OSPF协议初级

1)基本概念

标准的链路状态型路由协议—路由器之间传递拓扑
版本：OSPFv2–IPv4 OSPFv3–IPv6
更新方式：触发更新 存在周期更新30min
OSPF网络需要结构化部署：1、区域划分 2、IP地址规划
链路状态型路由协议的距离矢量特征–区域之内传递拓扑，区域之间传递路由表
优先级 10 COST值=参考带宽÷接口带宽

2)OSPF数据包

hello包：用于发现、建立并保活（10s）邻居关系。存在全网唯一的Router-ID，用于路由器的身份标识，使用的IP地址的方式表示
DD包：Database Description，数据库描述包
LSR：链路状态请求
LSU：链路状态更新
LSAck：链路状态确认

3)OSPF状态机:

2-way:表示邻居关系建立
条件匹配：若成功，则进入下一状态；若失败，仅hello包保活
exstart:预启动，使用假的DD报文比较RID，大着优先进入下一状态。
exchange:双方交换DD报文
loading:使用LSR/LSU/LSAck获取未知的路径拓扑或者路由
full:邻接关系建立，收敛完成。

4）QSPF工作过程

启动协议后，设备本地基于224.0.0.5组播发出hello包，发现并建立邻居关系，生成邻居表；之后进行条件匹配，若成功，则进入下一状态；若失败，则仅hello包10s进行邻居关系保活。RID大者优先进入下一状态，先交换DD，然后再使用LSR/LSU/LSACK收集未知的LSA，生成LSDB–数据库表设备基于此LSDB，使用SPF算法计算出去往目标的**路径，生成路由表，收敛完成。之后10s周期保活，30min周期性比对DD

网路结构发生变化：

1、新增₰断开：直连发生变化的设备通过DBD/LSR/LSU/LSAck完善即可
2、设备无法通信：hello 10s 保活 dead time 40s–计时结束后，删除邻居关系以及从邻居处学习到的所有路径
3、名词解释：
4、LSA：链路状态通告–OSPF中发送的拓扑信息或路由
5、LSDB：链路状态数据库，LSA的集合

5）OSPF基本配置

[p1]ospf 1 router-id 1.1.1.1 //启动协议，并程号。同时可以选择配置路由器的RID。若不配置，路由器自己选择，环回接口最大>物理接口最大
宣告：1、激活接口 2、发布拓扑或路由 3、区域划分
[r1-ospf-1]area 0 //进入区域
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 172.16.1.0 0.0.0.255
反掩码

区域划分规则:

邻居的区域ID：area 0—>0.0.0.0
area 12345—>0.0.48.57
00000000 00000000 00 00

 OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1 Link State Database Area: 0.0.0.0 

Type LinkState ID AdvRouter Age Len Sequence Metric
Router 2.2.2.2 2.2.2.2 502 48 1
Router 1.1.1.1 1.1.1.1 863 48 1
Network 172.16.4.1 1.1.1.1 863 32 0
Sum-Net 172.16.3.0 2.2.2.2 796 28 2
Sum-Net 172.16.5.0 2.2.2.2 856 28 1
本地基于LSDB，使用SPF算法计算出到达目标网段的**路径，生成路由表
display ip routing-table protocol ospf //仅查看OSPF学习到的路由条目
Route Flags: R - relay, D - download to fib

Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface

讯享网 172.16.2.0/24 OSPF 10 2 D 172.16.4.2 GigabitEthernet 

0/0/1
172.16.3.0/24 OSPF 10 3 D 172.16.4.2 GigabitEthernet
0/0/1
172.16.5.0/24 OSPF 10 2 D 172.16.4.2 GigabitEthernet
0/0/1

讯享网

路由表中：

所有OSPF计算所得的路径使用OSPF表示
OSPF优先级为10
Cost=参考宽带÷接口宽带 默认，宽带为100Mbits/s

OSPF选路规则：

若去往某一个目标拥有多条路径时，优先选择整条路径控制层面入接口Cost之和最小的

当接口带宽大于参考宽带时，cost取1，会导致选路不佳。
可以通过修改参考带宽来解决
[r1]ospf 1
[r1-ospf-1]bandwidth-reference ?
INTEGER<1-> The reference bandwidth (Mbits/s)
[r1-ospf-1]bandwidth-reference 10000 //修改参考带宽
注意：参考带宽的修改需要全网一致

6）成为邻接关系的条件–关注网路类型

若是点到点网络类型，则从邻居关系直接建立邻居关系。
若是MA网络类型，则需要选举DR/BDR角色，为了消除重复更新，选举时间40s
其他所有没有定义角色的路由器成为DROther

DR与DROther之间是邻接关系
BDR与DROther之间是邻接关系
DROther与DROthere之间是邻居关系
DR与BDR之间是邻接关系

选举规则：

DR/BDR选举是非抢占的
可以通过修改设备参加的接口的优先级实现控制选举，
[r2]interface GigabitEthernet 0/0/0
[r2-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 5
reset ospf 1 process //重启OSPF进程

不能将所有的接口优先级全改为0

7）OSPF扩展配置

1、缺省路由
[r1]ospf 1
[r1-ospf-1]default-route-advertise //非强制下发缺省
非强制下发缺省：若想要下发缺省，自身的路由表中必须有缺省路由
r1]ospf 1
[r1-ospf-1]default-route-advertise always //强制下发缺省
2、 静默接口–只接收不发 OSPF数据包。一般用于连接用户的接口，禁止用于路由器之间的接口
[r1]ospf 1
[r1-ospf-1]silent-interface GigabitEthernet 0/0/1

8)实验配图

9）实验过程

1、配置每点的IP地址

2、点击打开第一个路由器

输入[p1]ospf 1 router-id 1.1.1.1 //启动协议，并程号。同时可以选择配置路由器的RID。若不配置，路由器自己选择，环回接口最大>物理接口最大
[p1-ospf-1]area 1 //进入区域
[p1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 172.16.1.0 0.0.0.255
反掩码
[p1-ospf-1-area-0.0.0.1]network 10.1.1.0 0.0.0.255
[p1-ospf-1-area-0.0.0.1]network 0.0.0.0 0.0.0.0

2、点击打开第二个路由器

输入[p2]ospf 2 router-id 2.2.2.2
[p2-ospf-2]area 1
[p2-ospf-2-area-0.0.0.1]network 172.16.2.0 0.0.0.255
[p2-ospf-2-area-0.0.0.1]network 10.1.1.0 0.0.0.255
[p2-ospf-2-area-0.0.0.1]quit
[p2-ospf-2]area 0
[p2-ospf-2-area-0.0.0.0]network 10.1.2.0 0.0.0.255
display ospf lsdb //查看本地的LSDB表

重复上述步骤

3、打开PC命令行

输入PC>ping 202.100.1.2
通了