OSPF协议原理培训胶片
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数据通信课件OSPF协议原理及配置(OSPF协议原理)
OSPF是一个内部网关协议(IGP)
OSPF属于链路状态协议, 维护一个复杂的网络拓扑数据库， 采用SPF算法计算最优路由。
OSPF的网络类型分为：多点网络、点到点网络
OSPF的优点
无路由自环 可适应大规模网络 路由变化收敛速度快 支持区域划分 支持等值路由 支持验证 支持路由分级管理 支持以组播地址发送协议报文
OSPF 的相关概念（2）
Interface（协议接口）
运行OSPF协议的接口； 周期性的发送协议报文（Hello包），查找发现邻居（neighbor）。
指定路由器（DR）和备份指定路由器（BDR）
广播网络中为了减少OSPF同步链路状态信息的流量，根据接口优先级 自动选举一个DR和BDR来代表这个网络。
OSPF的工作过程（1）
运行OSPF协议，发现邻居；
交互链路状态信息（LSA），同步链路状态数据库 （LSDB），建立邻接关系；
运用SPF算法，计算最短路径树，生成路由。
OSPF的工作过程（2）
自治系统
接口启动OSPF
邻居列表
拓扑数据库
路由表
课程内容
OSPF概述 OSPF的一些概念 OSPF的工作过程
链接状态数据库（Link State Database）：
包含了网络中所有路由器的链接状态。它表示着整个网络的拓扑结构。
Neighboring Routers（邻居路由器）
直连网络中的OSPF路由器根据hello包自动形成邻居关系。
Adjacency（邻接关系）
在邻居关系的基础上，同步链路状态信息数据库后形成邻接关系。
Down State
Hello，我的router ID是10.75.0.1，没有看到邻居。
OSPF属于链路状态协议, 维护一个复杂的网络拓扑数据库， 采用SPF算法计算最优路由。
OSPF的网络类型分为：多点网络、点到点网络
OSPF的优点
无路由自环 可适应大规模网络 路由变化收敛速度快 支持区域划分 支持等值路由 支持验证 支持路由分级管理 支持以组播地址发送协议报文
OSPF 的相关概念（2）
Interface（协议接口）
运行OSPF协议的接口； 周期性的发送协议报文（Hello包），查找发现邻居（neighbor）。
指定路由器（DR）和备份指定路由器（BDR）
广播网络中为了减少OSPF同步链路状态信息的流量，根据接口优先级 自动选举一个DR和BDR来代表这个网络。
OSPF的工作过程（1）
运行OSPF协议，发现邻居；
交互链路状态信息（LSA），同步链路状态数据库 （LSDB），建立邻接关系；
运用SPF算法，计算最短路径树，生成路由。
OSPF的工作过程（2）
自治系统
接口启动OSPF
邻居列表
拓扑数据库
路由表
课程内容
OSPF概述 OSPF的一些概念 OSPF的工作过程
链接状态数据库（Link State Database）：
包含了网络中所有路由器的链接状态。它表示着整个网络的拓扑结构。
Neighboring Routers（邻居路由器）
直连网络中的OSPF路由器根据hello包自动形成邻居关系。
Adjacency（邻接关系）
在邻居关系的基础上，同步链路状态信息数据库后形成邻接关系。
Down State
Hello，我的router ID是10.75.0.1，没有看到邻居。
ospf协议详解ppt课件
– Intra-Area Traffic:域内间通信量 – Inter-Area Traffic:域间通信量 – External Traffic:外部通信量
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7
路由器类型
• Internal Router:内部路由器
• ABR(Area Border Router):区域边界路由器
• Backbone Router(BR):骨干路由器
Link-state Acknowledment
作用
1、用于发现邻居2、 建立邻接关系3、维持 邻接关系4、确保双向 通信 5、选举DR和BDR
数据库的描述 DBD
链路状态请求包 LSR
链路状态更新包 LSU
链路状态确认包 LSACK
可靠性
可靠 可靠 可靠
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6
OSPF区域
• 区域长度32位，可以用10进制，也可以类 似于IP地址的点分十进制，分3种通信量
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14
NBMA网络、点到多点网络和虚链接
• 比如X.25,Frame Relay,和ATM,不具备广播
的能力,因此邻居要人工来指定,在这样的网 络上要选举DR和BDR,OSPF包采用unicast 的方式
• 是NBMA网络的一个特殊配置,可以看成是 点到点链路的集合. 在这样的网络上不选举 DR和BDR.
• ASBR(Autonomous System Boundary Router):自治系统边界路由器.
最新编辑ppt
8
虚链路(Virtual Link)
• 以下2中情况需要使用到虚链路:
– 通过一个非骨干区域连接到一个骨干区域.
– 通过一个非骨干区域连接一个分段的骨干区域两边 的部分区域.
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7
路由器类型
• Internal Router:内部路由器
• ABR(Area Border Router):区域边界路由器
• Backbone Router(BR):骨干路由器
Link-state Acknowledment
作用
1、用于发现邻居2、 建立邻接关系3、维持 邻接关系4、确保双向 通信 5、选举DR和BDR
数据库的描述 DBD
链路状态请求包 LSR
链路状态更新包 LSU
链路状态确认包 LSACK
可靠性
可靠 可靠 可靠
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6
OSPF区域
• 区域长度32位，可以用10进制，也可以类 似于IP地址的点分十进制，分3种通信量
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14
NBMA网络、点到多点网络和虚链接
• 比如X.25,Frame Relay,和ATM,不具备广播
的能力,因此邻居要人工来指定,在这样的网 络上要选举DR和BDR,OSPF包采用unicast 的方式
• 是NBMA网络的一个特殊配置,可以看成是 点到点链路的集合. 在这样的网络上不选举 DR和BDR.
• ASBR(Autonomous System Boundary Router):自治系统边界路由器.
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8
虚链路(Virtual Link)
• 以下2中情况需要使用到虚链路:
– 通过一个非骨干区域连接到一个骨干区域.
– 通过一个非骨干区域连接一个分段的骨干区域两边 的部分区域.
培训课程_OSPF技术培训v1[1].0
![培训课程_OSPF技术培训v1[1].0](https://img.taocdn.com/s3/m/95b37c79f5335a8102d220be.png)
ABR、ASBR 区域边界路由器、自治系统边界路由器
LSA Link Type DR和BDR 区域类型 Virtual-Link
虚连接
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Page 4
OSPF Router ID
Router ID 一个32-bit的无符号整数，是一台路由器的唯一标识，在整个自治系统内唯一
OSPF Header Protocol #89
OSPF Packet
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Page 5
OSPF协议区域
OSPF使用Area实现了分层----两层模式 区域号是一个32bit的整数
定义为IP address格式
Page 10
内容介绍
第1章 OSPF协议基本概念 第2章 OSPF网络类型 第3章 OSPF路由计算过程
第4章 LSA链路状态通告
第5章 设计规划OSPF网络 第6章 OSPF基本配置、调试及排错
附录
LSA进一步阐述
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Page 25
OSPF协议Cost值(续)
计算方法
10^8 /bandwidth
− 56-kbps serial link = 1785
− Ethernet = 10
− 64-kbps serial link = 1562 − T1 (1.544-Mbps serial link) = 64
Page 19
OSPF的五种协议报文
第一课 OSPF协议原理
距离矢量算法的优点： – 路由计算简单，对路由器资源消耗小。同样适用与超大型网络路 由的计算（BGP）.
©2009,蓝狐网络版权所有，未经授权不得使用与传播.
7
OSPF协议特点
–
Open shortest path first,目前IGP中应用最广、性能最优的一个 协议，具有如下特点：
• • • • • • • • • 可适用大规模网络； 路由变化收敛速度快； 无路由环路； 支持变长子网掩码VLSM； 支持等价路由； 支持区域划分 提供路由分级管理 支持验证 支持以组播地址发送协议报文
IP Header (Protocol # 89) OSPF Packet
–
OSPF协议报文不转发
• 通常OSPF的协议报文是不被转发的，只能传递一跳，即在IP报文头中TTL值被设为1 （虚链路除外）.路由器收到邻居传递的LSA后，产生一份COPY，放入LSDB。并将复 制的LSA传递给其他邻居。 • OSPF路由器没有权利修改非自己产生的LSA.
OSPF协议原理
©2009,蓝狐网络版权所有，未经授权不得使用与传播.
本节大纲
距离矢量路由计算
– –
RIP路由传递过程回顾 业务数据转发分析回顾
OSPF区域内路由计算
–
– – –
OSPF协议基础 链路状态信息描述 链路状态信息传递 SPF路由的计算
多区域划分意义 区域间LSA信息传递 区域间LSA计算
简化的描述信息 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 /类型/ metric : 50 /花费/ 由DR另外生成的描述信息，统一描述了本网段的情况 net mask : 255.0.0.0 /本网段掩码/ attached : 30.0.0.1 router /router id/ attached : 30.0.0.2 router attached : 30.0.0.3 router
OSPF协议详解详解PPT课件
BJFU Info Department, QiJd
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
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
3-OSPF协议 ISSUE 1.0(电信模板)_印刷方式：胶片-注释
VPI/VCI=0/103
ATM
非广播网络－非广播多路访问（NBMA）
中国电信云南公司网络运行维护部
10.1.1.1
全连接ATM网络
OSPF支持的网络类型－点到多点类型
DLCI = 102
DLCI = 103
FR
非广播网络－点到多点（Point-to-MultiPoint）
10.1.1.1
不完全连接的帧中继网络
• 静态路由的配置命令和命令模式
– [Router]ip route-static <ip_address> [ <mask> | <masklen> ] <interface_name> | <gateway_address> [ preference <preference_value> ] [ reject | blackhole ]
外部网关协议（ＥＧＰ） 自治系统ＡＳ２００ 自治系统ＡＳ１００
ＢＧＰ
• • 内部网关协议（ＩＧＰ） • •
RIP OSPF IS-IS ……
中国电信云南公司网络运行维护部
按寻径算法划分
距离矢量算法 链路状态算法
RIP
OSPF
BGP
IS-IS
中国电信云南公司网络运行维护部
路由协议之间的互操作
• 每种路由协议只能发布和学习自己协议已知的路由
OSPF的区域划分
Area 1
Area 4 Area 0
Area 0为骨干区域，所 有ABR都至少有一个接 口属于Area 0
Area 2 Area 3
中国电信云南公司网络运行维护部
虚连接（Virtual Link）
华为路由协议原理培训大全OSPF-ISIS-BGP
/24
/24
RTB
两端口处于不同网 段的点到点网段
Page 29
N1
48 RTA
48 48
N2
48 RTB
由LSDB描述的有向图
描述点到点网段
RTA
PPP
10.1.1.1 10.1.1.2
/24
/24
RTB
两端口处于同一网 段的点到点网段
Page 30
RTA 48
N1
48 48
48 RTB
由LSDB描述的有向图
端口的配置一致
Version #
Area ID AuType
Authentication Authentication Network Mask HelloInterval RouterDeadInterval
Page 37
端口状态变换
Waiting WaitTimer BackupSA报文头部
Page 20
LSA类型
LS Type
1
LSA名称 Router-LSA
2
Network-LSA
LSA描述
每一个路由器都会生成。这种LSA描述某 区域内路由器端口链路状态的集合。只在 所描述的区域内泛洪。
由DR生成，用于描述广播型网络和NBMA 网络。这种LSA包含了该网络上所连接路 由器的列表。只在该网络所属的区域内泛 洪。
Page 11
OSPF支持的网络类型
DLCI = 102
DLCI = 103
10.1.1.1
FR
不完全连接
非广播网络－点到多点（Point-to-MultiPoint）
Page 12
划分AS为多区域
Area 1
OSPF协议原理培训胶片
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
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Page 28
第1章 OSPF协议基本概念 第2章 OSPF网络类型 第3章 OSPF路由计算过程 第4章 LSA链路状态通告 第5章 设计规划OSPF网络
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向对方发送其需要的LSA
LSAck报文
收到LSU之后，进行确认
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Page 22
邻接关系的形成与维持
通过HELLO报文形成邻接关系
邻居建立后，还需要通过HELLO报文进行邻居关系的维持，有两个
Init Loading
2-way
ExStart
Exchange
Full
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Page 24
邻接关系形成后开始相互交流
数据库交换过程
主从协商 DD交换 LSA请求 LSA传播 LSA应答
OSPF协议路由计算过程
RTA
1 2 5
RTB
LSDB
LSA of RTA LSA of RTB LSA of RTC
RTD RTC
A 2 3
1 C 5
B
3
LSA of RTD (2)每台路由器的LSDB
D
(3)由链路状态数据库生成 带权有向图
B A
2 1
(1)网络的拓扑结构
A
2
1
B
A
2
OSPF基本原理课件(精)
——通信类专业教学资源库数据通信与计算机网O NhomakorabeaPF基本原理
电信工程系
目 录
01
02
基本概念
OSPF路由协议特性
03
OSPF协议报文
1.OSPF的基本概念
OSPF协议路由的计算过程可简单描述如下： （1）每台OSPF路由器根据自己周围的网络拓扑结构生成链路状 态通告LSA，并通过更新报文将LSA发送给网络中的其它OSPF 路 由器。 （2）每台OSPF 路由器都会收集其它路由器发来的LSA，所有的 LSA放在一起便组成了链路状态数据库LSDB。 （3）OSPF路由器将LSDB转换成一张有向图，这张图便是对整个 网络拓扑结构的真实反映。各个路由器得到的有向图是完全相同的 。 （4）每台路由器根据有向图，计算一个以自己为根，以网络中其 它节点为叶的最短路径树。每台路由器计算的最短路径树给出了到 网络中其它节点的路由表。
邻居的概念
链路：链路是被指定给任一给定网络的一个网络或路由器。当一个 接口被加入到该OSPF的处理中时，它就被OSPF认为是一个链路。 这个链路或接口，将有一个指定给它的状态信息（up或down即激 活或失效），以及一个或多个IP 地址。 邻居：邻居可以是两个或更多的路由器，这些路由器都有某个接口 连接到一个公共的网络上，如两个连接在一个点到点串行链路上的 路由器。
OSPF分层结构模型
OSPF在同一个自治系统AS内划分地区（area）。在若干地区中，必须有一个 地区0（主干地区）。 其它地区必须连接到主干地区。连接主干地区与其它地区的路由器称之为地区 边界路由器（ABR）。 多个自治系统之间也可以连接。连接多个自治系统的路由器称之为自治系统边 界路由器（ASBR）。
OSPF区域划分
电信工程系
目 录
01
02
基本概念
OSPF路由协议特性
03
OSPF协议报文
1.OSPF的基本概念
OSPF协议路由的计算过程可简单描述如下： （1）每台OSPF路由器根据自己周围的网络拓扑结构生成链路状 态通告LSA，并通过更新报文将LSA发送给网络中的其它OSPF 路 由器。 （2）每台OSPF 路由器都会收集其它路由器发来的LSA，所有的 LSA放在一起便组成了链路状态数据库LSDB。 （3）OSPF路由器将LSDB转换成一张有向图，这张图便是对整个 网络拓扑结构的真实反映。各个路由器得到的有向图是完全相同的 。 （4）每台路由器根据有向图，计算一个以自己为根，以网络中其 它节点为叶的最短路径树。每台路由器计算的最短路径树给出了到 网络中其它节点的路由表。
邻居的概念
链路：链路是被指定给任一给定网络的一个网络或路由器。当一个 接口被加入到该OSPF的处理中时，它就被OSPF认为是一个链路。 这个链路或接口，将有一个指定给它的状态信息（up或down即激 活或失效），以及一个或多个IP 地址。 邻居：邻居可以是两个或更多的路由器，这些路由器都有某个接口 连接到一个公共的网络上，如两个连接在一个点到点串行链路上的 路由器。
OSPF分层结构模型
OSPF在同一个自治系统AS内划分地区（area）。在若干地区中，必须有一个 地区0（主干地区）。 其它地区必须连接到主干地区。连接主干地区与其它地区的路由器称之为地区 边界路由器（ABR）。 多个自治系统之间也可以连接。连接多个自治系统的路由器称之为自治系统边 界路由器（ASBR）。
OSPF区域划分
《OSPF路由协议》课件
OSPF路由协议PPT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。
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。
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协议原理与配置详解ppt课件
OSPF协议原理及配置
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
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
OSPF协议原理
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Page 23
DR和BDR
我有三个邻居，但是 只有两个邻接
RTA
10.1.1.1 10.1.1.2
10.1.1.3
Ethernet
10.1.1.4 DR
BDR
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10.1.1.1
不完全连接的帧中继网络
常见链路层协议对应的默认网络类型
网络类型 Point-to-point Broadcast NBMA 常见链路层协议 PPP链路；Lapb链路；HDLC链路； 以太网链路； 帧中继链路；ATM链路
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All rights reserved
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All rights reserved
Page 16
OSPF的基本概念
HELLO协议报文 协议报文 ROUTER ID OSPF邻居和邻接关系 邻居和邻接关系 DR、BDR 、 AREA、路由器类型 、
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NBMA 所有 与DR/BDR 点到多点 所有 所有
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
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AREA、路由器类型（一）
AREA
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邻接关系的形成与维持
通过HELLO报文形成邻接关系 邻居建立后,还需要通过HELLO报文进行邻居关系的维持,有两个 定时器来进行这项工作: HELLO TIME:缺省为10秒(对于NBMA网络为30秒) DEAD TIME:缺省为4倍的HELLO TIME
Loading
DD (Seq = y+n,I = 0, M = 0, MS = 1) DD (Seq = y+n,I = 0, M = 0, MS = 0) LS Request LS Update LS Ack
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Full
Full
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OSPF的邻t Loading
2-way
ExStart
Exchange
Full
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2
1
B
C
3 3
C
C
3 3
C
D
D
D
D
(4)每台路由器分别以自己为根节点计算最小生成树
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问题
OSPF协议报文有哪些? OSPF协议路由计算的过程是怎样的? OSPF域中有两个相同的ID,会造成什么问题? OSPF查找路由表的顺序是怎样的? OSPF中有哪些表?生成这些表的顺序是怎样的?
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OSPF协议相关术语
Router ID Area Cost OSPF域中路由器的唯一标识 区域 花费值 链路状态通告 链路类型,包括广播,非广播,点到点,点到多点 指定路由器和非指定路由器 骨干区域,STUB区域,TRANSIT区域 虚连接
ABR,ASBR 区域边界路由器,自治系统边界路由器 LSA Link Type DR和BDR 区域类型 Virtual-Link
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OSPF协议概述
OSPF(Open Shortest Path First) 属于IGP(内部网关协议) 基于链路状态算法的路由协议 由IETF开发 目前为版本2 相关协议:RFC1583, RFC2178, RFC2328
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OSPF Router ID
Router ID 一个32-bit的无符号整数,是一台路由器的唯一标识,在整个自 治系统内唯一 Router ID OSPF 是基于IP的,其协议号是89
OSPF Header Protocol #89
OSPF Packet
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OSPF协议区域
OSPF使用Area实现了分层----两层模式 区域号是一个32bit的整数 定义为IP address格式 也可以用一个十进制整数表示 (ie. Area 0.0.0.0, or Area 0) 区域0.0.0.0保留为骨干区 非骨干区一定要连接到骨干区
PTMP
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OSPF邻居关系太多
对于多点接入网络,即NBMA和broadcast,如果网络内有上百台路 由器,那将形成多少邻接关系:两两互相形成,即100*(100-1), 这些邻接关系要定期的交换LSDB,这样耗费的系统资源更是不计其 数.
HUB
FR/X.25
BROADCAST
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OSPF协议支持的网络类型
链路类型:广播,非广播,点到点,点到多点
HUB
PTP BROADCAST
FR/X.25
FR/X.25
NBMA
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OSPF协议基本特征
无路由自环 可适应大规模网络 路由变化收敛速度快 支持区域划分 支持等值路由 支持验证 支持路由分级管理 支持以组播地址发送协议报文
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邻接关系形成后开始相互交流
数据库交换过程 主从协商 DD交换 LSA请求 LSA传播 LSA应答
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OSPF协议数据库交换过程
RT1 Down ExStart Exchange RT2 Hello( DR = 0.0.0.0,Neighbors Seen = 0) Down Hello( DR = RT2,Neighbors Seen = RT1) Init DD (Seq = x,I = 1, M = 1, MS = 1) DD (Seq = y,I = 1, M = 1, MS = 1) ExStart DD (Seq = y,I = 0, M = 1, MS = 0) Exchange DD (Seq = y+1,I = 0, M = 1, MS = 1) DD (Seq = y+1,I = 0, M = 1, MS = 0)
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OSPF协议Cost值
Cost应用于每一个启动了OSPF的链路 16-bit正数,范围[1—65,535] Cost值越小链路越优 该值表示的是出接口Cost值 路由选取是依靠整个链路Cost值的总和
ASBR
RIP/RIPV2 World
外部路由信息传播轨迹 Ping向外部路由的报文轨迹
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问题
什么是Router ID ?有什么作用?修改Router ID之后是否会立 即生效? 为什么要划分区域?怎样合理划分区域?为什么其他区域必须 和骨干区域相连? Cost值有什么作用?
AuType
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OSPF的五种协议报文
Hello报文 发现及维持邻居关系,选举DR,BDR DD报文 本地LSDB的摘要 LSR报文 向对端请求本端没有或对端的更新的LSA LSU报文 向对方发送其需要的LSA LSAck报文 收到LSU之后,进行确认
NBMA
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DR和BDR
DR
BDR
M= n(n-1)/2 = 28
M= (n-2)×2+1 = 13
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问题
LSA描述的网络类型主要有哪些? 为什么要选举DR和BDR?它们有什么作用?
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第1章 OSPF协议基本概念 章 协议基本概念 第2章 OSPF网络类型 章 网络类型 第3章 OSPF路由计算过程 章 路由计算过程 第4章 LSA链路状态通告 LSA链路状态通告 第5章 设计规划 章 设计规划OSPF网络 网络
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学习完此课程,您将会: 掌握OSPF协议的基本概念 掌握OSPF协议的基本原理 设计规划OSPF网络
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第1章 OSPF协议基本概念 OSPF协议基本概念 第2章 OSPF网络类型 章 网络类型 第3章 OSPF路由计算过程 章 路由计算过程 第4章 LSA链路状态通告 章 链路状态通告 第5章 设计规划 章 设计规划OSPF网络 网络
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OSPF报文头
OSPF报文头格式:
Version #
Type Router ID Area ID
Packet length
Checksum Authentication Authentication
Security Level:
OSPF协议原理
ISSUE 1.0
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本课程由浅入深的讲解OSPF协议基 本概念,OSPF路由计算过程,各种 类型的LSA,以及如何合理规划设计 OSPF网络.学完本课程,无论您是 新手,还是资深专家,都能从中获益 匪浅.