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OSPF总结

时间:2020-03-14 21:51:55      阅读:156      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:初始   max   断网   基于   范围   network   发送   live   出接口   

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OSPF产生背景→RIP大型网络局限性:
    1、  rip逐跳收敛,收敛满,故障恢复时间长—触发更新
    2、  传闻路由更新机制,,依赖邻居,缺少对全局网络拓扑的了解—独立计算路由
    3、  跳数的量,存在选择次优路径的风险—链路带宽为选路参考值
OSPF
    组播更新地址:224.0.0.5 开启OSPF接口加入到OSPF的所有路由器监听 
    224.0.0.6 DR BDR监听
    若 DR 新增路由,往 224.0.0.6 发
    支持触发更新、增量更新,周期更新 1800s,3600s(LSA 失效)
    若A有一个路由更新,A将路由信息通过224.0.0.6发送,DR/BDR学习完后再通过224.0.0.5发布给全网。
    Ospf 工作在传输层(协议号为 89,用来标识上层服务)协议优先级 10,rip 工作在应用层。
    Rip 支持等价路由,BGP 不支持。

    区域基于接口划分,分界线在路由器上,有骨干区域与常规区域,常规区域必须与骨干区域相连,保证区域间无环;区域内使用 SPF 保证无环。
    一个路由器可以属于多个区域。
    单区域,区域号随意。

   OSPF 路由器类型:
                内部路由器 IR           所有接口属于一个区域
        ABR→BR  区域边界路由器 ABR      用来连接骨干区域与常规区域
                骨干路由器 BR           至少有一个区域属于区域 0

    自治系统边界路由器 ASBR 连接 OSPF 与其他协议的设备
    自治系统 AS:同一个路由协议
                同一个组织机构管理

    运行 OSPF 一定有 ROUTER ID
    Router id 可以是任意 ip 地址,可以唯一标识 ospf 的路由器。
    Router id 优先级,手动>全局
    选举规则:1.手动配置最优
    2.若存在逻辑接口,则使用逻辑接口中最大的 ip 地址作为 RID
    3.若无逻辑接口,使用活跃物理接口中最大的 IP 为 RID
    注:全局router id :将设备的第一个地址作为自己的 id(华为)
    Router id 大为主,若重新配置需要重置 ospf 进程来更新 router id(不抢占),若无手动指定 RID,优先使用全局。
    MA 网络:广播多路访问,
    有 n*(n-1)/2 个邻接关系 DR BDR 建立邻接关系

    DR BDR 作用:减少邻接关系
                降低 OSPF 协议流量
    某个接口是 DR
    伪结点是虚拟设备节点
    DR BDR 选举基于接口,接口 DR 优先级越大越优先;接口 DR 相等,Router id 越大越优先,
    router id 为 0 不参加选举
    DR BDR 不抢占,以太网链路中不可无 DR
    注:先选举BDR,无DR,BDR晋升为DR,无BDR,再从  DRother选BDR

    OSPF 三张表:1、邻居表:列出本地路由器全部已经建立邻接关系的邻居路由器信息
                2、链路状态数据库(LSDB):列出网络中其他路由器信息,由此显示全网网络拓扑
                3、路由表:列出到达每个相连网络的最佳路径

    OSPF支持的网络
                1.MA网络,以太网 2,选举 DR BDR 224.0.0.5 224.0.0.6 hello 时间 10s,死亡时间 40s
                2.NBMA非广播多路访问 帧中继环境,不支持组播、广播,支持单播 hello时间 30s,死亡时间 120s
                3.P2P: 不用选举 DR BDR,时间与 MA 一致,分为 PPP、 HDLC,支持广/组播
                4.P2MP 点对多点,无二层协议,OSPF 不会识别,需要手工配置,时间与MA 一致,不选举 DR BDR
    若一边接口为MA 一边接口为P2P,因为hello时间和死亡时间一致,所以邻接关系可以建立,但是路由的学习会产生问题。
    若 P2MP-P2P,不能建立正常的邻居关系

    OSPF通过数据帧的封装类型判断网络类型
    回环口接口默认识别 P2P,自动识别为 32 位,可进入接口手动修改。

    Cost=100m/B 不满 1 取 1,其余取整
    更改 cost 的方式有:接口下配置;修改参考带宽,所有路由都要修改
    注:出接口的带宽总和,回环接口带宽为0.
    Ospf ipv6 version3 
    Ipv4 version 2

    OSPF报文头部
    Ip头部+ospf头部+OSPF
    版本+type(5)+packet length(单位字节
    RID
    Area ID:此报文需要被通告到的区域
    校验和:校验整个OSPF报文+认证类型(0不认证,1明文,2加密)
    认证信息

    Ospf 报文:
            Hello报文:邻居发现,
                      邻居建立:通过hello中参数协商
                      邻居保持:通过keeplive机制,检测邻居运行状态,周期性发送 10s
            DD 数据库描述:放置 LSA 头部信息,可知道对方有哪些 LSA,自己缺少哪些 LSA,(OSPF包头部)资源占用少,描述 LSDB 摘要信息
            LSR 链路状态请求,用来请求 LSA,
            LSU 链路状态更新,携带要请求的 LSA,
            LSACK 链路状态恢复,确认。
   形成 OSPF 邻居关系的条件:区域 ID 一致
    (hello协商参数→头部报文)HELLO 与死亡时间一致,默认dead=hello*4
                           认证类型与密码一致
                           特殊区域标签一致
                           MTU 一致
                           版本一致
                           RID不冲突
    OSPF状态变化:
    1、  Down:邻居初始状态,无收到邻居信息,在NBMA网络上,此状态可向静态配置的邻居发送hello报文
    2、  Attempt:只在NBMA网络存在,无收到邻居信息,但已周期性向邻居发送报文,发送间隔为Hellointerval
    3、  Init:路由器已从邻居收到hello,但不在收到hello报文的邻居列表中,未和邻居建立双向通信关系
    4、  2—way:邻居关系的建立,收到从邻居发过来的hello包中有自己的RID
    5、  ExStart:形成邻接关系第一个步骤,邻接状态变为此状态,路由器开始向邻接发送DD,主从关系开始选举
    6、  Exchange:路由器相互发送包含链路状态摘要信息的DD,描述本地LSDB内容
    7、  Loading:路由器相互发送LSR请求LSA,发送LSU通告LSA
    8、  Full:LSDB同步完成

    DR-BDR 邻接关系
    DR-Dother 邻接关系
    BDR-Dother 邻接关系
    Dother-Dother 邻居关系

    DD中的I M MS:
        I:初始位,1为第一个DD,0反之
        M:更多位,后续有DD继续发送
        MS:主从位master/slave,开始均为1,后RID选举

    OSPF 支持通过单播建立邻居关系
    邻居:OSPF 启动后,通过 OSPF 接口向外发送 Hello 报文,状态达到 2-way 建立了邻居关系。
    邻接:双方成功交互 DD 报文并同步 LSDB,达到 Full 状态
    路由器使用 DD 报文来进行主从路由器选举和数据库摘要信息的交互。
    区域内交互 LSA,区域间交互路由信息。区域 0 与 1 交互表。

    OSPF 认证(不认证、简单认证、加密认证):区域认证
                                          接口认证
                                          接口>区域
LSA
    LSA,链路状态信息:链路类型link type
                     接口 ip 及掩码
                     邻居路由器
                     链路的带宽
    LSA头部
    LS age:已经生存时间,默认老化时间3600s,正向计时,通告间隔1800s,在老化时间范围内没有收到更新,LSA会老化从LSDB中删除
    Option:E:外部路由,1指接收外部路由
             MC:1指转发IP组播报文
             N:NSSA 跳特殊区域,1处理7类LSA,
             DC:按需链路,1收到报文处理方式为按需链路
    LS type:标识格式和功能,常见6种
    LSID:标识LSA所描述的链路标识,例如RID
    AR:通告路由,标识产生该LSA的路由器的RID
    LS序列号:检测LSA的新旧+重复,线性增长,棒棒糖算法,min为0x80000001,max为0x7FFFFFFF)
    校验和
    长度

    Link State ID(表明 LSA 所描述的 info)+LS type+Advertising Router(通告路由)=唯一标识 LSA

    LSA分类
    1 类 LSA--router LSA: 通告自身信息,只在当前区域内传递,
                          通告本路由 RID,
                          链路状态 ID 为本路由 RID,
                          包含本路由直连邻居和接口信息
    每个设备都会产生 1 类。
    MA 网络中,LSA 中只有拓扑信息,而无路由信息。
    P2P链路类型,描述从本路由器到邻居路由器之间连接,属于拓扑信息。
    TransNet:描述从本路由器到Transit网段的链接,属于拓扑信息。
    StubNet:描述从本路由器到Stub网段(lookback接口)的链接,为路由信息。
    Virtual:描述从本路由器到虚连接ABR的链接,属拓扑信息。

    1类LSA 链路类型不同,路由信息+拓扑信息不同:
    LS TYPE                 LID                 DATA
    P2P                 邻居RID                 该网段本地接口ip
    TransNet(MA网络类型)    DR接口的ip         该网段本地接口ip
    Stubnet(回环口/物理接   STUB网段的网络ip地址 该STUB网段掩码
            口且接口上无邻
            居关系/P2P但需
            通过stubnet通
            过该网段)   
    Virtual                 虚连接邻居的RID           去往虚连接邻居的本地接口ip
    注:当link type为串行P2P,会产生两个链路类型的1类LSA p2p/stubnet,后者多通告优先级,前者只有链路开销。

    2 类 LSA—Nerwork LSA:DR 发出,实现区域内通信
                         传播范围为本区域内传递,不穿越 ABR,
                         通告路由器:DR的RIR,
                         链路状态 ID : DR 接口 IP,
                         包含MA网中路由器、本网掩码、DR 路由器本身 RID
    MA 网络:1 类+2 类 LSA=区域内完整的 LSDB
    DR只存在于MA网络中

    3 类 LSA—Network Summary LSA: ABR产生
                                  传播范围除本区域外的其他区域
                                  通告路由器:ABR 的 RID,经一区域更改一次
                                  链路状态 ID:网络号,目的网段地址
                                  包含本区域内的路由信息,包括网络号和掩码
    ABR 将一个区域内的 LSA 转化为路由信息,然后发布到邻居区域。
    LSA 转换成路由信息,就是将 1 类+2 类=3 类,区域间路由信息在 ABR 上传递是双向的。
    Tag:防止路由重传
    Forwarding address:默认0.0.0.0,若到达下一跳的所属网络运行了OSPF,则为最优下一跳,路由根据其转发,防止次优路径的产生


    4 类 LSA—ASBR-Summary-LSA: ABR 产生告知 ASBR 位置
                               传播范围:整个AS
                               通告路由器:ABR 的 RID,经一区域改变一次
                               链路状态 ID:ASBR 的 RID
                               包含内容:本区域内路由信息,含网络号和掩码

    5 类 LSA—AS-External-LSA: 传播范围:整个 AS
                              通告路由器:ASBR 的 RID
                              链路状态:网络号
                              包含内容:域外路由信息,一个 LSA是一条路由信息
特殊区域
    特殊区域作用:减少区域内LSA数量+路由器计算压力,一定上缩小网络故障影响范围,作用范围只在本区域内。
    OSPF特殊区域部署条件:
    1、  骨干区域不为特殊区域
    2、  虚链路的透传区域不为特殊区域
    3、  特殊区域内的区域内路由器都要配置

    区域 0 为传输区域,末端区域不需要具备整网明细路由
    STUB 区域:为非骨干区域,也叫末节区域,只允许发布区域内和区域间路由,不存在ASBR,减少 4、5 类 LSA,剩1、2、3,靠缺省三类 LSA 访问外部,外部网络变化,该区域不受影响。
    Totally Stub 区域:只有1、2类和缺省的3类 LSA(保证到达AS外的路由可达),无3、4、5
    NSSA 区域:含有7类 LSA,引入外部路由,7类在ABR上转换为5类,泛红到整个OSPF
    Totally NSSA 区域:1、2、7类

    虚连接 vlink,虚链路两端接口要属于同一个区域
    OSPF 默认路由:LSA3 的默认路由,有ABR自动产生,由特定的区域设置触发
    LSA5 的默认路由,ASBR 能引入外部路由,ASBR可产生默认路由,普通/骨干区域产生 LSA5 外部默认路由
    LSA7 的默认路由,NSSA 区域产生 LSA7 外部默认 NSSA 路由

    普通/骨干区域产生的默认路由:
    Always :会生成默认路由 0.0.0.0
    无 ALWAYS:ASBR 的路由表中必须有激活的非 OSPF 缺省
    路由时才生成缺省路由的 LSA

OSPF总结

标签:初始   max   断网   基于   范围   network   发送   live   出接口   

原文地址:https://www.cnblogs.com/afairyfairy/p/12494443.html

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