/BDR的选举
P=3
P=2
DR
BBDDRR
Hello
P=1
DRother
P=1
DRother
P=0
DRother
优先级携带在Hello 包中进行传递的
其余每个DRother都会和DR，BDR建立邻接 关系， DRother之间建立邻居关系
13
DR 的选举过程如下： 登记选民――本网段内的运行OSPF 的路由器； 登记候选人――本网段内的Priority>0 的OSPF
指共享同一路由选择策略的一组路由器的集合 在互联网中，一个自治系统是一个有权自主地决定在本系统中应采用何种路由协 议的小型单位。这个网络单位可以是一个简单的网络也可以是一个由一个或多个 普通的网络管理员来控制的网络群体，它是一个单独的可管理的网络单元(如一所 大学，一个企业或者一个公司个体)。
路由器标识 (Router ID)
超详细OSPF路由协议基础课件
03
OSPF协议工作过程
OSPF协议邻居关系建立
OSPF协议通过Hello和Dead机制来 建立和维护邻居关系。
OSPF协议使用Hello报文来发现邻居 路由器，并使用Dead报文来确认邻居 的存活状态。在建立了邻居关系后， 路由器之间会互相交换链路状态信息 。
OSPF协议路由信息交换
OSPF协议使用链路状态数据库来交换路由信息。
04
OSPF协议的配置与调试
OSPF协议的基本配置
1 2 3
OSPF进程ID和路由器ID
每个OSPF路由器都需要一个唯一的OSPF进程ID 和路由器ID，用于在区域内唯一标识该路由器。
区域划分
将网络划分为不同的区域，每个区域运行一个 OSPF实例，维护一个区域内路由的链路状态数 据库。
网络类型
根据网络类型（广播、非广播、点到多点、点到 点）配置OSPF接口，并设置网络掩码。
支持多区域划分，减小了路由器的资源消耗。
OSPF协议与EIGRP的比较
• 使用区域内路由和区域间路由的分层结构，增强 了网络的扩展性。
OSPF协议与EIGRP的比较
EIGRP协议 支持多种路径度量标准，如带宽、延迟、可靠性等。
使用分布式路由表记录路由信息，能够更快速地收敛。
使用协议相关和协议无关的更新方式，增强了网络的稳 定性。
。
06
OSPF协议与其他路由协 议的比较
OSPF协议与RIP的比较
OSPF协议
支持多区域划分，路由信息只在本区域内传递，减小了路由器的资源消耗。
使用链路状态数据库记录所有直连和间接连接的路由信息，能够更精确地计算最短 路径。
OSPF协议与RIP的比较
• 使用区域地址来确定路由器的区域归属，增强了网络的扩 展性。
《OSPF路由协议》课件
OSPF报文发送与接收
01
OSPF报文封装在IP数据报中，使 用IP协议号89进行传输。
02
OSPF路由器通过操作系统的网络 层协议栈发送和接收OSPF报文。
OSPF路由器使用组播地址 224.0.0.5发送HELLO报文，以发 现邻居路由器。
03
OSPF路由器使用组播地址 224.0.0.6接收HELLO报文，以建
OSPF优点
01
高效路由
OSPF是一种链路状态路由协议，能 够快速收敛，适应网络变化。
资源消耗少
OSPF的路由信息交换仅限于区域内 ，降低了网络资源消耗。
03
02
无路由循环
OSPF通过区域划分和路由验证机制 ，有效避免了路由循环问题。
支持多种网络类型
OSPF适用于多种网络拓扑结构，如 星型、树型、网状和环型等。
核心区域
负责与其他区域进行通信，传送路由信息。
完全末梢区域
不接收外部路由信息，只接收区域内路由信 息。
存根区域
不接收外部路由信息，只接收核心区域路由 信息。
NSSA区域
允许向外部区域发布汇总路由信息。
OSPF路由器类型
Area 0路由器
位于OSPF区域的核心，负责与其他区域通信。
ABR路由器
位于不同区域的边界，负责区域间路由信息的 传递。
可靠
OSPF使用区域（Area）划分技术，将大型网络划分为若 干个较小的区域，每个区域运行一个OSPF实例，降低了 路由器的资源消耗，提高了可靠性。
安全性
OSPF支持验证，通过验证可以防止非法路由器接入网络 ，提高了安全性。
OSPF工作原理
OSPF路由器之间通过交换 Hello报文来发现邻居路由器 ，并建立邻接关系。
OSPF协议原理与配置详解
调试OSPF协议的网络连通性
检查区域间的连通性
确认区域内和区域间的路由器能够正常通信。
检查OSPF路由汇总
配置正确的路由汇总，以确保网络的连通性。
检查OSPF下一跳地址
确认OSPF下一跳地址配置正确，以避免路由环路和黑洞路由问题。
05 OSPF协议的应用场景与 案例分析
OSPF协议在企业网络中的应用
02 路由器使用Dijkstra算法计算最短路径树，构建 路由表。
03 路由表中的每一项都包含目标网络、下一跳路由 器和接口等信息。
OSPF协议路由表的更新
当网络发生变化时，相关路由器会发送链路状态 更新报文，通知其他路由器网络变化情况。
收到更新报文的路由器会重新构建链路状态数据 库和路由表。
路由器之间通过OSPF协议的报文交互，实现路由 表的实时更新和维护。
3
路由器之间通过OSPF协议的报文交换链路状态 信息，并使用最短路径算法（Shortest Path Algorithm）来更新路由表。
OSPF协议的特点
支持区域划分
OSPF协议支持将大型网络划分 为多个区域（Area），每个区 域运行一个OSPF实例，维护一 个区域内路由的数据库，降低 了路由器的资源消耗。
使用OSPF版本3
03
在IPv6网络中，使用OSPF版本3替代OSPF版本2可
以减少路由器的资源消耗。
调试OSPF协议的路由问题
检查OSPF路由器间的链 路状态
通过查看OSPF邻居状态机，确认链路是否 正常工作。
检查OSPF路由表
查看OSPF路由表，确保正确的路由信息被学习。
使用调试命令
使用OSPF调试命令，如"debug ospf packet"和"debug ospf adjacency"，以帮助 定位问题。
OSPF协议原理与配置详解ppt课件
精品课件
概念
OSPF ：Open Shortest Path First，开放最短路径优先 由IETF(Internet Engineering Task Force)组织开发 OSPF是链路状态协议，采用SPF算法 OSPF是IGP(Interior Gateway Protocol)协议，用于在自治系统 (Autonomous System，AS)内发现和计算路由 在IP网络上，它通过收集和传递自治系统的链路状态来动态地发现并传 播路由 相关RFC文档 : RFC2328， RFC1583，RFC2178
精品课件
区域划分：OSPF协议允许自治系统的网络 被划分成区域来管理，区域间传送的路由 信息被进一步抽象，从而减少了占用网络 的带宽。
等值路由：OSPF支持到同一目的地址的多 条等值路由。在RIP中也有。
精品课件
OSPF协议概述（3）
路由分级：OSPF使用4类不同的路由，按优 先顺序分别是:区域内路由、区域间路由、 第一类外部路由、第二类外部路由。
指共享同一路由选择策略的一组路由器的集合 在互联网中，一个自治系统是一个有权自主地决定在本系统中应采用何 种路由协议的小型单位。这个网络单位可以是一个简单的网络也可以是 一个由一个或多个普通的网络管理员来控制的网络群体，它是一个单独 的可管理的网络单元(如一所大学，一个企业或者一个公司个体)。
路由器标识 (Router ID)
精品课件
链路状态路由选择协议--OSPF
基本思想
每个路由器有责任和邻机会话，并获悉它们的名字。 每个路由器构建一个称为“链路状态广播（LSA）”的包
，该包列出了邻机的名字和到达这些邻机的费用。 LSA被传送到所有的别的路由器，每个路由器存储了来自
华为OSPF培训ppt
OSPF邻居和邻接关系的对比
网络类型 邻居关系 邻接关系
广播网络
所有
与DR/BDR
点到点/VLINK
所有
所有
点到多点 NBMA
所有
所有
所有
与DR/BDR
邻居和邻接关系（ 邻居和邻接关系（三）
OSPF邻接关系的建立过程
RT1 RT2
Down ExStart Exchange
Hello( DR = 0.0.0.0,Neighbors Seen = 0) Hello( DR = RT2,Neighbors Seen = 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)
问题
1：ROUTER ID修改之后，会立即生效？ 2：OSPF为什么是无自环的？ 3：为什么OSPF 区域必须和骨干区域相连？ 4：在STUB区域、骨干区域、NSSA区域分别 有哪些LSA? 5：OSPF有哪些协议报文？
解答
1:不会。必须重置OSPF进程或者重启路由器。 2：SPF计算最短路径树，以自己为根的、其它路 由器为叶的单向树。 3： OSPF协议在生成LSA时，首先将自己的
B B
A你好，我是 B
B B
邻居和邻接关系（ 邻居和邻接关系（二）
OSPF邻接关系的建立
OSPF的邻接关系的建立一般需要四个步 骤：
1：邻居发现 通过互相交换HELLO报文，当同意HELLO 报文中的内容一致后，形成邻居。 2：双向通信（TWO-WAY) 当 发 现 邻 居 的 HELLO 报 文 中 有 自 己 的 ROUTER ID之后，和邻居建立双向通信，邻接 关系开始建立。 3：数据库同步 通过使用DD、LSR、LSU报文的交互，来同 步数据库 4：FULL 建立邻接关系。
OSPF协议原理与配置详解
OSPF协议原理与配置详解OSPF（Open Shortest Path First）协议是一种基于链路状态的、开放式的内部网关协议（IGP），用于在IPv4或IPv6网络中实现路由选择。
与其他IGP协议相比，OSPF更加灵活可靠，并提供较大的网络可扩展性和路由信息的快速传播。
1. 邻居关系建立：在OSPF网络中，每个路由器通过发送Hello报文来发现相邻的OSPF路由器。
Hello报文包含了路由器的ID、所属区域等信息，并通过多播方式发送。
如果两个路由器收到了对方的Hello报文，并且报文中的信息匹配，则它们将成为相邻路由器。
2.LSDB同步：相邻路由器之间通过发送路由可达性信息的链路状态广告（LSA）来同步链路状态数据库（LSDB）。
LSA包含了路由器所知的与其邻居相关的网络和路径信息。
LSA可以分为路由器LSA（表示链路状态信息）和网络LSA（表示网络拓扑信息）等类型。
3. SPF运算：每个路由器使用已同步的LSDB计算最短路径树（SPF Tree）。
路由器将自己视为根节点，并根据链路成本计算到达其他网络的最短路径。
SPF算法基于Dijkstra算法，选择路径时考虑了链路成本、带宽、延迟等因素。
4.路由表更新：根据最短路径树计算结果，每个路由器将生成并更新其路由表，包括目的网络地址、下一跳路由器和出接口等信息。
以此，每个路由器都能根据最短路径树选择合适的路径来转发数据包。
1. 在OSPF域内为每个路由器配置OSPF进程，并设置进程ID。
进程ID在本地唯一，用于区分不同的OSPF进程。
例如，将进程ID配置为1：`router ospf 1`2. 配置OSPF区域：将路由器划分到合适的区域中。
OSPF区域是逻辑上的划分，有助于减少LSA的洪泛范围，提高网络可扩展性。
例如，将当前路由器划分到区域0：`area 0`3. 启用OSPF进程：将OSPF进程与具体接口绑定，使OSPF进程在对应的接口上运行。
OSPF讲义
OSPF网络类型：Hello时间和dead时间点到点是10S和40S点到多点的广播和非广播30S和120S通过实验4（E:\gns3-top\gns-proj）来看一下R1，R2是一条链路相连r1#conf tr1(config)#int s0/0r1(config-if)#do show ip ospf int看第三行，network type point-to-point看是否指定类型了没？r1(config-if)#do show run看结果：只是指定了S0/0的IP地址没有指定类型默认点到点r1(config-if)#do show ip ospf int第三行可以看出默认值，第五行hello时间10S，dead时间40S，说明点到点的链路hello时间是10秒，dead时间是40秒。
如何修改网络类型：r1(config-if)#ip ospf network ?结果出现四种类型：broadcast non-broadcast point-to-multipoint 点到多点默认是广播point-to-point1.我们先进入点到多点的广播，命令是：r1(config-if)#ip ospf network point-to-multipoint输入以下命令看结果r1(config-if)#do show ip ospf int 发现hello时间30S，dead时间120S，有的教材中死亡时间有叫保持时间。
此时证明了点到多点的广播是30/120S2．下面看广播的hello时间和dead时间r1(config-if)#ip ospf network broadcast//指定类型为广播r1(config-if)#do show ip ospf int //hello时间是10S，dead是40S 和点到点一样3．看点到多点非广播r1(config-if)#ip ospf network point-to-multipoint non-broadcast//指定类型为非广播，非广播是思科专有的r1(config-if)#do show ip ospf int //发现hello时间30S，dead时间120S，和点到多点广播是一样的点到多点的非广播是思科专用的，所以应用比较少4．看非广播（俗称的NBMA），帧中继代表r1(config-if)#ip ospf network non-broadcast//指定类型为非广播r1(config-if)#do show ip ospf int //hello时间是30S，dead是120S下面对于OSPF进行配置，以前讲的默认是的点到点首先我们要指定网络类型我们在R1中配置网络类型非广播R2默认网络类型---点到点r2#conf tr2(config)#router ospf 100r2(config-router)#network 12.1.1.0 0.0.0.3 area 0r2(config-router)#network 2.2.2.0 0.0.0.255 area 0我们ping一下1.1.1.1 R1路由器看是否能通？不能r2(config-router)#do ping 1.1.1.1 //不通r2(config-router)#do ping 12.1.1.1 //可以通，互联地址是可以达的，但是loopback地址是不能通讯的，说明没有学习到！输入命令：r2(config-router)#do show ip route发现只有两条直连链路 C 2.0.0.0/24C 12.0.0.0/30为什么呢？因为我们看一下：r2(config-router)#do show run //看S0/0口什么都没有，说明是点到点的方式。
《OSPF路由协议》课件
欢迎来到《OSPF路由协议》的PPT课件。在本课程中，我们将详细介绍OSPF 路由协议的概念、特点、工作原理、配置步骤、安全机制以及应用领域。让 我们一起深入了解这一重要的路由协议。
什么是OSPF路由协议
OSPF路由协议是一种开放的、基于链路状态的路由协议，用于在自治系统内 部动态地计算路由信息。它具有快速收敛、高可靠性等优点。
OSPF需要占用一定的系统资源，如内存、带宽等，可能影响其他网络设备的正常运行。
OSPF的配置步骤
• 配置OSPF进程ID • 设置路由器ID • 配置接口 • 设置网段IP地址
OSPF路由表的查阅方法
1. 显示OSPF路由表 2. 检查OSPF邻居状态 3. 描述邻居状态的信息
OSPF的安全机制
实现网络连接和会话 建立
OSPF在启动过程中，通过建立 邻居关系和更新链路状态广告， 实现网络连接和会话建立。
OSPF的缺点分析
CPU占用率变大
由于OSPF需要进行复杂的计算和处理，会导致路由器的CPU占用率变大。
费ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ过高
OSPF在大型网络中的部署和维护成本较高，需要投入大量的人力和物力资源。
系统资源占用
1 身份验证
OSPF可以通过配置身份验证来限制网络中的非法访问。
2 加密协议
OSPF支持使用加密协议对路由信息进行加密传输，保护路由信息的安全。
3 动态加密密钥管理
OSPF支持动态加密密钥管理，提供更高层次的数据安全保护。
OSPF的基本概念
开放的
OSPF是一种开放的标准，不受任何厂商限制， 可以在不同厂商的路由器上实现。
基础功能
OSPF提供路由发现、路由选择、链路状态信息 的更新等基础功能。
路由交换技术与实践项目5-OSPF的配置课件.pptx
DR和BDR选举的控制 Router(config-if)#ip ospf priority value
虚链路的配置 Router(config-router)#area area-id virtual-link router-id
THANKS
OSPF Router ID用于唯一标识OSPF路由域内的每台路由器。一个Router ID其实就是一个IP地址。 Router ID通过以下步骤确定。 使用通过OSPF router-id命令配置的Router IDIP地址。 如果路由器未配置router-id，路由器会选择其所有环回口的最高IP地址。 如果路由器未配置router-id和环回口，路由器会选择所有活动物理接口的最高IP地址。
非广播多路访问（Non-Broadcast Multi-Access，NBMA）允许多台设备接入，但是不具备广播功能。当链路层协议是帧中继、ATM和X.25时，OSPF的 默认网络类型是NBMA。在NBMA网络中，也要进行OSPF的DR和BDR选举。 点到多点
没有一种链路层协议会被OSPF默认地认为是点对多点点到多点 （Point-to-Multipoint，P2MP）类型，这种网络类型需要管理员手动配置，这种类型的 网络不进行OSPF的DR和BDR选举。
二、知识梳理
OSPF Router ID
DR和BDR的选举 具有最高OSPF接口优先级的路由器当选为DR。 具有第二高OSPF接口优先级的路由器当选为BDR。 如果OSPF接口优先级相等，则取Router ID最高者作为DR。
DR/BDR选举的时间安排 当多路访问网络中第一台启用了OSPF接口的路由器开始工作时，DR和BDR选举过程随即开始。DR一旦选出，将保持DR
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第六部分 OSPF总结
OSPF的特点
基于链路状态路由算法
支持多种度量方法 收敛速度快
附：各种LSA
LSA公共头
路由器LSA
每一个路由器都要为它所在的域产生至少一个路由器 LSA，来说明该路由器的连接情况。它的泛洪范围是域内。 当一个路由器有多个接口分别连接到不同域的时候，要为每 一个域分别生成路由器LSA。
以多播方式发送LSU把变化通告给所有近邻；而近邻在收到
LSU通告后，发送LSAck确认，并更新LSDB，计算新路由。
第四部分 可靠泛洪过程
可靠泛洪过程的两个阶段
阶段一：当路由器接收到一个LSU包后，首先要对
其中每一条LSA进行处理。
阶段二：把LSA从路由器的一些接口泛洪出去。也
就是选择输出接口，将LSA加到适当近邻的链路状
Hello报文格式
邻居和近邻
若两个路由器间直接可达，则称它们是“邻居”
（Neighbor），或者说它们是邻居关系。
如果两个邻居路由器直接进行链路状态数据库LSDB的交互
和同步，则称它们是“近邻”（Adjacency），或者说它们是
近邻关系。
“近邻”一定是“邻居”，反之未必成立。只有进行LSDB
者用于IPv4， OSPFv3用于IPv6。
OSPF的功能比RIP强大的多，适用于比较大型的网
络，但也很复杂。
OSPF的发展历史
1989年的RFC 1131是描述OSPF的第1个IETF标准，
这个版本被称为OSPFv1。
1998年形成了OSPFv2的最终标准RFC 2328。
IETF在1999年12月发布了基于IPv6的OSPF路由协
域内前缀LSA
由于路由器LSA和网络LSA中不再含有地址信息，在由
最短路径树计算路由表时需要的地址信息由域内前缀LSA来 提供。该类LSA在单个域内泛洪。
每一个该类的LSA向外界通告一条到自己域中的一个
ASBR的路由。该LSA也是由ABR才能完成的，泛洪的作用
域也是域内。
自治系统外部LSA
自治系统外部LSA是由ASBR生成的，每一个这样的LSA 通告一条到自治系统外部某一前缀的路由。该LSA在整个自 治系统（Stub域除外）内泛洪。
链路LSA
当一条链路上支持至少两个路由器时，每一个路由器要 生成链路LSA，其LS－ID等于连接在该链路上的路由器接口 标识。该类LSA在链路范围内泛洪，它主要完成以下3个功能： 同一个链路上的其他路由器提供自己的链路本地地址；通知 其他路由器本链路的前缀列表；为DR生成链路的网络LSA提 供选项字段值。
引入DR和BDR后，可以大大减少广播或NBMA网络中的
LSDB信息交换。
Hello包的交互过程
每个运行OSPF的路由器每隔HelloInterval就要向邻居路由器
发送Hello包，同时监听邻居路由器发来的Hello包。
在发送的Hello包中要把已收到Hello包的邻居路由器列入其
中，这样可以彼此判断是否建立了双向通信。
如果是在这个接口上接收到该新LSA，并且路由器自身是
BDR，则继续检查下一个接口。
否则，将该LSA从这个接口上泛洪出去。
第五部分 路由计算
路由计算的方法和步骤
5 R6 6 R2 3
路由计算的方法和步骤与链路状态路由算法中的相同。
2 3 R8
3
R1 1
2
R4
2 R7
2
R9
R3
5 3
R5
R1 1 R3 3 R5 3 R8 3 R6 2 R4 2 R7 2 R9 2 R2
议标准——RFC 2740，被称为OSPFv3。
OSPF的基本思想
每个OSPF路由器都维护一个用于跟踪网络状态的链
路状态数据库（LSDB），各路由器通过链路状态信
息的交换实现LSDB的一致。
OPSF基于Dijkstra算法和自治系统中路由器的链路
状态进行路由计算，得到最短路径。
LSDB和LSA
邻居关系建立和拆除，即邻居的优先级发生变化，并导致
邻居的DR（BDR）状态也发生改变。
DR与BDR的选举
DR和BDR选举算法 ：
先选BDR，再选DR；
选择时进行路由器优先级和ID的比较；
DR（BDR）被选出后要和邻居建立近邻关系。
第三部分 近邻关系的建立
简介
近邻关系的建立过程有时也被称为交换协议。 一般来讲，在点对点网络、虚拟链路网络和点对多点网络中，
同步的“邻居”才是“近邻（邻接）”。
DR和BDR
出现在广播网络和NBMA网络中 。
DR的主要功能：①代表所在网络生成网络LSA。②DR和所
在网络上所有的其它路由器形成近邻关系。
由于种种原因，有时DR的身份不得不发生变更。这时，为了
顺利过渡到一个新的DR，还要有一个备份指派路由器BDR。
BDR也要与所在网络上的所有路由器形成近邻关系。
OSPF的公共首部
数据库描述报文
链路状态请求报文
链路状态更新报文
链路状态确认报文
近邻关系建立的过程
发送Hello包（周期发送） 发送Hello包（周期发送），并把A放在邻居列表中 接收到Hello包，发现自己在B的邻居列表中，给B发DD包 收到A的DD包，将A中有但自己没有的LSA的摘要放在LSR包中 IPv6路由器A 收到B的LSR包，在自己数据库中查找LSA并形成LSU包发送给B 收到A的LSU包，更新数据库，并且给A发送LSAck包 IPv6路由器B
降低LSDB的大小。
减少LSA交互的数量。 减轻路由计算量。
区域的分类
主干域（0域） 普通域（非0域）
虚连接
IPv6路由器A 区域0 IPv6路由器C 区域1 IPv6路由器E IPv6路由器D 区域2 虚连接 IPv6路由器F IPv6路由器B
IPv6路由器G
区域3 IPv6路由器H
IPv6路 由器A
区域0
IPv6路 由器B
IPv6路 由器C IPv6路 由器E IPv6路 由器F
IPv6路 由器D
域内 通信
IPv6路 由器G 区域2
IPv6路 由器H
IPv6 节点1
区域1
IPv6 节点2
域内路由Βιβλιοθήκη IPv6路 由器A区域0
IPv6路 由器B
域间通信 IPv6路 由器C IPv6路 由器E IPv6路 由器D
自治系统边界路由器 （AS Boundary Router，ASBR）
到其他自治系统
IPv6路由器A
IPv6路由器B 区域0
IPv6路由器C 区域1 IPv6路由器E IPv6路由器F 区域2
IPv6路由器D
IPv6路由器G
IPv6路由器H
OSPF路由选择分类
域内路由
域间路由 自治系统外部路由
A和B的数据库同步，A和B互为FULL状态的近邻
近邻关系建立的过程（续）
在上图的例子中，B也要给A发送DD包，用于描述自己的
LSDB，就这个例子而言，A是主路由器，B是从路由器。
A会根据B的DD描述报文向B发送LSR报文，之后B向A发送
LSU，A用LSAck来确认。
在A和B建立了近邻关系之后，当A、B发现网络拓扑变化时，
开放最短路径优先协议 OSPF
北京交通大学 下一代互联网互联设备国家工程实验室 苏伟
OSPF简介
OSPF（Open Shortest Path First，开放最短路径优
先协议 ）是一种基于链路状态路由选择算法的内部
网关路由协议。
OSPF的版本有OSPFv1、 OSPFv2和OSPFv3，前两
态重传列表中，同时保持近邻的链路状态请求列表。
可靠泛洪的详细过程
检查接口连接的每个邻居，判断它们是否必须接收新LSA。 根据判断的结果路由器决定是否要从该接口泛洪该LSA。 若新LSA是从这个接口接收到的，并且是从DR或BDR发送
出来的，则认为所有的路由器已经收到了这个LSA。继续检
查下一个LSA。
接口描述符（链路标号）、链路状态信息等。
第一部分 区域划分
IPv6路由器A 接口2 接口1 IPv6路由器C 接口2 接口1 IPv6路由器E
接口1 区域0
接口1 IPv6路由器B 接口2 接口1 IPv6路由器D 接口2
区域1
区域2
接口1 IPv6路由器F
划分3个区域的自治系统
区域划分的目的
区域1
IPv6路 由器F
区域2
IPv6 节点1
IPv6 节点2
域间路由
第二部分 呼叫协议
呼叫协议简介
呼叫协议是通过路由器周期性地发送Hello包来实现
的。它的作用主要包括两点：
建立和维护OSPF路由器之间的邻居关系。 在广播和NBMA网络中选取指派路由器DR（Designed
Router ）和备份指派路由器BDR（Backup Designed Router ）。
邻居之间都可以建立近邻关系；而在广播网络和NBMA网络 中，只有DR（BDR）和邻居之间才能建立近邻关系。
邻居之间建立近邻关系的过程，就是它们进行链路状态数据
库LSDB的交互，并最终实现LSDB同步的过程。
四种数据包
数据库描述DD（Database Description）包
链路状态请求LSR（Link State Request）包 链路状态更新LSU（Link State Update）包 链路状态确认LSAck（Link State Acknowledge）包
LSDB（Link State DataBase ）是每个OSPF路由器都要维护
的一个数据库，用于描述、记录网络的拓扑结构，实际上就 是一张完整的网络图，路由器可以按照该图计算出全部的最 短路由。