第二讲OSPF路由协议Part1of2.ppt
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1、华誉维诚ITO联通项目网络技术培训 第二讲:OSPF路由协议 Part 1/2 主讲:白麟 CCIE,目录,一、OSPF协议概诉与特点 二、OSPF协议的几个基本概念 三、 OSPF路由计算过程 四、OSPF的五种协议报文 五、 LSA链路状态通告 六、 OSPF区域划分 七、设计规划OSPF网络,OSPF协议概述与特点,OSPF(Open Shortest Path First) 开放系统最短路径优先 属于IGP(内部网关协议) 属于链路状态路由协议 由IETF开发 目前为版本2 相关协议:RFC1583, RFC2178, RFC2328,1、OSPF协议概诉,OSPF协议概述与特点,适应
2、范围:支持各种规模的网络,最多可支持数百台路由器。 快速收敛:在网络的拓扑结构发生变化后立即发送更新报文,使这一变化在自治系统中同步。 无自环:由于OSPF根据收集到的链路状态用最短路径算法计算路由,从算法本身保证了不会生成自环路由。 区域划分:允许自治系统的网络被划分成区域来管理,区域间传送的路由信息被进一步抽象,从而减少占用网络带宽。,2、OSPF协议的特点,OSPF协议概述与特点,等值路由:支持到同一目的地址的多条等值路由。 路由分级:使用四类不同的路由,按优先顺序一次是:区域内路由、区域间路由、第一类外部路由、第二类外部路由。 支持验证:支持给予接口的报文验证以保证路由计算的安全性。
3、组播发送:支持组播地址。,2、OSPF协议的特点,目录,一、OSPF协议概诉与特点 二、OSPF协议的几个基本概念 三、 OSPF路由计算过程 四、OSPF的五种协议报文 五、 LSA链路状态通告 六、 OSPF区域划分 七、设计规划OSPF网络,OSPF协议相关术语,Router ID OSPF域中路由器的唯一标识 Area 区域 Cost 花费值 ABR、ASBR 区域边界路由器、自治系统边界路由器 LSA 链路状态通告 Link Type 链路类型,包括广播,非广播,点到点,点到多点 DR和BDR 指定路由器和非指定路由器 区域类型 骨干区域,STUB区域,TRANSIT区域 Virtu
4、al-Link 虚连接,OSPF相关协议术语,Router-id,OSPF协议相关术语,Router-id概念 OSPF 协议使用一个被称为Router ID 的32 位无符号整数来唯一标识一台路由器。基于这个目的,每一台运行OSPF 的路由器都需要一个Router ID。,OSPF协议相关术语,Router-id的选择 (1) 首先选取最大的loopback 接口地址 (2) 如果没有配置loopback 接口,那么就选取最大的物理接口地址 (3) 可以通过命令强制改变Router ID (4) 如果一台路由器的 Router ID 在运行中改变,则必须重启OSPF 协议或重启路由器才能使新
5、的 Router ID 生效,OSPF协议相关术语,Area区域,OSPF协议相关术语,Area区域 OSPF 引入区域的概念是为了隔离和区分自治系统内的各部分,并由此减少路由器必须维护的整个自治系统的信息量,可以针对不同区域的拓扑特点采用不同的策略,也就意味着减少了路由器间传输和维护的OSPF 路由表的额外信息。,OSPF协议相关术语,AREA的两层模式以及特点 骨干区域:骨干区域是一个与区域边界路由器相连接的区域,通常一个区域到另一个区域只能经过骨干区域。 非骨干区域:指的是区域边界路由器所连接的区域。 特点:非骨干区域必须与骨干区域互联。 骨干区域保存所有区域的路由信息。 非骨干区域保存
6、了本地的路由信息。,OSPF协议相关术语,Cost值的概念,OSPF协议相关术语,Cost值的概念 在 OSPF 路由协议中,最短路径树的树干长度,即OSPF 路由器至每一个目的地路由器的距离,称为OSPF 的Cost。Cost 值应用于每一个启动了OSPF的链路,它是一个16 bit 的正数,范围是165535。Cost 值越小,说明路径越好。OSPF 选择路径是依靠整个链路Cost 值的总和。,OSPF协议相关术语,ABR & ASBR的概念,OSPF协议相关术语,ABR & ASBR的概念 ABR 区域边界路由器(Area Border Router): 连接多个OSPF 区域的路由器。
7、 ASBR 自治系统边界路由器 (Autonomous System Border Router): 一个OSPF 路由器,但它连接到另一个AS,或者在同一个AS 的网络区域中,但运行不同于OSPF 的IGP。,OSPF协议相关术语,LSA概念 LSA描述的是链路状态信息。LSA 头中的链路类型、链路状态ID 和通告路由器的Router ID 是一个LSA 的唯一标识。 LS type,链路类型。每种类型的LSA 都有唯一的通告格式。 Link State ID,这个字段标识被描述的网络环境的一部分,Link State ID 的内容取决于LSA 的类型,即不同类型的LSA 其Link Sta
8、te ID 也是不同的。 Advertising Router , 指始发此LSA 的路由器的Router ID 。,目录,一、OSPF协议概诉与特点 二、OSPF协议的几个基本概念 三、 OSPF路由计算过程 四、OSPF的五种协议报文 五、 LSA链路状态通告 六、 OSPF区域划分 七、设计规划OSPF网络,OSPF路由计算过程,OSPF协议的基本思路如下:在自治系统中每一台运行OSPF 的路由器收集各自的接口/邻接信息称为链路状态,通过Flooding 算法在整个系统广播自己的链路状态,使得在整个系统内部维护一个同步的链路状态数据库,根据这一数据库,路由器计算出以自己为根,其它网络节点
9、为叶的一根最短的路径树,从而计算出自己到达系统内部可达的最佳路由。OSPF 是一类InteriorGateway Protocol(内部网关协议IGP),它处理在一个自治系统中的路由表信息。,OSPF路由计算过程,OSPF数据包结构,目录,一、OSPF协议概诉与特点 二、OSPF协议的几个基本概念 三、 OSPF路由计算过程 四、OSPF的五种协议报文 五、 LSA链路状态通告 六、 OSPF区域划分 七、设计规划OSPF网络,OSPF的五种协议报文,Hello报文 发现及维持邻居关系,选举DR,BDR DD报文 本地LSDB的摘要 LSR报文 向对端请求本端没有或对端的更新的LSA LSU报
10、文 向对方发送其需要的LSA LSAck报文 收到LSU之后,进行确认,OSPF五种类型报文,Hello packet 包介绍: 最常用的一种报文,周期性的发送给本路由器的邻居,使用的组播地址224.0.0.5。维持邻居之间的连接。HELLO报文内容 Router-ID Area-ID Authentication Hello-Interval Dead-interval Subnet mask-仅仅是在广播网络里面 Priority DR & BDR Optional,OSPF五种协议报文,Hell0数据包的五大功能 1:Hello报文用来发现邻居路由器 2:通过Hello报文携带的参数来协
11、商是否能够成为邻居; 3:Hello报文的参数协商通过后,邻居处于2-way状态; 4:Hello报文定期发送,探测邻居是否存在,充当 keepalive的角色 5:Hello报文用来选举DR和BDR,在广播型网络和NBMA网络中!,OSPF五种协议报文,DD报文(Database Description Packet) 链路状态信息报文,指的是LSA的头部信息,用于交换LSA(链路状态信息)的摘要信息,用于确定双方那些LSA是自己有的,那些是没有的。DD报文功能如下: 1.确定发送DD报文的主从关系(保证数据包有序发送,类似TCP三次握手,用于差错控制) 2.相互发送DD报文告诉对方自己拥有
12、的路由信息。 3.通过DD报文确定哪些LSA是自己没有的。哪些是自己有的。,27,OSPF五种协议报文,两台路由器互相交换过 DD 报文之后,知道对端的路由器有哪些LSA 是本地的LSDB 所缺少的或是对端更新的LSA,这时需要发送LSR 报文向对方请求所需的LSA。内容包括所需要的LSA 的摘要。,LSR 报文(Link State Request Packet),OSPF五种协议报文,用来向对端路由器发送所需要的 LSA,内容是多条LSA(全部内容)的集合。,LSU 报文(Link State Update Packet):,OSPF五种协议报文,由于没有使用可靠的 TCP 协议,但是OS
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