Blog.018 OSPF 路由协议

本章目录

 

 

 

 

 

1. OSPF路由协议概述
　　1.1 OSPF的工作过程
2. OSPF的基本概念
　　2.1 OSPF区域
　　2.2 Router ID
　　2.3 DR和BDR
　　2.4 OSPF的数据包类型
3. OSPF邻接关系
　　3.1 OSPF邻接关系的建立
　　3.2 OSPF的网络类型
4. OSPF的应用环境
　　4.1 OSPF与RIP的比较

 

 

 

 

 

1. OSPF路由协议概述

 　　　　OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System），即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。

　　　　由内部网关协议和外部网关协议组成

• 自治系统（AS）：所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的；

• 内部网关协议：（IGP）：例如：RIP、OSPF等

• 外部网关路由协议：（EGP）：例如：BGP等。

　　1.1 OSPF的工作过程

　　　　（1）建立邻接关系：OSPF协议启动后，某个端向本地所有启动OSPF协议的直连接口组播224.0.0.5发送hello包；

　　　　（2）链路状态数据库：当其他端收到后将回复hello包，建立邻接关系，端口学习链路状态信息存入链路状态数据库；

　　　　（3）最短路径树：Dijkstra算法，计算到达所有未知网段的最短路径；

　　　　（4）路由表：将计算出的最短路径加载到本地的路由表中，收敛完成。

 

2. OSPF的基本概念

　　2.1 OSPF区域

• 为了适应大型的网络，OSPF在AS内划分多个区域；

• 每个OSPF服务器只维护所在区域的完整链路状态信息；

• 区域ID：表示成一个十进制的数字，也可以表示成一个IP；

• 骨干区域Area 0：负责区域间路由信息传播；

• 非骨干区域：除了Area 0，与它相邻的区域。

 

　　2.2 Router ID

 

　　　　OSPF区域内唯一标识路由器的IP地址。

　　　　Router ID选取规则：

• 选取路由器loopback接口上数值最高的IP地址；

• 如果没有Loopback接口，在物理端口中选择最高的；

• 也可以用router-id命令指定Router ID。

　　2.3 DR和BDR

 

• DR（Designated Router）：指定路由器，所有其他路由器只和它一个交换整个网络的一些路由更新信息，再由它对邻居路由器发送更新报文；

• BDR（Backup Designated Router）：备份指定路由器，当DR出现故障时，BDR起着备份的作用；

• DROther（Designated Router Other）：成员路由器。

 

 

　　　　（1）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。

　　　　（2）手工选择DR和BDR

• 优先级范围是0-255，数值越大，优先级越高，默认是1；

• 如果优先级相同，则需要比较Router ID；

• 如果路由器的优先级被设置为0，它不参与DR和DBR的选举。

　　　　*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。

 

　　2.4 OSPF的数据包类型

　　　　OSPF数据包：承载在IP数据包内，使用协议号89。

 

OSPF的包类型	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，用于请求更详细的信息
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

 

3. OSPF邻接关系

　　3.1 OSPF邻接关系的建立

　　　　（1）OSPF启动第一阶段：使用Hello报文建立双向通信；

　　　　（2）OSPF启动第二阶段：建立完全邻接关系。

　　3.2 OSPF的网络类型

　　　　OSPF将网络划分为四种类型：

　　　　（1）点到点网络（Point-to-Point）

　　　　（2）广播多路访问网络（Broadcast MultiAcccess，BMA）

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

　　　　（4）点到多点网络（Point-to-Multipoint）

 

4. OSPF的应用环境

　　　　（1）从以下几方面考虑OSPF的作用：

• 网络规模

• 网络拓扑

• 其他特殊要求

• 路由器自身要求

　　　　（2）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

　　4.1 OSPF与RIP的比较

 

OSPF	RIP v1	RIP v2
链路状态路由协议	距离矢量路由协议
没有跳数限制	RIP15跳限制，超过15跳的路由被认为不可达
支持可变长子网掩码（VLSM）	不支持可变长子网掩码（VLSM）	支持可变长子网掩码（VLSM）
收敛速度快	收敛速度慢
使用组播发送链路状态更新	周期性广播更新整个路由表	周期性组播更新整个路由表

 

 

 

 

 

 

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