OSPF_协议总结(最终版)
OSPF总结
OSPF 总结1.OSPF 概述OSPF 作为一种内部网关协议(Interior Gateway Protocol,IGP) ,用于在同一个自治系统(AS)中的路由器之间交换路由信息。
OSPF 的特性如下: 1. 可适应大规模网络; 2. 收敛速度快; 3. 无路由环路; (OSPF 防环机制)4. 支持VLSM 和CIDR; 5. 支持等价路由; 6. 支持区域划分, 构成结构化的网络; 7. 提供路由分级管理; 8. 支持简单口令和 MD5认证; 9. 以组播方式传送协议报文; 10. OSPF 路由协议的管理距离是 110; 11. OSPF 路由协议采用 cost 作为度量标准; 12. OSPF 维护邻居表、拓扑表和路由表。
另外, OSPF将网络划分为四种类型: 广播多路访问型 (BMA) 、 非广播多路访问型 (NBMA) 、点到点型(Point-to-Point) 、点到多点型(Point-to-MultiPoint) 。
不同的二层链路的类型需要 OSPF不同的网络类型来适应。
下面的几个术语是学习 OSPF 要掌握的: 1. 链路:链路就是路由器用来连接网络的接口; 2. 链路状态:用来描述路由器接口及其与邻居路由器的关系。
所有链路状态信息构成链路状态数据库; 3. 区域:有相同的区域标志的一组路由器和网络的集合。
在同一个区域内的路由器有相同的链路状态数据库; 4. 自治系统: 采用同一种路由协议交换路由信息的路由器及其网络构成一个自治系统; 5. 链路状态通告(LSA) :LSA 用来描述路由器的本地状态,LSA包括的信息有关于路由 器接口的状态和所形成的邻接状态; 6. 最短路经优先 (SPF) 算法: 是 OSPF路由协议的基础。
SPF 算法有时也被称为 Dijkstra算法,这是因为最短路径优先算法(SPF)是 Dijkstra 发明的。
OSPF 路由器利用 SPF,独立地计算出到达任意目的地的最佳路由。
OSPF总结(第一部分)
1、链路状态相比距离矢量路由协议的优点:无次优路由、网络的可容性高于距离矢量、丰富的高级选项等缺点:计算路由的过程中占用较多的内存以及处理器资源2、基本原理包含:确定链路类型邻居发现邻接关系的建立SPF算法计算路由最优路由安装进路由表3、OSPF是ip的一项子协议4、三种链路类型:点到点链路:两者连接,唯一接收广播型链路:用ARP广播寻址非广播多路访问链路:使用单播寻址down就是表示运行了OSPF的接口彼此都没有收到对方的HELLO包,也就是初始化状态initial状态的条件就是收到邻居的HELLO包,但是没有自己的router ID。
而且里面的各种字段都需要匹配,比如什么间隔时间,HELLO包的,dead的,还有认证,还有区域ID,还有末梢区域ID等。
作用就是表示自己的邻居表已经建立完成2way状态的条件是彼此都收到了HELLO包,并且里面有自己的router ID。
作用就是表示邻居的邻居表建立完成exstart状态的条件,发送没有LSA的DBD。
作用就是选出master和slave,master 控制数据库的同步过程,并且确定没次只有一个数据包没有处理,当slave收到master发的一个DBD时,会回复一个具有相同序列号的DBD来表示确认exchange状态的条件是选出master。
其作用是邻居之间交互DBDloading的条件是slave收到master发送的一个标志为1的标志,而且master也收到一个由slave发送的标识为0的标志,这表示他们彼此都没有可以发送的数据信息了,表示已发送完成,发送链路状态请求发送链路状态通告LSA。
作用就是同步链路数据库full状态的条件是双方的数据库都完全一致。
其作用是表示数据库同步完成,可以调用SPF算法计算。
OSPF协议详解总结
* Area ID-用于区分OSPF数据包属于的区域号,所有的OSPF数据包都属于一个特定
的OSPF区域。
* Checksum-校验位,用于标记数据包在传递时有无误码。
* Authentication type-定义OSPF验证类型。
* Authentication-包含OSPF验证信息,长为8个字节。
相邻关系。见下图
DR的选举过程:这里可以以选举村长为例
选举的时候用Hello包中的DR字节来标识,开始的时候都是标识的自己,一旦选举出一个DR来那么即使后来再有优先级更高的进来也不重新选举(因为一旦重新选举那么所有的邻接关系都要重新建立)
OSPF启动的过程:
down
init
发送Hello(224.0.0.5)DR字段为全零(因为还没有选出DR),
FDDI或快速以太网的Cost为1,2M串行链路的Cost为48,10M以太网的Cost为10等。
所有路由器会通过一种被称为刷新(Flooding)的方法来交换链路状态数据。Flooding是指路由器将其LSA数据包传送给所有与其相邻的OSPF路由器,相邻路由器根据其接收到的链路状态信息更新自己的数据库,并将该链路状态信息转送给与其相邻的路由器,直至稳定的一个过程。当路由器有了一个完整的链路状态数据库时,它就准备好要创建它的路由表以便能够转发数据流。CISCO路由器上缺省的开销度量是基于网络介质的带宽。要计算到达目的地的最低开销,链路状态型路由选择协议(比如OSPF)采用Dijkstra算法,OSPF路由表中最多保存6条等开销路由条目以进行负载均衡,可以通过"maximum-paths"进行配置。如果链路上出现fapping翻转,就会使路由器不停的计算一个新的路由表,就可能导致路由器不能收敛。路由器要重新计算客观存它的路由表之前先等一段落时间,缺省值为5秒。在CISCO配置命令中"timers spf spf-delay spy-holdtime"可以对两次连续SPF计算之间的最短时间(缺省值10秒)进配置。
OSPF_协议的解析及详解
OSPF_协议的解析及详解OSPF协议的解析及详解OSPF(Open Shortest Path First)是一种内部网关协议(IGP),用于在IP网络中实现动态路由。
本文将对OSPF协议进行解析和详解,包括其基本概念、工作原理、路由计算算法、协议报文格式以及配置和故障排除等方面的内容。
一、基本概念1.1 OSPF协议OSPF是一种链路状态路由协议,通过交换链路状态信息来计算最短路径,并维护路由表。
它基于Dijkstra算法,具有快速收敛、可扩展性强等特点。
1.2 OSPF区域OSPF将网络划分为不同的区域,每个区域由一个区域边界路由器(Area Border Router,ABR)连接。
区域之间通过区域边界路由器进行路由信息的交换。
1.3 OSPF邻居关系OSPF通过建立邻居关系来交换路由信息。
邻居关系的建立是通过Hello报文来实现的,Hello报文中包含了路由器的标识、优先级、网络类型等信息。
二、工作原理2.1 OSPF路由计算OSPF使用Dijkstra算法来计算最短路径。
每个路由器维护一个链路状态数据库(Link State Database,LSDB),其中保存了所有邻居路由器发送的链路状态信息。
根据LSDB中的信息,路由器计算出最短路径树,并更新路由表。
2.2 OSPF的路由选择OSPF使用最短路径优先(Shortest Path First,SPF)算法来选择最优路径。
SPF算法考虑了路径的成本(Cost),成本越低的路径被认为是最优路径。
2.3 OSPF的路由更新OSPF使用链路状态通告(Link State Advertisement,LSA)来更新路由信息。
当网络拓扑发生变化时,路由器会生成LSA,并向邻居路由器发送更新信息。
邻居路由器收到LSA后,更新自己的链路状态数据库,并重新计算最短路径。
三、协议报文格式3.1 Hello报文Hello报文用于建立邻居关系。
它包含了路由器的标识、优先级、Hello间隔等信息。
OSPF协议 详细全解
OSPF协议学习笔记一、OSPF路由协议(Open Shortest Path First),开放最短路径优先协议。
是一种典型的链路状态的路由协议,OSFP将链路状态广播数据包LSA(Link State Advertisement)传送给在某一区域内的所有路由器。
二、OSPF路由协议特点:1、支持层次化的网络结构,便于简化大型网络2、划分区域(area)网络,方便扩展3、快速响应网络变化、触发更新4、网络带宽占用少、路由收敛速度快5、属于无类路由协议,支持VLSM和CIDR三、OSPF的工作原理:1、双方发送HELLO报文,2、建立邻接关系3、发送LSA(链路状态通告)4、LSA泛洪5、区域中的每台路由器形成相同的LSDB(链路状态数据库)6、根据LSDB形成无环路的拓朴图7、每台路由器利用SPF算法,以自己为根计算出到达目标网络的最短路径,并写入路由表四、OSPF报文类型:HELLO DBD LSR LSU LSACKHello报文:用于发现、验证、重新发现邻居的报文,采用周期性的组播(224.0.0.5)在广播型的网络中,更新的周期为10S/40S非广播多路访问的网络中,更新的周期30s/120sDBD:数据库描述报文,在发送前要先协商主从关系(master/slave),由主方发送自己建立的链路状态数据库的格式和序列号。
LSR:向邻居发送OSPF的链路状态的请求LSU:向请求的邻居发送关于链路状态的更新LSACK:确认收到的链路状态更新五、建立邻接关系的接口状态:down init 2-way exchangestart exchange loading fulldown:接口处于OSPF协议的DOWN状态,没有接收邻居的验证和发现。
init:接口初始化状态,准备发送和接收hello报文。
two-way:邻居双方通过HELLO报方发现对方准备建立双向通信。
exchangestart:双方进入交换LS的准备阶段。
OSPF_协议总结
OSPF_协议总结OSPF(Open Shortest Path First)是一种用于路由选择的链路状态路由协议,被广泛应用于自治系统(Autonomous System,AS)内部的大型企业网络、互联网服务提供商(ISP)的骨干网络以及互联网主干路由器之间的路由交换。
下面将对OSPF协议进行详细总结。
1.OSPF的基本原理OSPF使用链路状态数据库(Link State Database)来存储网络中的全部链路状态信息。
每个OSPF路由器都维护一份链路状态数据库,并通过发送链路状态信息(Link State Advertisement,LSA)来交换信息。
通过这种方式,每个OSPF路由器都能了解到整个拓扑结构,并计算出到达目的网络的最短路径。
2.OSPF的优势(1)快速收敛:OSPF具有快速的收敛性能,当网络拓扑发生变化时,它能够迅速更新链路状态信息和计算最短路径,从而在较短的时间内恢复网络通信。
(2) 多路径支持:OSPF支持等价路由(Equal Cost Multipath,ECMP),即在多条路径中选择具有相同权重的路径进行负载均衡,提高网络的利用率和可靠性。
(3) 分层结构:OSPF将网络划分为多个区域(Area),每个区域内部可以运行自己的OSPF协议,仅与其他区域的边界路由器进行交换。
这种分层结构减少了链路状态交换的范围,提高了网络的可扩展性和性能。
3.OSPF的工作原理(1) 状态机:OSPF路由器包括多个状态,如Down、Attempt、Init、2-Way、Exstart、Exchange和Full等。
通过LSA的交换,路由器之间逐渐建立邻居关系,并最终进入Full状态,完成链路状态数据库的同步。
(2) 邻居关系:OSPF路由器通过Hello报文来发现和维护邻居关系,通过Exchange报文交换链路状态信息。
邻居关系的建立和维护是通过交换报文的时间间隔和可靠性校验来实现的。
OSPF_协议的解析及详解
OSPF_协议的解析及详解OSPF协议的解析及详解OSPF(Open Shortest Path First)是一种用于在IP网络中进行路由选择的动态路由协议。
它基于链路状态算法,通过交换链路状态信息来计算最短路径,并维护一个最短路径树,从而实现网络中的路由选择。
一、OSPF协议的概述OSPF是一种开放式协议,它具有以下特点:1. OSPF是基于链路状态的路由协议,每个路由器通过交换链路状态信息来计算最短路径。
2. OSPF支持VLSM(可变长度子网掩码),可以更好地利用IP地址资源。
3. OSPF使用Hello协议来发现邻居路由器,建立邻居关系,并交换链路状态信息。
4. OSPF使用Dijkstra算法计算最短路径,并维护一个最短路径树。
5. OSPF支持分层设计,可以将网络划分为不同的区域,减少链路状态信息的交换量。
6. OSPF支持多种路由类型,如内部路由、外部路由、汇总路由等。
二、OSPF协议的工作原理1. 邻居关系建立OSPF使用Hello协议来发现邻居路由器,并建立邻居关系。
路由器通过发送Hello消息来宣告自己的存在,并等待其他路由器的响应。
当两个路由器之间的Hello消息交换成功时,它们就建立了邻居关系。
2. 链路状态信息交换OSPF邻居路由器之间通过交换链路状态信息(LSA)来了解网络拓扑,并计算最短路径。
每个路由器将自己的链路状态信息发送给邻居路由器,邻居路由器将收到的链路状态信息存储在链路状态数据库(LSDB)中。
3. 最短路径计算OSPF使用Dijkstra算法来计算最短路径。
每个路由器根据收到的链路状态信息,计算出到达目标网络的最短路径,并维护一个最短路径树。
最短路径树由根节点和各个子节点组成,根节点为网络的出口路由器。
4. 路由表生成OSPF根据最短路径树生成路由表,将最短路径信息存储在路由表中。
路由表包含了到达目标网络的下一跳路由器和距离等信息,路由器根据路由表来进行数据转发。
OSPF协议总结
OSPF协议总结OSPF:开发式最短路径优先协议OSPF是⼀个动态路由选择协议:O是OPEN、开放的路由选择协议,⽀持华为、思科、H3C;SPF是他的算法最短路径(树)优先算法,根据接⼝带宽计算。
OSPF是IGP内部⽹关协议的⼀种,基于LS链路状态算法,与其相近的协议有ISIS。
OSPF企业⼴泛使⽤,ISIS运营商使⽤较多。
1.适⽤范围:IGP⽆类别链路状态型IGP协议: 由于其基于拓扑进⾏更新收敛,故更新量会随着拓扑的变⼤⽽成指数上升故OSPF协议为了能在⼤、中型⽹络中运⾏,需要结构化的部署----合理的区域划分、良好的地址规划正常等开销负载均衡2.协议算法特点:链路状态型路由协议,SPF算法3.协议是否传递⽹络掩码:传递⽹络掩码4.协议封装:基于IP协议封装(跨层封装,三层),协议号89⼀ . OSPF的数据包 -- 5种(1) hello包 -- 组播收发,⽤于邻居、邻接关系的发现、建⽴、周期保活周期性发送:之所以周期发送是由于触发更新,只是为了保活,维持我们之间的通信,占⽤资源不⼤周期时间位10s或者30s;不同的⽹络类型发送周期不同(只与⽹络类型有关),链路带宽⾼时10s⼀个,链路带宽低时30s⼀个死亡时间:10s更新则为40s;30s更新为120s⽬的:建⽴并维持OSPF 邻居关系邻居关系建⽴之后重当保活包功能(2) DBD -- 数据库描述包-- 本地LSDB(链路状态数据库)⽬录功能主从选举:为什么选举主从:由主来控制LSA后期传问题数据库的描述包:给⾃⼰的LSA数据写⼀个⽬录主从选举完成后,发送携带LSA头部信息的DBD包(3) LSR---链路状态请求 -- ⽤于询问对端本地未知的LSA信息链路状态请求按照DBD中报⽂的未知LSA头部进⾏请(4) LSU-- 链路状态更新 -- ⽤于共享具体的每⼀条LSA信息(5) LSack 链路状态确认 -- 确认包⼆. OSPF的状态机 -- 两台OSPF路由器间不同关系的阶段down:关闭状态停留这⼀状态原因:条件不匹配ospf邻居还没有建⽴:在建⽴过程中出现问题,邻居没有建⽴成功;⽐如40sHello包未回应,退回down状态,不再10s保活,则是在 down状态下以Poll时间发送Hello包init:初始化状态⼀旦开始发送hello后则进⼊此状态变为此状态后,等待对⽅恢复的⼀个Hello包,其中要是携带⾃⼰的router-id ,则进⼊下⼀状态Attempt:尝试连接的状态(只会出现在NBMA⽹络中)Two-way:双向通信状态(邻居状态建⽴完成)停留这⼀状态原因:选不出DR/BDR接收到包含⾃⼰router-id 的对⽅hello报⽂点对点⽹络:不需要选取,可以继续进⼊下⼀状态MA⽹络中会选举DR(指定路由器) BDR(备份指定路由器);⼀个区域只能有⼀个DR和⼀个BDR选举DR(接⼝概念)⽐较优先级(范围:0-255,默认优先级为1 ,越⼤越优)⽐较各⾃的router-id,越⼤越优等待时间与死亡时间⼀样多,40s之内选举,没有⽐⾃⼰⼤的则认为⾃⼰为D先选出⼀个BDR,看40s之内是否还有⽐⾃⼰优的,没有则升级为DRExstart:预启动使⽤不携带数据库⽬录信息的DBD包,进⾏主从关系的选举,RID数值⼤为主,优先进⼊下⼀个状态机Exchange:准交换主从选举完成,则发送携带LSA头部信息的DBD(⽬录),进⼊预交换状态,会发送LSR数据包。
OSPF_协议的解析及详解
OSPF_协议的解析及详解OSPF协议的解析及详解一、引言OSPF(开放式最短路径优先)是一种用于计算机网络中的链路状态路由协议。
它是一个开放的标准协议,用于在大型IP网络中进行路由选择。
本协议旨在提供高效、稳定和可扩展的路由选择机制。
本文将对OSPF协议进行解析和详解。
二、OSPF协议的基本原理1. 链路状态路由协议OSPF是一种链路状态路由协议,它通过交换链路状态信息来构建网络拓扑图,并计算最短路径。
每个路由器都维护一个链路状态数据库(LSDB),其中包含了整个网络的拓扑信息。
2. 路由器之间的邻居关系OSPF协议通过建立邻居关系来交换链路状态信息。
路由器之间通过Hello消息进行邻居发现,并通过交换数据库描述(DBD)消息来同步链路状态数据库。
一旦邻居关系建立,路由器之间将周期性地交换链路状态更新(LSU)消息。
3. SPF算法OSPF使用SPF(最短路径优先)算法来计算最短路径。
SPF算法基于Dijkstra算法,通过遍历链路状态数据库来确定最短路径。
每个路由器根据自己的链路状态数据库计算出最短路径树,并将其作为路由表的基础。
4. 区域划分为了提高OSPF协议的可扩展性,网络可以被划分为多个区域。
每个区域内部的路由器只维护自己区域的链路状态信息,而不需要了解整个网络的拓扑。
区域之间的边界路由器负责将区域内的路由信息与其他区域交换。
三、OSPF协议的消息格式OSPF协议定义了多种消息类型,用于在路由器之间交换信息。
以下是OSPF 协议中常用的消息类型及其格式:1. Hello消息Hello消息用于邻居发现和建立邻居关系。
它包含了发送Hello消息的路由器的ID、邻居路由器的ID等信息。
2. 数据库描述(DBD)消息DBD消息用于同步链路状态数据库。
它包含了链路状态数据库的摘要信息,如序列号、LSA类型等。
3. 链路状态更新(LSU)消息LSU消息用于交换链路状态信息。
它包含了链路状态数据库中的LSA(链路状态广告)。
OSPF 协议总结
第一课一、总述LSA:链路状态通告“携带更新信息”LSDB:链路状态数据库(交换LSA成为LSDB).OPSF算法:DIJKSTRA迪杰斯特拉算法(SPF)。
AREA :划分区域的来减少LSDB的大小。
在相同的area中LSDB是完全相同。
area分为:传输区域(transit areas )和普通区域(mormal areas)。
区域机制和类型:ABR:Area Borer Router 区域边界路由器ASBR:Autonomous System Boundary Router (AS自治系统边界路由器普通区域内部路由器:internal routers骨干区域内的路由器:Backbone routersDR 和BDR在以太网广播型网络中才会选举。
OSPF的算法:利用SPF算法,基于最小的总的开销,发送到路由表。
OSPF的度量(即开销):108/接口带宽=Link type default costT1 64E1 48Ethernet 10Fastethernet 1ATM 1注:开销不会出现小数。
如,KM和MM链路不会出现小数,最小是1 。
二、试验如何改变开销?如图:配通,启OSPF 100Show ip route修改开销的方法:1):接口下:ip ospf cost 30Show ip route 开销变为31了。
(修改的30+1 )2)改带宽:bandwith +接口带宽3)解决高带宽链路的方法:Route ospf 100Auto-cost reference-bandwith 20000提示:请确认在所有路由器上修改带宽.二、序列号:第个LSA 都是有序列号(sequence )序列号越高LSA 越新。
我的高,发更新给你;如果我的低,直接接收。
LSA 更新的确认方式:(什么样的LSA 更新)1.更高的序列号;2.更高的校验各;3.哪个时间更新远于最大时间;4.更小的LS 时间。
序列号的分类:A ,线型;从小到大,有个范围,但有用完的时候。
ospf总结
2.主干路由器:位于主干区域边缘的路由器,至少有一个接口与区域0相连;
3.区域边界路由器(ABR):连接多个区域的路由器,对于主干路由器的ABR至少有两个LSDB,一个是针对区域0,另一是非主干区域;
4.自主系统边界路由器(ASBR):至少有一个接口与外部网络相连。
3. 在LAN链路上,将选取一个指定路由器(DR)和一个备用路由器(BDR),BDR在网络中的数量有就1个,要不就没有;其它的路由器的邻接关系(双向邻接状态),称为DROTHER.
五 .5种OSPF分组类型:
Hello:建立连接关系;
1.Hello间隔,在多路访问网络上默认为10秒,失效间隔默认为Hello间隔的4倍。
十. 路由条目类型
O: OSPF区域内路由
O IA:OSPF区域间路由(汇总LSA)
O E1:1类外部路由
O E2:2类外部路由
十一. OSPF虚链路以及配置
通过使用虚链路,可以将不连续的区域0连接起来,还可以将区域通过中转区域连接到区域0。
r2#configure terminal
5.P-to-MP非广播: 手工指定邻居, 无需选举DR和BDR;
6.P-to-P:不同IP子网,一对接口上建立邻接关系, 不选举DR和BDR;
九. OSPF LSA类型
1. type 1:路由器LSA
所有的路由器都产生1类的LSA,描述自己相关的信息,只在区域内扩散;1类LSA最初发送LSA的路由器的ID。
描述了前往AS外部的目标网络的路由,被扩散到除末节区域、绝对末节区域和NSSA之外的所有地方。
ASBR: 当一台路由器运行RIP、EIGRP、OSPF且做了重分布了,不管重分布用上还是没用上,只要做重分布了,该设备都是OSPF的ASBR.
Ospf总结
Ospf总结:一、概述1.是一种链路状态路由选择协议2.使用分层设计原则,多个区域连接到骨干区域(0),这种设计方法可以对大量的路由选择协议更新信息进行控制。
通过定义区域,可以减少路由选择开销,加快收敛,限制某个区域,提高网络性能 area 0二、几个重要的概念1.邻居:邻居可以是两台或更多的路由器,这些路由器都有某个接口连接到一个公共的网络上2.邻接:邻接是两台ospf路由器之间的关系,这两台路由器允许直接交换路由更新数据3.hello协议:ospf的hello协议可以动态发现邻居,并维护邻居关系。
以10秒周期发送4.邻居关系数据库:邻居关系数据库是一个ospf路由器的列表,这些路由器的hello数据包是可以被相互看见的5.拓扑数据库:拓扑数据库包含有来自所有从某个地区接收到的链路状态通告数据包中的信息。
6.链路状态通告 LSA :是一个ospf的数据包,它包含有在ospf路由器中共享的链路状态和路由信息7.指定路由器DR8.备份指定路由器 BDR DR OTHER9.路由器标识:路由器接口的最高ip(回环接口优先级最高)10.度量值:ospf使用成本作为选路的度量值。
Cost=10^8 / 端口带宽三、ospf工作的步骤1.建立邻居关系:路由器通过发送hello包建立邻居关系,过程a)路由器端口为down的状态b)初始化,配置初始信息,路由器以固定的10秒发送hello包,进入到init 状态。
Init状态的邻居信息是单方向的。
hello头部信息c)为了让两台路由器成为邻居,在每台路由器上必须匹配的项目:区域号及类型,hello与失效时间计时器,ospf口令(可选),末节区域标志(stub)d)接收方路由器已经收到了新路由器的hello信息,将其添加到自己的邻居列表中e)发送方路由器接收到回复信息,将接收方路由器添加到自己的邻居中,路由器进入到two-way状态。
他们之间将被认为是邻居2.选举指定路由器和备用指定路由器a)选举依据:路由器的优先级和路由器id。
(完整版)OSPF路由理论知识总结,推荐文档
1OSPF概述1.1协议特点OSPF是基于链路状态的动态路由,自从该协议的出现,RIP协议基本就不在实际生产环境中使用了。
RIP协议主要存在以下几点问题:不适合大规模组网,超过15跳路由就会不可达。
更新路由是会发送全部的路由信息,相比之下会占用大量的带宽资源。
存在路由环路路由收敛慢OSPF协议特点:路由没有跳数限制路由收敛快SPF算法解决了路由环路更新变化的路由信息1.2OSPF协议基本原理OSPF协议的工作过程包含了寻找邻居、建立邻接关系、链路状态信息传递、计算路由OSPF的三张表1)邻居表:该表记录了建立邻居关系的路由器邻居信息,是通过组播方式发送Hello报文发现邻居(目的地址224.0.0.5)。
2)LSDB表:该表中记录了所有链路状态的信息,同一个区域内路由器的LSDB表是相同的,并且只维护该区域的LSDB表。
3)路由表:该表是存放最优先的路由信息。
OSPF协议路由的生成过程:生成LSA描述自己的接口状态通过区域内的LSDB信息通过SPF算法计算出路由2分层结构2.1OSPF区域为什么划分区域:减少区域内的LSDB信息,降低对路由器性能要求合理规划区域,统一管理隔离拓扑变化,减少路由震荡对整个自治系统的影响OSPF区域的两个规定:1)所有非骨干区域必须要和骨干区域互联2)骨干区域必须保持连通,不能分散在特殊情况下,非骨干区域没有和骨干区域互联时,可以通过虚链路的方式实现。
满足和骨干区域互联的要求。
普通区域缺省情况下,OSPF区域被定义为普通区域。
普通区域包括:骨干区域自身必须保持连通。
标准区域:最通用的区域,它传输区域内路由,区域间路由和外部路由。
骨干区域:连接所有其他OSPF区域的中央区域,用Area 0表示。
骨干区域负责区域之间的路由,非骨干区域之间的路由信息必须通过骨干区域来转发。
所有非骨干区域必须与骨干区域保持连通。
Stub区域Stub区域是一些特定的区域,Stub区域的ABR不传播它们接收到的自治系统外部路由,因此这些区域中路由器的路由表规模以及路由信息传递的数量都会大大减少。
OSPF完全总结
OSPF--开放式最短路径优先概述:链路状态路由协议OSPF--开放式最短路径优先概述:链路状态路由协议HELLO报文--建立邻居关系路由器之间发送LSA(链路状态通告)组播发送ospf报文、或单播触发更新(LSDB-链路状态数据库更新周期30min)支持无类IP地址(VLSM--不连续子网、CIDR--手工汇总)基于IP协议---协议号89支持多区域划分支持验证--明文、MD5OSPF报文:HELLODBD:数据库描述报文LSR:链路状态请求LSU:链路状态更新LSACK:链路状态确认Router1---------------------Router21、 <-------hello-------->组播更新、协商建立邻居的参数Hello报文组成:版本--2报文类型--1长度--Router-id:32bit---路由器标识(ospf无环的基本要素之一)1、手工配置Router-id2、自动学习---优先使用已激活的loopback接口IP地址中最大的---其次选择已激活的物理接口IP地址中最大的注意:不同进程OSPF-router-id不可以相同当OSPF进程激活后,Rotuer-id不会被自动选举抢占当OSPF进程已经形成邻居关系,手工配置Router-id也不可以抢占,只有未建立邻居关系的进程才可以直接使用手工配置修改Router-id。
已经形成邻居关系的OSPF进程需要形成邻居关系需要补充命令:clear ip ospf process整个网络中不可以出现Router-id相同的两台路由器*区域ID:32bit (可以使用10进制或者点分十进制标识)*验证类型+验证内容:0--不验证、1--明文验证、2--MD5验证+++++++++++++++++++++++++++++++++++++(以上为OSPF公共报文头部)*路由器接口地址掩码:*hello周期 10s / 30s*选项--特殊区域标识路由器优先级:(用于选举DR\BDR路由器使用)*邻居死亡时间 40s / 120sDR路由器接口IP地址BDR路由器接口IP地址邻居路由器Router-id列表形成邻居关系的条件:发送hello---接收hello---接收的hello报文中邻居路由器router-id列表要包含自己router-id********************************************2、形成邻接关系,更新链路状态信息<---------DD--------->FLAG 3bit---init:第一次发送DD报文时,值为1---more:后面还有DD报文时值为1---M/S:主从关系标识位 M-1 S-0序列号:用于DD报文隐式确认在init值为1的DD报文发送时选举主路由器(Routerid最大的路由器作为master,另一个作为slave),主路由器发送DD报文使用的序列号,从路由器在返回DD报文时,使用相同的序列号,主路由器下一次发送DD报文时,序列号加一,以此类推。
(完整word)OSPF协议概述
OSPF内容概要1.概述OSPF是一个内部网关协议,用于在单一自治系统内决策路由。
它是基于链路状态的路由协议,链路状态是指路由器接口或链路的参数。
这些参数是接口的物理条件:包括接口是Up还是Down、接口的IP地址、分配给接口的子网掩码、接口所连的网络,以及使用路由器的网络连接的相关费用。
OSPF与其他路由器交换交换信息,但所交换的不是路由,而是链路状态。
OSPF路由器不是告知其他路由器可以到达哪些网络及距离是多少,而是告知它的网络链路状态,这些接口所连的网络及使用这些接口的费用。
各个路由器都有其自身的链路状态,称为本地链路状态,这些本地链路状态在OSPF路由域内传播,直到所有的OSPF 路由器都有完整而等同的链路状态数据库为止。
一旦每个路由器都接收到所有的链路状态,每个路由器可以构造一棵树,以它自己为根,而分支表示到AS 中所有网络的最短的或费用最低的路由。
OSPF对于规模巨大的网络,通常将网络划分成多个OSPF区域,并只要求路由器与同一区域的路由器交换链路状态,而在区域边界路由器上交换区域内的汇总链路状态,这样可以减少传播的信息量,且使最短路径计算强度减少。
在区域划分时,必须要有一个骨干区域(即区域0),其它非0或非骨干区域与骨干区域必须要有物理或者逻辑连接。
当有物理连接时,必须有一个路由器,它的一个接口在骨干区,而另一个接口在非骨干区。
当非骨干区不可能与物理连接到骨干区时,必须定义一个逻辑的或虚拟链路,虚拟链路由两个端点和一个传输区来定义,其中一个端点是路由器接口,是骨干区域的一部分,另一端点也是一个路由器接口,但在与骨干区没有物理连接的非骨干区域中。
传输区是一个区域,介于骨干区域与非骨干区域之间。
2.术语在OSPF中,经常要使用以下术语:Router ID(路由器ID):用于标识每个路由器的32位数。
通常,将最高的IP地址分配给路由器ID。
如果在路由器上使用了回送接口,则路由器ID是回送接口的最高IP地址,不管物理接口的IP地址。
OSPF协议详解总结
OSPF协议详解总结OSPF(Open Shortest Path First)是一种开放式的链路状态路由协议,用于在IP网络中动态计算最短路径。
OSPF采用了特定的路由选择算法,并且支持多种功能,如VLSM、路由聚合和路由策略等。
在本文中,我将详细介绍OSPF协议的工作原理、特点和应用。
一、OSPF协议的工作原理OSPF协议是基于链路状态的路由协议,它通过交换链路状态更新信息来维护一个链路状态数据库,然后使用Dijkstra算法计算最短路径树,最后将计算得到的最短路径转换为路由表。
OSPF协议支持区域划分,将网络划分为多个区域,每个区域内部使用自己的链路状态数据库计算最短路径,然后各个区域之间通过区域边界路由器进行交换。
邻居发现:OSPF协议使用Hello消息来发现相邻的路由器,当两个路由器在相同的链路上收到对方的Hello消息时,就会建立邻居关系。
链路状态更新:每个路由器维护一个链路状态数据库,其中包含了与自己相邻的路由器的信息。
当一个路由器发现链路状态变化时,会向相邻的路由器发送链路状态更新消息,更新对方的链路状态数据库。
链路状态数据库更新:每个路由器会根据收到的链路状态更新消息来更新自己的链路状态数据库,并且保持数据库的一致性。
最短路径计算:使用Dijkstra算法计算最短路径树,选择距离最短的路径作为最优路径。
路由表计算:根据最短路径树,生成路由表,包含了到达目的地的下一跳和距离。
二、OSPF协议的特点1.开放式协议:OSPF是一种开放式协议,由IETF制定,可以在不同厂商的路由器之间自由使用。
2.多层次设计:OSPF支持区域划分,将网络划分为多个区域,每个区域内部使用自己的链路状态数据库计算最短路径,提高网络的扩展性和灵活性。
3.路由聚合:OSPF支持路由聚合,可以将多条具有相同下一跳的路由聚合为一条更长的路由,减少路由器之间的路由表项。
4.快速收敛:OSPF采用快速收敛技术,当链路状态发生变化时,路由器只更新与变化相关的路由信息,提高网络的可靠性和稳定性。
ospf总结
ospf协议是IETF开发的一个基于链路状态的内部网关协议,使用spf算法,协议号位89,理论上只能容纳255个节点ospf特点1.支持大规模的网络2.组播触发式更新224.0.0.5224.0.0.63.收敛速度快(第一次收敛速度较慢)4.以开销作为度量值5.协议设计避免路由环路(还是会有环路)Ospf具有3个表1.邻居表(dis ospf peer)2.链路状态数据库(dis ospf lsdb)3.路由表(dis ospf routing)Ospf协议路由生成过程1.生成LSA描述自己的借口状态2.同步ospf区域内每台路由器的lsdb3.使用spf算法计算路由Ospf分层结构(骨干区域和非骨干区域)注意:1.所有非骨干区域必须与骨干区域保持连通2.骨干区域自身也必须保持连通Ospf区域划分的好处:1.减少区域内LSA的数量,降低对设备的性能要求2.便于管理3.减少路由振荡的影响Ospf路由器类型(根据在AS中位置的不同划分)1.区域内路由器2.区域边界路由器(ABR)3.骨干路由器4.自治系统边界路由器(ASBR)Router ID的选取1.如果当前设备配置了Loopback接口,将选取所有Loopback接口上数值最大的IP地址作为Router ID2.如果当前设备没有配置Loopback接口,将选取它所有已经配置IP地址且链路有效的接口上数值最大的IP地址作为Router IDOspf网络类型1.Broadcast:当链路层协议是Ethernet,FDDI时所选用的网络类型,以组播形式(224.0.0.5和224.0.0.6)发送协议报文,10秒Hello报文发送时间,40秒的抑制时间2.NBMA:当链路层协议时帧中继,ATM或X。
25时所使用的网络的类型,以单播形式发送协议报文,需要手动选取DR和BDR,30秒Hello报文发送时间,120秒的抑制时间3.P2MP:由其他网络类型强制更改而来,常用的是NBMA改为P2MP,以组播形式(224.0.0.5)发送协议报文,不需要选取DR和BDR,30秒Hello报文发送时间,120秒的抑制时间4.P2P:当链路协议是PPP,hdlc时所使用的网络类型,以组播形式(224.0.0.5)发送协议报文,不需要选取DR和BDR,10秒Hello报文发送时间,40秒的抑制时间。
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OSPF协议总结---By Joe&东东&校长1、邻居是否自动发现:要有广播的特点2、DR BDR 选举:要有多点接入3、否则就要静态指定O 区域内LSA1. LSA2O IA 区域间LSA3.LSA4OE1 都是外部LSA5. LSA 7OE2ON1ON2外部路由不优先OSPF O>OIA>OE1>OE2DR 通告ABR通告,整个网络泛红LSA 1 和LSA2 只在本区域泛红,其他整个OSPF网泛红。
OSPF的五个包:1.Hello:9项内容,4个必要2.DBD:数据库描述数据包(主要描述始发路由器数据库中的一些或者全部LSA信息),主要包括接口的MTU,主从位MS,数据库描述序列号等);3.LSR:链路状态请求数据包(查看收到的LSA是否在自己的数据库,或是更新的LSA,如果是将向邻居发送请求);4.LSU:链路状态更新数据包(用于LSA的泛洪扩散和发送LSA去响应链路状态请求数据包);5.LSACK:链路状态确认数据包(用来进行LSA可靠的泛洪扩散,即对可靠包的确认)。
Hello包作用:1.发现邻居;2.建立邻居关系;3.维持邻居关系;4.选举DR,BDR5.确保双向通信。
Hello包所包含的内容:路由器idHello&Dead间隔*区域id *邻居DRBDR优先级验证*末节区域*注:1.“*”部分全部匹配才能建立邻居关系。
2.邻居关系为FULL状态;而邻接关系是处于TWO-WAY状态。
Hello时间间隔:在点对点网络与广播网络中为10秒;在NBMA网络与点对多点网络中为30秒。
注:保持时间为hello时间4倍虚电路传送的LSA为DNA,时间抑制,永不老化.OSPF的组播地址:DR将使用组播地址224.0.0.5泛洪扩散更新的数据包到DRothersDRothers使用组播地址224.0.0.6发送更新数据包组播的MAC地址分别为:0100.5E00.0005,0100.5E00.0006OSPF的包头格式:| 版本| 类型| 长度| 路由器ID | 区域ID | 验证和| 验证类型|验证| 数据| | 1 byte | 1 | 2 | 4 | 4 | 2 | 2 | 8 | variance |OSPF支持的验证类型:OSPF支持明文和md5认证,用Sniffer抓包看到明文验证的代码是“1”,md5验证的代码是“2”。
OSPF支持的网络类型:1.广播2.非广播3.点对点(若MTU不匹配将停留在EX-START状态)4.点对多点5.虚电路(虚电路的网络类型是点对点)虚链路必须配置在ABR上,虚链路的配置使用的命令是area transit-area-id virtual-link router-id虚链路的Metric等同于所经过的全部链路开销之和DR /BDR选举:与区域无关,与端口有关系,点到点链路(串行口)不需要DR/BDR 选举1.优先级(0~255; 0代表不参加选举;默认为1);2.比较Router-id。
次者为BDR。
在Point-to-Point, Point-to-Multipoint(广播与非广播)这三种网络类型不选取DR与BDR; Broadcast, NBMA选取DR与BDR。
先启动OSPF进程的路由器会等待一段时间,这个时间内你没有启动其它路由的OSPF进程的话,第一台路由就认为自己是DR,之后再加进来的也不能在选举了,这个等待时间叫做Wait Timer计时器,CISCO规定的Wait Timer是40秒。
这个时间内你启动的路由是参与选举的,所以真实工作环境中,40秒你大概只启动了两台,DR会再前两台启动的路由中产生,工作一段时间以后,活的最久的路由最有可能成为DROSPF over FRAME-RELAY 的配置:(1) NBMA : 在HUB上指定邻居;SPOKE上设置优先级为0。
(2) P-TO-P: 接口下配置命令ip ospf network point-to-point。
(3) P-TO-MULT P:接口下配置命令ip ospf network point-to-multipoint。
按需电路配置:接口下配置命令ip ospf demand-cricuit。
孤立区域问题解决:1.虚电路(虚电路穿过的区域一定是标准区域,标准区域一定是全路由的)2.隧道3.多进程重分发注:如果中间间隔区域为stub区域,则只能用隧道解决.OSPF分区域的原因:1.LSA数据过大,造成带宽负载过大。
2.计算全网拓扑,对cup要求过高。
3.数据库过大,对内存要求过高。
在NBNA有2个特殊配置:因为是非广播的是,所以要人工选择邻居。
DR要静态指定OSPF的区域类型:骨干: LSA:1 2 3 4 5标准: LSA:1 2 3 4 5stub: LSA1 2 3nssa: LSA1 2 3 7 7(default)AREA 1 NSSA DEFAULT INFORMATION-ORIGINATE(ABR上产生默认路由LSA 7)total-stub: 1 2一条默认3total-nssa: 1 2 7一条默认3LSA的类型:类型1: 路由器链路信息内容包括:路由器链路Router-id; 接口地址; 接口网络; 接口花费可使用show ospf database router命令查看。
类型2: 网络链路信息由DR通告,如果是点对点的网络类型,没有LSA2类型3、4:汇总链路(都是ABR通告)3号通告ospf区域间信息4号通告asbr的router-id信息(通告nssa区域的abr)类型5:通告外部路由类型7:nssa区域外部路由OSPF邻居建立过程:A-------------------------Bdowninit B收到A 发来hello进入init状态two way hello 4个“*”匹配,选举DR BDR ;A在hello中发现自己的Router-id;exstart 交换DBD;确立主从关系(多路访问Router-id高为主,低为从; 串行接口下接口地址大的为主)exchange 交换数据DBD(主的先发)loading 交换完整数据包LSR LSUfull注:每个LSA由序列号确认为最新的更新。
当路由器收到LSA之后的处理过程:(1)如果数据库有这样的,再查看序列号,如果序列号相同,忽略这条LSA;如果序列号偏大,将其转到数据库,并进行SPF,更新路由表;如果序列号偏小,将一个包含自己的LSA新信息发送给发送方。
(2)如果数据可没有这样的,将其加到数据库表,并发一个ACK返回,并运行SPF,更新路由表。
‘OSPF的Metric值:Cost=10的8次方/带宽,简便记做100Mb/带宽值。
Metric值是由cost值逐跳累加的。
环回口的路由,掩码为/32,既我们所说的“主机路由”。
在实际应用中,环回口以32位的居多,用作ospf的管理接口。
但是如果你想让环回口模拟一个网段,我们可以通过以下配置来消除。
R1(config)#int loopback 0R1(config-if)#ip ospf network point-to-point环回口只能配置成point-to-point这种类型,不可以配置成其它的类型。
其他:1.当一个路由器既是ABR又是ASBR时为了不让巨量外部路由分发进nssa区域使用命令:area 1 nssa no-redistribution default-information originate2.配置命令show ip ospf database router用来查询拓扑3.一个路由器在理论上支持65535个OSPF进程,在实际环境中一个路由器可支持的OSPF进程数量与其可用物理接口数量相等。
(这个我对老师说的有疑问,如果我启用了很多环回口,每个环回口一个区域不可以吗?)OSPF汇总在OSPF骨干区域当中,一个区域的所有地址都会被通告进来。
但是如果某个子网忽好忽坏不稳定,那么在它每次改变状态的时候,都会引起LSA在整个网络中泛洪。
为了解决这个问题,我们可以对网络地址进行汇总。
Cisco路由器的汇总有两种类型:区域汇总和外部路由汇总。
区域汇总就是区域之间的地址汇总,一般配置在ABR上;外部路由汇总就是一组外部路由通过重发布进入OSPF中,将这些外部路由进行汇总。
一般配置在ASBR上。
区域汇总:area area-id range ip-address mask外部路由汇总:summary-address ip-address mask我设计的两个试验,把几个知识点串起来试验一用一个试验总结一下ospf over 桢中继的时候,OSPF几种网络类型的差别。
封装好FR,DEBUG看到的几种情况情况一:两边只起了OSPF进程,其它全部默认这种情况下邻居需要手动配置!R2(config)#router ospf 10R2(config-router)#neighbor 12.1.1.3选举了DR,BDRhello的间隔是30sOSPF的数据包是单播传送的。
情况二:两边的网络类型改为Broadcast(命令接口下ip ospf network broadcast)这种网络类型下是不需要手动配置邻居关系有DR与BDR的选举。
Hello时间间隔为10s。
使用224.0.0.5这个组播地址传送数据包。
情况三:网络类型改为Point-to-Point(命令接口下ip ospf net point-to-point)不需要手动指定邻居没有DR/BDR的选举Hello时间间隔为10s使用224.0.0.5这个组播地址传送数据。
情况四:Point-to-Multipoint(命令接口下ip ospf network point-to-multipoint)不需要手动指定邻居没有DR和BDR的选举Hello时间间隔为30s以224.0.0.5这个组播地址发送数据情况五:非广播的Point-to-Multipoint(命令接口下ip ospf network point-to-multipoint non-broadcast)邻居需要手动指定,但是邻居只要在一边指定即可。
没有DR和BDR的选取Hello时间间隔为30s使用单播传送OSPF数据试验二OSPF的认证总结:OSPF的认证有2种类型(不验证也算的话是3种),使用DEBUG可以看到type0表示无认证,type1表示明文认证,type2表示MD5认证。
明文认证发送密码进行认证,而MD5认证发送的是报文摘要。
OSPF的认证可以在链路上进行,也可以在整个区域内进行认证。
另外虚链路同样也可以进行认证。
同样也是分情况来讨论。