OSPF概念和心得体会

2023-06-03 20:23| 来源: 网络整理| 查看: 265

OSPF概念和心得体会转载

gluttony 2007-10-02 21:16:35

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OSPF，开放式最段路径优先（Open Shortest Patch First,OSPF）是由Internet工程组（IETF）开发的路由选择协议，使用的是SPF算法。作为链路状态路由协议，启用OSPF的路由器发送的是LSA而不是具体的路由信息。宣告OSPF的路由器从所有启动OSPF协议的接口上发出HELLO报文，如果两台路由器能够相互协商它们各自的HELLO报文中所指定的某些参数，那么他们就可以成为邻居。建立邻居的路由器有可能建立邻接关系，建立邻接关系的路由器之间会发送链路状态通告（LSA）。OSPF是靠HELLO报文来发现邻居的，同样也是靠HELLO报文来保持邻居，邻居之间交换的HELLO报文叫做keepalive报文，每隔30分钟发送一次更新。一台OSPF路由器使用一个路由器的ID号作为OSPF的标识，router Id一般使用所有回环口中数值最高的IP地址作为ID号，如果路由器上没有配置回环口的话就会使用物理接口中最高的IP地址作为路由器的ID。同样也可以手工指定ROUTER ID。

HELLO报文不匹配的情况下，OSPF是建立不起来邻居的，在CISCO路由器中，缺省的HELLO报文的时间是10S一次，在NBMA的情况下是30秒一次，注意跟EIGRP不同的是，OSPF在小于T1的链路上同样是10秒发送一次更新，如果在无效时间间隔内还没收到来自邻居的HELLO报文，那么邻居将会被宣告无效，CISCO路由器中，缺省的无效时间是HELLO时间的4倍。

OSPF定义了以下5种网络类型：

点到点网络，广播网络，非广播多路访问网络（NBMA），点到多点广播，虚电路，点到多点非广播。在点到点的网络中，有效邻居总是可以形成邻接关系。点到点的网络，网络上的有效邻居总是形成邻接关系的。在这些网络上的OSPF报文的目的地址也总是保留的D类地址224.0.0.5。广播型网络，会选举出一个DR和一个BDR，所有的路由器会跟DR和BDR建立邻接关系，相互之间并不建立邻接关系，DR和BDR使用组播地址224.0.0.5来发送HELLO报文，其他路由器将使用224.0.0.6来发送HELLO报文。非广播多路访问（NBMA）同样会选举DR和BDR，不同的是，NBMA是不支持广播的，所以是使用单播地址发送更新。点到多点的网络，可以看作一个点到点的网络的集合，使用组播地址发送更新。另外，除了以上的5种网络类型外，应该注意的是，所有的网络也都可以归纳到下面两种更普通的网络类型之：传送网络和末节网络。

传送网络：和两台或两台以上的路由器相连；

末梢网络：仅仅和一台路由器相连。

指定路由器和备份指定路由器（DR和BDR），在多路访问的网络上，为了避免网络上LSA泛洪的混乱，OSPF会在多路访问的网络上选举一个DR和BDR，所有的路由器将会与DR和BDR建立邻接关系。DR和BDR将会收集所有的LSA然后将LSA发送到网络中其余的路由器。而非DR和BDR的路由器相互是不会发送LSA的。如果一个DR失效了BDR会成为DR，然后从新选出一个BDR，所以DR和BDR之间也将相互形成邻接关系。DR的选举是通过接口上的优先级决定的，默认的情况下为1，为0的时候代表不参与选举。如果一个网络上只有一台路由器成为了DR而没有BDR路由器的话，其他所有路由器只和这个DR路由器建立邻接关系。

在一个邻接关系的创建中，OSPF将使用以下三种报文类型：

数据描述报文（DD报文）：数据库描述报文对于邻接关系的建立过程来说非常重要。正如它的名字所暗示的，该报文里面携带了始发路由器的链路状态数据库中的每一个LSA通告的一个简要描述。也就是里面包含了所有LSA的头部信息。

链路状态请求信息：如果本地路由器收到DD报文中发现有LSA通告不在它自己的链路状态数据库当中，或者邻居路由器有比已知LSA通告更新的拷贝，那么本地路由器将把这条LSA放入它的链路状态请求列表中去，随后路由器会发送一个链路状态请求报文去请求一个这些LSA的完成拷贝。

链路状态更新信息：回应请求信息，更新LSA，在更新报文中传送的LSA必须单独进行确认。路由器有显式确认和隐式确认两种确认方式。

OSPF使用多个数据库和复杂的算法，所以它将耗费路由器更多的内存和更多的CPU处理。OSPF协议可以使用区域的概念来缩小这些不利的影响。路由器仅仅需要和它所在区域的其他路由器具有相同的链路状态数据库，而没有必要和整个互联网内的所有路由器共享相同的链路状态数据库。由于链路状态数据库只需要在一个区域内进行维护，大量的LSA泛洪也就被限制在一个区域里面了。主义由于骨干区域的任务就是汇总每个区域的网络拓扑陆游到其他所有区域。正是这个原因，所有的域间通信都必须通过骨干区域，非骨干区域不能直接交换数据包，所以所有的区域必须跟骨干区域连接。虚电路的存在就是为了解决临时的非层次化的设计把没跟骨干区域连接的区域虚拟的跟骨干区域连接。

OSPF认为路由器有下面几种类型：

内部路由器：所有接口都属于同一个区域的路由器；

区域边界路由器（ABR）：连接一个或者多个区域到骨干区域的路由器；

骨干路由器：至少有一个接口和骨干区域相连的路由器；

自主系统边界路由器：把OSPF外部的路由信息进入OSPF区域的网关路由器，引进重发布的路由条目。

OSPF的几种LSA：

类型1：路由器LSA，每台路由器都会产生的LSA，列出了通告LSA的路由器所有的链路或者接口。

类型2：网络LSA，每一个多路访问的网络中DR将会产生网络LSA的通告，网络LSA跟路由器LSA只在区域内泛洪。

类型3：网络汇总LSA，由ABR始发，ABR发送网络LSA到一个区域，用来通告该区域外部的目的地址。

类型4：ASBR汇总LSA，也就是由ASBR始发出的，ASBR汇总LSA除了所通告的目的地址是一个ASBR路由器而不是一个网络外，其他的和网络汇总LSA都是一样的。

类型5：AS外部LSA，重发布到OSPF区域的LSA。

类型6：组成员LSA。使用在组播OSPF协议中，CISCO路由器不支持。

类型7：NSSA外部LSA，是在非纯末节区域内始发与ASBR路由器的LSA通告。

类型8：外部属性LSA。CISCO路由器不支持。

类型9，10，11：OpaqueLSA是一个被提议的LSA类别，由标准的LSA头部后面跟随特殊应用的信息组成。还没有发出出来。

OSPF的几种区域：

末节区域：一个学习到外部路由器信息的ASBR路由器将通过在整个OSPF自主系统中泛洪自主系统外部LSA来通告那些外部的目的路由信息。末节网络是一个不允许AS外部LSA通告在其内部进行泛洪的区域。也就是说阻止了类型5的LSA。

完全末节区域：具有末节区域的特性，另外还阻止了类型3和类型4的LSA，在完全末节区域的路由器将使用一条缺省路由到达这个区域的外部。

NSSA区域：具有末节区域的特性，不同的是在NSSA内部允许类型7的LSA泛洪，从NSSA区域通过ABR看到的路由都会标记为N2的路由。

OSPF是支持验证的，可以在OSPF中配置区域验证和接口验证，区域验证就是在每个接口上开启了验证，但是必须在接口上配置验证的关键字，否则就会是空验证，OSPF验证支持MD5验证

OSPF的部分心得： 1 NSSA区域的心得体会：

No-summary参数：在NSSA区域中所有的区域间路由都被消除了，另外增加了一条标记为IA的缺省路由，使用了这个参数以后，这个NSSA区域就具有了与完全末节区域一样的特性，阻止了类型三和类型四的LSA，但是同时具有NSSA的特性，允许类型7的LSA在NSSA区域内泛洪。

No-redistribution参数：阻止了类型7的LSA，跟no-summary一样，通告一条标记为IA的类型三的缺省路由。

Default-information-originate参数：使得ABR通告一条缺省路由到NSSA区域，不同的是，使用的是类型七的LSA通告这条缺省路由。

2OSPF OVER NBMA体会：

OSPF OVER NBMA实验：

TOP：

R2为HUB路由器，R1，R3为SPORK路由器，R2的S0口与S1，S3的S0之间都有一条PVC

部分互联PVC支持广播：

方法一：

将OSPF启用后，在S0口上面用ip ospf network 命令来让OSPF认为这个接口是一个点到多点的接口，在R1,R2,R3上面都这样配置，不用注意什么，这个是最简单的OSPF OVER NBMA的方法

方法二

在接口上配置OSPF 认为的网络类型是广播，这样就要选DR/BDR，所以在R2(HUB)上面配置OSPF 优先级为10，然后在R1,R3上面配置优先级为0，这样R1,R3就不会参与DR/BDR的选举，注意，选了DR后DR会默认认为网络是全互连的，也就是说在R1上到R3回环口的路由的下一跳是R3的S0口，而R1并没有到R3的PVC，所以在R1和R3的S0口上必须要做一个MAP，地址是R1,R3对方S0口的地址，但是DLCI号还是到R2的DLCI号，这样R1和R3下面所连接的网络就可以相互访问了。

方法三

在接口上配置OSPF认为的网络类型是NBMA，这样的话也要选DR，所以关于配置还是跟方法二的一样，只是NBMA是不支持广播的，所以在网络中必须要指定邻居来用单播发送更新，所以在OSPF进程中需要用neighbor命令来指定邻居也就是单播地址，注意在OSPF中只需要在一边指定就可以了，也就是说，在这个题目里面，在R2(HUB)上面配置neighbor就可以了，目的地址指R1,R3的S0口的地址。

方法四：

在R2上面做两个点到点的子接口，然后在R1和R3上面让OSPF认为网络类型是点到点的，这样也就可以正常学习到路由了。

部分互连PVC不支持广播：

方法一：

在接口上配置OSPF认为的网络类型为NBMA，然后做的方法就跟支持广播的方法二是一样的。

方法二：

在接口上配置OSPF 认为的网络类型是点到多点非广播，这样的话就需要在R2上面做两个子接口，然后在R2上面指neighbor对方地址为R1,R3的SO口地址，但是不需要在接口上配置优先级，因为点到多点的情况下是不选DR和BDR的。

全互连PVC支持广播：

TOP：全互联：R1，R2，R3都是用S0口全互联的PVC。

方法一：

跟部分互连方法一一样，只是配置上面PVC做全互联的。

方法二：

跟部分互连方法二基本一样，只是配置上面不需要DLCI号到R2，目的地址为R3S0口的PVC了，只需要做全互联的PVC就可以了，自然因为全互连，可以选DR和BDR，所以就不用在接口上设置优先级。

方法三：

跟部分互联配置方法基本一样，需要注意的也就是PVC做成全互联，这里也不用配优先级别，因为全互连可以选出BDR出来。注意指定邻居的时候这里就需要相互指定而不能只在R2上面指定了，因为是全互联的网络，

方法四

在每个路由器上做两个点到点的子接口，相互连接对方，然后启用OSPF，OSPF会认为这个网络是一个点到点的网络类型，这样就从逻辑上把网络成了三段，并且路由器相互都可以转发数据。

全互联PVC不支持广播：

方法一：

让OSPF认为网络类型是NBMA的网络，然后指定邻居。

方法二：

让OSPF认为网络是点到多点非广播的网络，同样指定单播地址也就是指定邻居。方法一和方法二都不用注意什么，也不用设置优先级，因为网络是全互联的，相互都有可能形成邻接关系

方法三：

在每个路由器上面配置两个点到点的子接口，跟上面PVC支持广播的配置基本一样，不同的是这里需要指定单播地址，因为PVC是不支持广播的。

关于OSPF的配制命令参考CISCO文档OSPF部分:

网页地址:[url]http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/product/software/ios122/122cgcr/fipr_c/ipcprt2/1cfospf.htm[/url]

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