OSPF学习笔记
OSPF
本笔记根据曹老师课程整理,未完继续更新。
OSPF基础部分
概述:
开放式最短路径优先OSPF(Open Shortest Path First)是IETF组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议(Interior Gateway Protocol)。
协议号:89;工作在IP层;目的MAC:01:00:5e:00:00:05(和目的IP224.0.0.5有关)
协议优先级:10 外部路由150;
基本工作原理
通过Hello报文建立邻居关系;然后通过DD报文选取主从和同步链路状态数据的摘要信息;设备收集完摘要信息之后,根据摘要信息同步LSDB数据库信息,通过交互LSR,LSU,LSACK报文来完成。对于路由器来说,收集完这些信息之后根据自身的SPF(dijkstra)算法来计算出路由信息。
OSPF网络架构
OSPF采用两层架构,分为骨干区域(区域0)和非骨干区域(非区域0)。
区域设原则
骨干区域只有一个,必须连续;非骨干区域和骨干区域必须相连。这样设计的原因是避免环路。
路由器角色
ABR:至少有一个活动接口在区域0
存在vlink的路由器
NSSA区域中负责7转5的路由器。
IR:内部路由器,所有接口都在一个区域的路由器
Backbone Router:骨干路由器,该类设备至少有一个接口属于骨干区域。所有的ABR和位于Area0的内部设备都是骨干路由器。
ASBR:引入其他协议的路由器,引入其他OSPF进程的路由器
网络类型
概念:OSPF协议对运行OSPF的链路做出的定义。
链路层协议的类型,决定了链路类型。
1.P2P:PPP,HDLC
2.P2MP:管理员手动配置
3.广播型:Ethernet,FDDI
4.NBMA:FR,ATM
度量值
每个激活了OSPF的接口都会维护一个接口cost值,缺省cost值=(参考带宽(100 Mbit/s))/接口带宽
其中参考带宽是可以配置的,通过命令bandwidth-reference 更改参考带宽。
OSPF网络开销=所经过链路出接口开销cost+目的网络链路出接口cost。如下图计算方法

2.2.2.2到1.1.1.1 的开销为1+1=2;为方便记忆,可以这样理解,1.1.1.1这条路由在自己设备上的开销肯定为0,这条路由随着协议报文传给对方设备的时候,对方设备接受到此报文,肯定会累加上自己接受接口上的开销。所以在AR1上收到1.1.1.1这条路由的时候分别会累加上AR3的g0/0/1和AR1的g0/0/0的开销。
OSPF网络开销(从路由层面上讲)=1.1.1.1路由传到2.2.2.2使没经过一个路由器都会加上该路由器的接口开销。
默认取值:1-65535
Router ID选择规则
OSPF进程中配置配置的Router ID
全局Router ID是否存在
本地是否存在loopback接口,选择接口IP较大的
物理接口,选择接口IP较大的
Router ID不具有抢占性。
DR/BDR
在每一条广播型链路/NBMA型链路上都要进行DR/BDR的选举,(BDR可选的存在,并且DR有且只有一个,BDR如果存在有且只有一个。)注意:链路上选举。
概念:在广播网和NBMA网络中,任意两台路由器之间都要传递路由信息。如图2所示,网络中有n台路由器,则需要建立n*(n-1)/2个邻接关系。这使得任何一台路由器的路由变化都会导致多次传递,浪费了带宽资源。为解决这一问题,OSPF定义了指定路由器DR和备份指定路由器BDR。通过选举产生DR(Designated Router)后,所有路由器都只将信息发送给DR,由DR将网络链路状态LSA广播出去。除DR和BDR之外的路由器(称为DR Other)之间将不再建立邻接关系,也不再交换任何路由信息,这样就减少了广播网和NBMA网络上各路由器之间邻接关系的数量。
作用:减少邻居会话,减少产生重复的LSA。
选举规则:先比较优先级,优先级高胜出;如果优先级相同,Router ID大者胜出。
DR/BDR要监听2个组播地址:224.0.0.5;224.0.0.6
DRother仅监听224.0.0.5这 个地址;
DR,BDR不具备抢占性;
DR优先级等于0,代表只能成为DRother
路由生成特点
快速收敛机制
触发更新:相应及时
增量更新:更新效率高
周期更新:没隔30纷争泛洪LSA。
维护三张邻居表;通过Hello报文维护邻居关系,Hello报文小,占用较小资源,通过每10s周期发送,相比较下能快速检测邻居状态。4倍的Hello之后认为邻居失效
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