OSPF （企业内部使用的动态路由协议）

Posted 2020-12-18 tianzhendengni

OSPF是链路状态路由协议（链路状态表）

相比较RIP，OSPF拥有触发性更新、周期性更新快等优点

在自治系统（AS）内：内部网关协议（IGP）

在自治系统（AS）间：外部网关协议（BGP）

OSPF工作过程

三张表：邻居列表

        链路状态数据库

        路由表

 过程：建立邻接关系----链路状态数据库----最短路径树----路由表

OSPF区域：分为骨干区域（Area 0）、分骨干区域（Area 1/2/3...）

为了适应大型的网络，OSPF在AS内划分多个区域，每个OSPF路由器只维护所在区域的完整链路状态信息（LSA）。

所有非骨干区域必须与骨干区域直接相连，骨干区域Area 0 负责区域间路由信息传播。

Router ID ： OSPF区域内唯一标识路由器的IP地址

Route ID选取规则：

1、使用route-id 命令指定Router ID

2、选取路由器loopback接口上数值最高的IP地址

3、如果没有loopback接口，在物理端口中选取IP地址最高的

DR和BDR

DR：指定路由器              BDR：备份，监测DR，随时顶替

其他路由器（DRothers）只和DR、BDR形成邻接关系

 

DR和BDR的选举方法:

自动选举DR和BDR

网段上Router ID 最大的路由器将被选举为DR，第二大的将被选举为BDR。

手工选择DR和BDR

1、优先级范围是0-255，数值越大，优先级越高，默认为1

2、如果优先级相同，则需要比较Router ID

3、如果路由器的优先级被设置为0，它将不会参与DR和BDR的选举

选举过程：（BDR通过发送HELLO包来监测） 2s/次

 路由器的优先级可以影响一个选举过程，但是它不能强制更换已经存在的DR或BDR路由器。

 

 

OSPF的组播地址：

224.0.0.5  ----DRother

224.0.0.6  ----DR/BDR

OSPF的质量值是Cost值

   Cost值=10⁸ /BW（带宽）   带宽越大，cost值越小，OSPF越优先

最短路径是基于接口指定的代价（cost）计算的。

OSPF数据包----IP-89

  承载在IP数据包内，使用协议号89

OSPF数据包类型

类型	描述
HELLO包	用于发现和维持邻居关系，选举DR和BDR
数据库描述包（DBD）	用于向邻居发送摘要信息，以同步链路状态数据库
链路状态请求包（LSR）	在路由器收到包含新信息的DBD后发送，用于请求更详细信息
链路状态更新包（LSU）	收到LSR后发送链路状态通告（LSA），一个LSU数据包可能包含几个LSA
链路状态确认包（LSAck）	确认已经收到LSU，每个LSA需要被分别确认

OSPF邻接关系的建立（七个状态机）

OSPF启动的第一个阶段是使用HELLO报文建立双向通信的过程

OSPF启动的第二个阶段是建立完全邻接关系

邻居状态：

（1）、DOWN：邻居状态机的初始状态，是指在过去的Dead-Interval时间内没有测到对方的HELLO报文。

    （1-2） Attempt：只适用于NBMA类型的接口，处于本机状态时，定期向那些手工配置的邻居发送HELLO报文

（2）、Init ：本状态表示已经收到了邻居的HELLO报文，但是该报文中列出的邻居中没有包含我的Router ID（对方没有收到我发的HELLO报文）。

（3）、2-Way：本状态表示双方互相收到了对端发送的HELLO报文，建立了邻居关系。在广播和NBMA类型的网络中，两个接口状态是DRother 的路由器之间将停留在此状态。

其他情况状态机将继续转入高级状态

（4）、ExStart ：在此状态下，路由器和他的邻居之间通过互相交换DBD报文（该报文不包含实际的内容，只包含了一些标志位）来决定发送时的主/从关系。建立主/从关系主要是为了保证在后续的DBD报文交换中能够有序的发送。

（5）、Exchange ：路由器将本地的LSDB用DBD报文来描述，并发给邻居。

（6）、Loading ：路由器发送LSR报文向邻居请求对方的DBD报文。

（7）、Full ：在此状态下，邻居路由器的LSDB中的所有LSA本路由器全都有了。即，本路由器和邻居建立了邻接状态（adjacency）。

OSPF将网络划分为四种类型

  点到点网络   （Point-to-Point）

  广播多路访问网络 （Broadcast MultiAccess  BMA）

  非广播多路访问网络 （None Broadcast MultiAccess NBMA）

  点到多点网络 （Point-to-Multipoint）

OSPF的特点：

可适应大规模网络，路由变化收敛速度快，无路由环，支持变长子网掩码VLSM，支持区域划分，支持以组播地址发送协议报文。