路由交换基础-OSPF协议与路由重分发
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BSCI 2 - 1
Cost=10
这是去往10.3.3.0/24子网的最优路由。
33
单域OSPF的基本配置
BSCI 2 - 1
34
单域OSPF的基本配置命令
配置路由器的Router ID
[H3C]router-id router-id
启动OSPF协议
[H3C] ospf [ process-id ]
A
Hello
B
Down State
I am router ID 172.16.5.1 and I see no one.
Init State
Router B Neighbors List 172.16.5.1/24, int E1 OSPF的Hello数据包的目的地址通常为 224.0.0.5 ，其中包含Router ID信息 Init State – 收到了Hello包，但其中不包含该路由器的Router ID
BSCI 2 - 1
28
新加入的路由器对DR/BDR选举的影响
P=3 DR P=2 BDR P=255 DRother
Hello
DRother P=1
DRother P=1
DRother P=0
一旦DR选举完毕，一台拥有更高优先级的路由器加入后不会成 为新的DR 。 如果DR失败，BDR会成为新的DR并选举新的BDR 。
4 – 构建SPF树
5 – 计算路由表
3 – 执行SPF算法
BSCI 2 - 1
4
链路状态协议的特点
收敛迅速: 一旦发生变化受影响的源端立即发送更新信息
强有力的防止环路措施：
路由器了解整体的拓扑信息
链路状态数据包是有序且带确认机制的
SPF算法保证无环路
链路状态协议支持 VLSM和CIDR 对路由器的资源(CPU和内存)要求较高 需要对网络进行严格的规划和(层次化)设计
*
*
*
*
17
标记*的内容在邻居之间必须一致
BSCI 2 - 1
建立邻居关系的必要条件
D E
Hello
B
A
C
相邻两个接口IP地址在同一子网 Hello/dead间隔相同 Area-ID相同
afadjfjorqpoeru 39547439070713
Hello
如果配置验证要求口令和验证类型相 同
BSCI 2 - 1
18
OSPF的工作过程
172.16.5.1/24 E0 172.16.5.2/24 E1
A
Hello
B
Down State
Down State – OSPF已启动并且发送了 Hello包，但没有收到对端的Hello包。
BSCI 2 - 1
19
OSPF的工作过程
172.16.5.1/24 E0 172.16.5.2/24 E1
注意：每个子网一对DR/BDR 。
BSCI 2 - 1
27
选举DR和BDR
P=3 P=2
DR
BDR
Hello
DRother P=1
DRother P=1
DRother P=0
接口优先级最高的路由器被选为DR ，若优先级相同Router ID最大的当 选。可以在接口上设置优先级，缺省为1 ，设置范围是0至255 ，0表示 不能被选为DR或BDR 。 向DR/BDR发送的OSPF数据包的目的地址为224.0.0.6 DR向其它路由器发送的OSPF数据包的目的地址为224.0.0.5
10.1.1.0/24
To0 Token
10.2.2.0/24 B
FDDI
10.3.3.0/24 C
A
Ring
E0
Cost=6
Cost=1
Cost=10
10.4.4.0/24
Topology Table Net Cost Out Interface 10.2.2.0 7 To0 10.3.3.0 17 To0 10.3.3.0 20 E0
初始化过程中会产生过量的泛洪信息
BSCI 2 - 1
5
单域OSPF的工作过程
BSCI 2 - 1
6
OSPF术语
OSPF属于链路状态路由协议
Link: 对应路由器的接口
Link state: 描述路由器的接口与它邻居工作状态的信息：
• 接口的IP地址和掩码， • 接口连接的网络类型 • 链路的度量(cost)
Hello
Router ID Hello/dead intervals Neighbors Area-ID Router priority DR IP address BDR IP address Authentication password Stub area flag
*
*
*
*
14
标记*的内容在邻居之间必须一致
在NBMA拓扑中选举DR/BDR
X.25
Frame Relay
OSPF将NBMA看做广播型媒介。
在全网状拓扑中要选举DR/BDR ，但NBMA网络并不总是全网状的。 是否选举DR/BDR取决于NBMA的拓扑，例如设置了点到点子接口的
帧中继网络不选举DR/BDR 。
BSCI 2 - 1
32
计算路由表
BSCI 2 - 1
16
建立邻居关系
D E
Hello
B
A
C
afadjfjorqpoeru 39547439070713
Hello
Router ID Hello/dead intervals Neighbors Area-ID Router priority DR IP address BDR IP address Authentication password Stub area flag
30
BDR
BSCI 2 - 1
Point-to-Point 链接
• 通常是采用PPP或HDLC封装的串行接口 • 或帧中继/ATM中的点到点子接口 • 不需要选举DR/BDR
• OSPF自动探测这种接口类型
• OSPF数据包在这种网络类型中使用目的IP地址224.0.0.5
BSCI 2 - 1
31
BSCI 2 - 1
Router ID
Router ID – 在OSPF网络中标识路由器 OSPF中选择router-id的规则： Highest loopback address Highest active IP address Loopback接口永远不会被动关闭。
BSCI 2 - 1
BSCI 2 - 1
29
DR的工作过程(每个子网一个DR/BDR)
LSU --- 224.0.0.6
2
LSU
DR
P=3
BDR
P=2
LSU --- 224.0.0.5
Hello
x
1 LSU
P=1
P=1
P=0
DRother
LSU
3
DRother
3
LSU
P=1
DR
P=2
4
LSU
P=1
P=1 DRother
配置OSPF区域
[H3C-ospf-1]area area-id
在指定网段使能ospf
[H3C-ospf-1-area-0.0.0.0] network ip-address wildcard-mask Process-id 是本地有效的，不需要与其它路由器上OSPF的进程 号相同。
OSPF的原理与配置方法
BSCI 2 - 1
1
目 录
链路状态协议的特点 单域OSPF的工作过程 单域OSPF的基本配置
OSPF验证的配置方法
OSPF配置的核查与排错
BSCI 2 - 1
2
链路状态协议的特点
BSCI 2 - 1
3
链路状态协议的工作过程
1 – 泛洪(Flooding)链路状态信息
2 – 构建拓扑库
BSCI 2 - 1
21
OSPF的工作过程
A
Hello 172.16.5.1/24 E0 172.16.5.2/24 E1
B
Down State
I am router ID 172.16.5.1 and I see no one.
Init State
Router B Neighbors List 172.16.5.1/24, int E1 I am router ID 172.16.5.2, and I see 172.16.5.1. Router A Neighbors List 172.16.5.2/24, int E0
Broadcast Multiaccess
Point-to-Point
NBMA
X.25
Frame Relay
BSCI 2 - 1
26
广播型多路访问网
DR BDR
Full State :所有路由器应保持一致的拓扑库信息
达到Two-Way状态后选举DR(Designated Router)和BDR (Backup Designated Router)代表某个广播域 每个路由器与DR和BDR的拓扑库保持一致 (Full State)
路由的度量值是路由器的某个接口到目的网络之间所有出方 向接口Cost之和。 Neighbors
Interfaces
Cost = 10
Token Ring
Cost = 48
Ethernet = 10 16-Mbps Token Ring = 6 Fast Ethernet = 1
Cost = 6
E1 (2.048-Mbps 串行链接) = 48
Topology Database Lists All Routes
BSCI 2 - 1
11
OSPF 数据包类型
BSCI 2 - 1
12
Hello 数据包
数据报头
Hello 数据包
BSCI 2 - 1
13
建立邻居关系
D E
Hello
B
A
C
afadjfjorqpoeru 39547439070713
BSCI 2 - 1
35
OSPF 配置实例
1.1.1.1/24 2.2.2.1/24 S 0/0 2.2.2.2/24 S 0/0 区域0 E0/0 3.3.3.1/24
区域1
E0/0
路由器A
路由器B
区域2
路由器A: Interface Ethernet0/0 ip address 1.1.1.1 255.255.255.0 Interface Serial0/0 ip address 2.2.2.1 255.255.255.0 Ospf 1 area 0.0.0.0 network 2.2.2.0 0.0.0.255 area 0.0.0.1 network 1.1.1.0 0.0.0.255
全部链路状态信息组成一个链路状态库 (LSDB)。
Interfaces
Token Ring
BSCI 2 - 1
7
OSPF术语
构建邻居关系有严格的规则 !
Neighbors
Interfaces
Token Ring
BSCI 2 - 1
8
OSPF术语
Cisco OSPF Cost 的计算方法 : 108/接口带宽(bps)
15
Hello/Dead 间隔
路由器在每个启用OSPF的接口上发送 Hello包:
在多路访问和点到点链路上缺省Hello间隔为10秒
在NBMA网络中缺省Hello间隔为30秒 OSPF的Hello包的目的地址通常为组播地址224.0.0.5
Cisco路由器上缺省的Dead间隔为Hello间隔的4倍。 注意: 相邻的路由器的Hello和Dead 间隔必须一致才能建立邻居关 系，否则Hello包被丢弃。
Two-Way State
Two-way State – 收到Hello包， 而且包含该路由器的Router ID 。
BSCI 2 - 1
22
OSPF的工作过程
BSCI 2 - 1
23
OSPF的工作过程
BSCI 2 - 1
24
OSPF的工作过程
拓扑库的内容一致
BSCI 2 - 1
25
OSPF 拓扑 (网络类型)
Leabharlann Baidu
问题：Gigabit Ethernet及更高速率 = 1
BSCI 2 - 1
9
OSPF术语
Autonomous System (自治系统)
Neighbors
Interfaces
Area 1
Cost = 48
Cost = 10
Area 0
Token Ring
Cost = 6
BSCI 2 - 1
10
OSPF术语
BSCI 2 - 1
20
OSPF的工作过程
172.16.5.1/24 E0 172.16.5.2/24 E1
A
Hello
B
Down State
I am router ID 172.16.5.1 and I see no one.
Init State
Router B Neighbors List 172.16.5.1/24, int E1 I am router ID 172.16.5.2, and I see 172.16.5.1.
Autonomous System(自治系统)
Neighbors
Interfaces
Area 1
Cost = 48
Cost = 10
Area 0
Token Ring
Cost = 6
Routing Table Lists Best Routes
Neighborship Table Lists Neighbors
Cost=10
这是去往10.3.3.0/24子网的最优路由。
33
单域OSPF的基本配置
BSCI 2 - 1
34
单域OSPF的基本配置命令
配置路由器的Router ID
[H3C]router-id router-id
启动OSPF协议
[H3C] ospf [ process-id ]
A
Hello
B
Down State
I am router ID 172.16.5.1 and I see no one.
Init State
Router B Neighbors List 172.16.5.1/24, int E1 OSPF的Hello数据包的目的地址通常为 224.0.0.5 ，其中包含Router ID信息 Init State – 收到了Hello包，但其中不包含该路由器的Router ID
BSCI 2 - 1
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新加入的路由器对DR/BDR选举的影响
P=3 DR P=2 BDR P=255 DRother
Hello
DRother P=1
DRother P=1
DRother P=0
一旦DR选举完毕，一台拥有更高优先级的路由器加入后不会成 为新的DR 。 如果DR失败，BDR会成为新的DR并选举新的BDR 。
4 – 构建SPF树
5 – 计算路由表
3 – 执行SPF算法
BSCI 2 - 1
4
链路状态协议的特点
收敛迅速: 一旦发生变化受影响的源端立即发送更新信息
强有力的防止环路措施：
路由器了解整体的拓扑信息
链路状态数据包是有序且带确认机制的
SPF算法保证无环路
链路状态协议支持 VLSM和CIDR 对路由器的资源(CPU和内存)要求较高 需要对网络进行严格的规划和(层次化)设计
*
*
*
*
17
标记*的内容在邻居之间必须一致
BSCI 2 - 1
建立邻居关系的必要条件
D E
Hello
B
A
C
相邻两个接口IP地址在同一子网 Hello/dead间隔相同 Area-ID相同
afadjfjorqpoeru 39547439070713
Hello
如果配置验证要求口令和验证类型相 同
BSCI 2 - 1
18
OSPF的工作过程
172.16.5.1/24 E0 172.16.5.2/24 E1
A
Hello
B
Down State
Down State – OSPF已启动并且发送了 Hello包，但没有收到对端的Hello包。
BSCI 2 - 1
19
OSPF的工作过程
172.16.5.1/24 E0 172.16.5.2/24 E1
注意：每个子网一对DR/BDR 。
BSCI 2 - 1
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选举DR和BDR
P=3 P=2
DR
BDR
Hello
DRother P=1
DRother P=1
DRother P=0
接口优先级最高的路由器被选为DR ，若优先级相同Router ID最大的当 选。可以在接口上设置优先级，缺省为1 ，设置范围是0至255 ，0表示 不能被选为DR或BDR 。 向DR/BDR发送的OSPF数据包的目的地址为224.0.0.6 DR向其它路由器发送的OSPF数据包的目的地址为224.0.0.5
10.1.1.0/24
To0 Token
10.2.2.0/24 B
FDDI
10.3.3.0/24 C
A
Ring
E0
Cost=6
Cost=1
Cost=10
10.4.4.0/24
Topology Table Net Cost Out Interface 10.2.2.0 7 To0 10.3.3.0 17 To0 10.3.3.0 20 E0
初始化过程中会产生过量的泛洪信息
BSCI 2 - 1
5
单域OSPF的工作过程
BSCI 2 - 1
6
OSPF术语
OSPF属于链路状态路由协议
Link: 对应路由器的接口
Link state: 描述路由器的接口与它邻居工作状态的信息：
• 接口的IP地址和掩码， • 接口连接的网络类型 • 链路的度量(cost)
Hello
Router ID Hello/dead intervals Neighbors Area-ID Router priority DR IP address BDR IP address Authentication password Stub area flag
*
*
*
*
14
标记*的内容在邻居之间必须一致
在NBMA拓扑中选举DR/BDR
X.25
Frame Relay
OSPF将NBMA看做广播型媒介。
在全网状拓扑中要选举DR/BDR ，但NBMA网络并不总是全网状的。 是否选举DR/BDR取决于NBMA的拓扑，例如设置了点到点子接口的
帧中继网络不选举DR/BDR 。
BSCI 2 - 1
32
计算路由表
BSCI 2 - 1
16
建立邻居关系
D E
Hello
B
A
C
afadjfjorqpoeru 39547439070713
Hello
Router ID Hello/dead intervals Neighbors Area-ID Router priority DR IP address BDR IP address Authentication password Stub area flag
30
BDR
BSCI 2 - 1
Point-to-Point 链接
• 通常是采用PPP或HDLC封装的串行接口 • 或帧中继/ATM中的点到点子接口 • 不需要选举DR/BDR
• OSPF自动探测这种接口类型
• OSPF数据包在这种网络类型中使用目的IP地址224.0.0.5
BSCI 2 - 1
31
BSCI 2 - 1
Router ID
Router ID – 在OSPF网络中标识路由器 OSPF中选择router-id的规则： Highest loopback address Highest active IP address Loopback接口永远不会被动关闭。
BSCI 2 - 1
BSCI 2 - 1
29
DR的工作过程(每个子网一个DR/BDR)
LSU --- 224.0.0.6
2
LSU
DR
P=3
BDR
P=2
LSU --- 224.0.0.5
Hello
x
1 LSU
P=1
P=1
P=0
DRother
LSU
3
DRother
3
LSU
P=1
DR
P=2
4
LSU
P=1
P=1 DRother
配置OSPF区域
[H3C-ospf-1]area area-id
在指定网段使能ospf
[H3C-ospf-1-area-0.0.0.0] network ip-address wildcard-mask Process-id 是本地有效的，不需要与其它路由器上OSPF的进程 号相同。
OSPF的原理与配置方法
BSCI 2 - 1
1
目 录
链路状态协议的特点 单域OSPF的工作过程 单域OSPF的基本配置
OSPF验证的配置方法
OSPF配置的核查与排错
BSCI 2 - 1
2
链路状态协议的特点
BSCI 2 - 1
3
链路状态协议的工作过程
1 – 泛洪(Flooding)链路状态信息
2 – 构建拓扑库
BSCI 2 - 1
21
OSPF的工作过程
A
Hello 172.16.5.1/24 E0 172.16.5.2/24 E1
B
Down State
I am router ID 172.16.5.1 and I see no one.
Init State
Router B Neighbors List 172.16.5.1/24, int E1 I am router ID 172.16.5.2, and I see 172.16.5.1. Router A Neighbors List 172.16.5.2/24, int E0
Broadcast Multiaccess
Point-to-Point
NBMA
X.25
Frame Relay
BSCI 2 - 1
26
广播型多路访问网
DR BDR
Full State :所有路由器应保持一致的拓扑库信息
达到Two-Way状态后选举DR(Designated Router)和BDR (Backup Designated Router)代表某个广播域 每个路由器与DR和BDR的拓扑库保持一致 (Full State)
路由的度量值是路由器的某个接口到目的网络之间所有出方 向接口Cost之和。 Neighbors
Interfaces
Cost = 10
Token Ring
Cost = 48
Ethernet = 10 16-Mbps Token Ring = 6 Fast Ethernet = 1
Cost = 6
E1 (2.048-Mbps 串行链接) = 48
Topology Database Lists All Routes
BSCI 2 - 1
11
OSPF 数据包类型
BSCI 2 - 1
12
Hello 数据包
数据报头
Hello 数据包
BSCI 2 - 1
13
建立邻居关系
D E
Hello
B
A
C
afadjfjorqpoeru 39547439070713
BSCI 2 - 1
35
OSPF 配置实例
1.1.1.1/24 2.2.2.1/24 S 0/0 2.2.2.2/24 S 0/0 区域0 E0/0 3.3.3.1/24
区域1
E0/0
路由器A
路由器B
区域2
路由器A: Interface Ethernet0/0 ip address 1.1.1.1 255.255.255.0 Interface Serial0/0 ip address 2.2.2.1 255.255.255.0 Ospf 1 area 0.0.0.0 network 2.2.2.0 0.0.0.255 area 0.0.0.1 network 1.1.1.0 0.0.0.255
全部链路状态信息组成一个链路状态库 (LSDB)。
Interfaces
Token Ring
BSCI 2 - 1
7
OSPF术语
构建邻居关系有严格的规则 !
Neighbors
Interfaces
Token Ring
BSCI 2 - 1
8
OSPF术语
Cisco OSPF Cost 的计算方法 : 108/接口带宽(bps)
15
Hello/Dead 间隔
路由器在每个启用OSPF的接口上发送 Hello包:
在多路访问和点到点链路上缺省Hello间隔为10秒
在NBMA网络中缺省Hello间隔为30秒 OSPF的Hello包的目的地址通常为组播地址224.0.0.5
Cisco路由器上缺省的Dead间隔为Hello间隔的4倍。 注意: 相邻的路由器的Hello和Dead 间隔必须一致才能建立邻居关 系，否则Hello包被丢弃。
Two-Way State
Two-way State – 收到Hello包， 而且包含该路由器的Router ID 。
BSCI 2 - 1
22
OSPF的工作过程
BSCI 2 - 1
23
OSPF的工作过程
BSCI 2 - 1
24
OSPF的工作过程
拓扑库的内容一致
BSCI 2 - 1
25
OSPF 拓扑 (网络类型)
Leabharlann Baidu
问题：Gigabit Ethernet及更高速率 = 1
BSCI 2 - 1
9
OSPF术语
Autonomous System (自治系统)
Neighbors
Interfaces
Area 1
Cost = 48
Cost = 10
Area 0
Token Ring
Cost = 6
BSCI 2 - 1
10
OSPF术语
BSCI 2 - 1
20
OSPF的工作过程
172.16.5.1/24 E0 172.16.5.2/24 E1
A
Hello
B
Down State
I am router ID 172.16.5.1 and I see no one.
Init State
Router B Neighbors List 172.16.5.1/24, int E1 I am router ID 172.16.5.2, and I see 172.16.5.1.
Autonomous System(自治系统)
Neighbors
Interfaces
Area 1
Cost = 48
Cost = 10
Area 0
Token Ring
Cost = 6
Routing Table Lists Best Routes
Neighborship Table Lists Neighbors