Ospf基礎--理論

 

Ospf特色

內部網關協議(IGP），鏈路狀態型協議，宣告的不單單是路由條目，還有鏈路狀態。

層次化結構的網絡，區域化。

AD值110

減小路由表條目，提升路由器的性能

減小路由抖動帶來的鏈路帶寬

鏈路 --指的是路由器的接口 狀態 --指得是和鄰居路由器之間的關係

接口敏感型路由協議

組播地址 224.0.0.5    224.0.0.6

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路由表生成過程簡述

1.運行ospf協議的路由器之間互相創建鄰居關係 生成鄰居表

2.交換鏈路狀態信息生成鏈路狀態數據庫   LSDB --保存LSA

3.根據spf算法以本身爲根節點生成一個無環的ospf路由條目

4.把最好的路由條目加載到路由表，並運行。

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Ospf的metric 值

Ospf採用cost 開銷做爲本身的度量值

開銷是指路由通過一條路徑是所花費的值，值越小說明鏈路越好，優先級也就越大。

Cost的範圍值是1~65535

Cost算法 10的八次方/ BW (帶寬)  Cisco路由器上的默認cost是1

能夠根據命令 ip ospf cost 來改變cost值

Cisco路由器默認接口的開銷

Fastethernet  1 56k 1785

Ethernet 10 Serial 64

若是鏈路的帶寬高於百兆 能夠用 auto-cost reference-bandwidth 來改變默認的cost

一條路由條目的cost是從源到目標網路全部入口cost值的總和

最終數據會走 路由A>>路由C  cost更小

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Ospf的區域類型

--骨幹區域，又叫作傳輸區域或者是區域0  負責多個區域間的信息傳輸

--普通區域

劃分區域的優勢：

減小LSA泛洪

減小路由抖動帶來的網絡不穩定

減小路由器路由條目

減小LSDB鏈路狀態數據庫的大小

劃分前

劃分後：

區域0 負責區域1和 區域2 之間的通訊

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Router ID

Router id 就是一個路由器的身份表示，格式相似於ip地址

有兩種方式給路由器配置Router id

① loopback 口上最大的ip地址。

② 沒有lookback 口 就看整個路由器上物理接口上ip地址最大的，該接口不必定非要運行ospf協議 ，只要保證雙up 

通常爲了方便記錄路由器，都會選用lookback口做爲routerid 一是由於方便記憶，而是由於lookback接口比較穩定，只有在整個路由器Down的時候纔會失效。

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DR和DBR的概念

在廣播型的多路訪問鏈路中（BMA）會產生DR和BDR

DR 指定路由器    BDR 備份指定路由器

若是沒有這個機制，咱們看一下

1.一個區域中的全部ospf路由器都會創建鄰居關係，鄰居表龐大。

2.隨之若是一個路由器的拓撲發生變化，會影響區域中的全部路由器，形成網絡的抖動。

3.大量LSA泛洪，形成帶寬的損耗。

4.路由轉發效率較低。

5.網絡收斂比較慢，創建鄰居關係時間比較長。

若是選舉了DR和BDR的身份，再來看一下。

1.全部的路由器只和DR和BDR創建鄰居關係。減小鄰居表。

2.網絡拓撲發生變化的時候，只把變動信息通知給DR和BDR。

3.DR和BDR收到消息後再由DR發送給其餘路由器。

在這裏有兩個地址須要記一下；

224.0.0.5 全部運行OSPF的路由器都監聽這個地址 DR更新這個地址

224.0.0.6 DR和BDR監聽這個地址，全部其餘路由器變動通知到這個地址

？？？？？爲何 DR也監聽224.0.0.6這個地址，有什麼好處？

DR和BDR的選舉過程

1.自動選舉，有每一個運行ospf路由器的router-id 決定 router-id 越大優先級越高

2.手動選舉

- 看參與選舉接口的優先級 Cisco的接口優先級默認是1

- 若是接口優先級一致，側看router-id的大小

次的爲BDR

選舉規則：

1.在一個存在DR和BDR的網路中，即便加入一臺優先級最高的路由器，也不會立刻替換DR和BDR的地位

2.若是DR路由器Down了  則BDR立馬成爲DR，其餘路由器繼續選舉BDR的位置

這樣作的目的主要值保證網路的穩定性，若是DR和BDR的地位變化的比較頻繁，則說明網絡抖動較大，不穩定。

3.DR/BDR/DROTHER是接口性的概念

4.不一樣的網段分別選舉不一樣的DR/BDR

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比較不一樣網絡類型： ①DR/BDR  ② Hello時間  ③是否自動創建鄰居

OSPF 的網絡類型 及特色

1.廣播型的多路訪問（BMA）

一般是LAN 網絡

①須要選舉DR和BDR

② hello：10s

③ 自動創建

2.非廣播型的多路訪問（NBMA）

網絡中不存在廣播的能力

①須要選舉DR和BDR

② hello：30s

③OSPF鄰居須要手工的創建 全部的OSPF報文都是單播傳輸 進程中敲 neighbor ip 指定

3.點到點 (PTOP)

一般是一個串口運行ppp或者是HDLC的鏈路封裝類型

① 不會選舉DR和BDR

② hello：10s

③ 自動 OSPF包的發送地址還是組播地址224.0.0.5

4.點到多點的網絡（ptomp）

① 不選舉DR和BDR

② hello：30s

③ Ospf組播 並生產去往鄰居的主機路由

5.lookback

鏈路狀態是迴環  宣告時，做爲主機位路由。緣由是路由器把迴環口當作一臺主機，結局方法是更改lookback口網絡類型到PTOP

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OSPF數據包類型

Ospf不適用udp或tcp 它使用協議號89 承載在ip數據包中

Ospf五種包的類型

--Hello 包 發現和維護鄰居關係，選舉DR和BDR

Hello包中最重要的信息

區域ID

Router-id

Hello時間和dead時間

Sub區域id

認證信息

DR和BDR是ip地址

鏈路類型一致

…………

--DBD lsdb的描述包，是全部lSA的摘要信息

--LSR LSA數據的請求報文

--LSU 對LSR請求的回覆

--LSACK 對LSU 報文的確認，每一個LSU都須要LSA的確認

Ospf創建的七個過程

認識階段

① 失效狀態（DOWN） 不接受任何的信息

② 初始化狀態（init）向224.0.0.5 發送hello報文，報文中包含本身的router-id

③ 雙向 （two-way）互相交換hello包，選舉DR和BDR

交往階段

④ 準啓動狀態 （exstart） 確認鄰居關係

⑤ 交換狀態 （exchange） 交換DBD報文

⑥ 加載狀態 （loading）交換 LSR ,LSU, LSACK報文

⑦ 徹底鄰接（full） 狀態 鏈路數據庫達到一致

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LSA的操做

- LSA的序列號

每個記錄在鏈路數據庫中的LSA都有一個序列號

     序列號的範圍是0x800000001  --   0x7fffffff(最大)

序列號越高 優先級越大

當收到一條LSA後：

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