动态路由协议之OSPF理论篇(上)(ospf动态路由协议有多少种lsa)

网友投稿 356 2022-09-24


动态路由协议之OSPF理论篇(上)(ospf动态路由协议有多少种lsa)

OSPF路由协议基本原理

解决RIP的瓶颈——15跳数

OSPF路由协议总述(知识点纲要)

四种路由类型:DR、BDR、ABR、ASBR

五大区域:骨干区域、标准区域、末梢区域、纯末梢区域、非纯末梢区域

五大数据包类型:Hello、DBD、LSR、LSU(包含多个LSA)、LSACK

六种LSA:Type1、Type2、Type3、Type4、Type5、Type7

七个状态:Down、Init、2-Way、Exstart、Exchange、Loading、Full

一、网关协议

1.内部网关协议(IGP):RIP、OSPF(端口划分)、ISIS(路由器划分)等

2.外部网关协议(EGP):BGP

二、OSPF是链路状态路由协议(开放式最短路径优先选择协议)——转发自己的链路状态的信息库

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——算法(Dijkstra算法)计算最短路径数——生成路由表

自治系统(AS):相同路由进程协议的区域 例:区域中都用OSPF 1

三、OSPF区域之骨干区域和标准区域

为了适应大型网络,OSPF在AS(自治系统)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

骨干区域(核心) 标准区域(非骨干区域)——围绕骨干相连

区域ID

区域ID可以表示成一个十进制的数字(一般在思科上用十进制数字进行模拟配置)

也可以表示成一个IP

下图就是在一个自治系统(AS)中的不同区域的ospf协议,且在该系统下的ospf协议的进程相同其中AREA0为骨干区域

其他的为非骨干区域

Router ID(重要)

OSPF区域内唯一标识路由器的IP地址

Router-id选取规则(注意选取时根据实际情况进行选择)

选取路由器loopback接口(虚拟接口)上数值最高的IP地址(路由器比较多的情况); 如果没有loopback接口,在物理端口中选取IP地址最高的(不推荐,万一挂的就是它就完了); 也可以使用router-id命令指定(推荐,路由器不多的情况)

只要路由器没有宕机且有一个接口没有挂掉loopback就生效

四、DR和BDR

DR是主路由,BDR是备路由,剩下的都是其它路由

指定路由器DR(老大):负责更新其他所有OSPF路由器的信息。 备份指定路由器BDR(老二):负责监控备份DR的状态,并在当前DR发生故障时接替其角色。 其它路由器:只和DR及BDR形成邻接关系

DR和BDR的选举方法

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,默认为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,将不参与DR和BDR的选举

注意!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或者BDR路由器

其实这也就是说其实是人为已经先行定下了DR和BDR因为在配置时有先后顺序,除非路由器宕机或者出现其他问题才会进行真正的选举

OSPF的组播地址

224.0.0.5(DR和BDR负责监听224.0.0.6的信息)和224.0.0.6(other监听自己的网络信息查看自己有没有什么改动)

OSPF的度量值为COST(开销)

COST=10^8/BW BW(带宽)的值越大越好,开销越低

五、OSPF数据包(5个包)

ospf数据包是承载在IP数据包内的,使用协议号为89,其类型如下表所示:

OSPF的包类型 描述
Hello 用于发现和维持邻居关系,选举DR和BDR
数据库描述包 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 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 收到LSR后发送链路状态通告(LSA),一个LSU数据包可以有多个LSA
链路状态确认包 确认已经收到LSU,每个LSA需要被分确认

六、OSPF邻接关系的建立(7个状态)

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的过程 下面是完整的过程阐述: down状态的接口接收到Hello信息包后——激活init状态( 只能接收hello包,不能发送hello包)——route系统加载完成后从init状态进入2-way状态(该状态既可以接收hello包也可以发送hello包,即完成选举出两个最大的router ID但并不会确定主从路由,即DR和BDR); exstart状态确定DR和BDR的身份——exchange状态交互DBD包同时接收到后也会有LSACK包——loading状态(最繁忙LSR,LSU(多个LSA),LSACK),形成路由表——FULl状态 稳定状态开始转发数据包——类似于RIP的收敛

七、OSPF的网络类型

划分为四种类型:点到点、 点到多点、广播多路访问、非广播多路访问

八、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

九、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 距离矢量路由协议
无跳数限制 限制不超过15 限制不超过15
支持VLSM(可变长子网掩码) 不支持VLSM 支持VLSM(可变长子网掩码)
收敛速度快 收敛速度慢 收敛速度慢
使用组播发送链路状态更新 周期性广播更新这个路由表 周期性组播更新路由表

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