ospf基本配置

OSPF ---开放式最短路径优先协议


OSPF存在三个版本--- OSPFV1 (在实验室阶段天折)

OSPFV2 ---IPV4

OSPFV3 --- IPV6

RIPV2和OSPFV2的相同点:

1RIPV2和OSPFV2- -样,都是无类别的路由协议。
无类别---传递路由信息时携带子网掩码

2OSPFV2 (224.0.0.5和224.0.0.6) 和RIPV2 (224.0.0.9) 都是以组播的形式发送信息。

3OSPFV2和RIPV2都支持等开销负载均衡
 

RIPV2和OSPFV2的不同点

1rip为距离矢量型协议ospf为链路状态型协议

2OSPF协议可以应用在中大型网络当中但是RIP只能应用在小型网络当中。--- 主要是因为OSPF可以进行结构化部署---区域划分区域划分的主要目的---区域内部传递拓扑信息区域之间传递的是路由信息

区域划分的要求:
1区域之间必须存在ABR
2区域之间必须按照星型拓扑结构划分---中间区域被称为骨干区域。
为了方便对每个区域进行管理我们给OSPF的每个区域设定一个区域ID,称为area ID ---- 32位二进制构成----骨干区域的区域ID必须为0。

OSPF启动的第二个阶段是建立完全邻接关系

Down状态---启动ospf,发送hello包之后进入下一个状态

Init (初始化)状态---收到hello包中包含本地的RID,则进入下一个状
态

2-way (双向通讯)状态---标志者邻居关系的建立。
(条件匹配)

Exstart(预启动)状态---使用未携带数据的DBD包进行主从关系的选举为主的可以优先进入下一个状态。

Exchange (准交换)状态---使用携带摘要信息的DBD包进行目录共享

Loading (加载)状态---给予DBD包比对自己本地数据库,使用LSR包请求未知的L SA信息对端通过LSU包回复LSA信息,需要ACK确认。

FULL状态---标着着邻接关系的建立。
 

OSPF的工作过程

        启动配置完成后OSPF向本地所有运行协议的接口以组播224.0.0.5的形式发送hello包; hello包中会携带本地的RID及 本地一致的邻居的RID。之后将收集到的邻居关系记录在一张表中---邻居表。
        邻居表建立后进行条件匹配失败则将停留在邻居状态仅通过hello包进行周期保活。
        如果匹配成功则开始建立邻接关系。首先先使用未携带数据的DBD包进行主从关系选举。之后,使用携带数据的DBD包来共享本地目录信息。之后本地使用LSR/LSU/LSACK获取未知的.SA信息。完成本地数据库的建立--- LSDB ---生成数据库表。
        最后基于本地L SDB去通过SPF算法计算到达未知网段的路由信息将路由信息加载到路由表中。
       

        收敛完成后OSPF需要通过Hello包进行周期保活每30MIN进行一次周期更新。
结构突变的场景:
1,突然断开一个网段---触发更新将变更信息通过LSU包发送出去。
2,突然增加一个网段---触发更新,将变更信息通过L SU包发送出去。
3无法沟通--- dead time
 

OSPF的基本配置

1启动OSPF进程

[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1
[r1-ospf-1]

2创建区域
[r1-ospf-1]area 0
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]

3宣告---作用1,激活接口; 2,发布路由
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.0.0.1 0.0.0.0 ---反掩码( 由连续的0和1组成0所对应位不可变1对应位可变)

[r1]display ospf peer --- 查看OSPF邻居表
[r1]display ospf peer brief --- 查看邻居关系简表

[r1]display ospf lsdb --- 查看数据库表
[r1]display ospf Isdb router 2.2.2.2 ---展开一条LSA信息

OSPF在华为体系中默认的优先级为10.
COST=参考带宽/真实带宽---华为设备OSPF参考带宽的默认值为100bps. ---在计算开销值时如果开销值是一个小于1的小数 则直接按1来算;如果是大于1的小数,则直接取整数部分

[r1-ospf-1]bandwidth-reference 10000 --- 一旦修改参考带宽,则网络内的所有设备都需要进行修改。
 

条件匹配

指定路由器--- DR --- DR就是和同一个MA网络中其他设备建立邻接关系

备份指定路由器--- BDR --- BDR也需要和同一一个MA网络中其他设备建立邻接关系

DR和BDR都是在一个人MA网络中选举的而我们路由器的一个接口对应1个MA网络所以,这个DR和BDR实际上是接口的概念。

条件匹配---在MA网络中若所有设备均为邻接关系,将出现重复更新的现象所以,需要进行DR/BDR的选举,让所有DROther之间维持邻居关系即可。
 

DR/BDR的选举规则: 

1,先比较优先级优先级最大的为DR优先级次大的为BDR
优先级初始默认值为1。

[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority? --- 修改接口优先级的命令

INTEGER<0-255> Router priority value

如果将一个接口的优先级设置为0则代表该接口放弃DR和BDR的选举。

2,如果优先级相同则比较RID, RID大的路由器所对应的接口为DR次大的为BDR

DR/BDR的选举是非抢占模式的---即- -旦DR/BDR选举成功不会因为后来新加入的设备而重新选举。---- 选举时间和死亡时间相同

<r1>reset ospf 1 process --- 重启OSPF进程可以触发DR/BDR重新选举
 

OSPF协议的数据包

OSPF协议是一个跨四层封装的协议三层协议号为--- 89.

OSPF的头部内容
 版本--- OSPF的版本---在IPV4网络环境下-般使用OSPFV2,所.以对应的版本字段为2。

类型--- OSPF数据包的类型
Hello --- 1
DBD--- 2
LSR--- 3
LSU ---4
LSACK --- 5

Rid ---发送数据包的路由器的RID

区域ID ---代表数据包从哪个区域发出来的

认证类型--- null ---不认证---- 0
                   simple ---明文认证---- 1
                   MD5认证---通过比对摘要值进行认证---- 2
--- OSPF在进行认证比对时需要同时比对认证类型和认证数据都相同则通过认证。

hello包---周期发现建立保活邻居关系。DR/BDR选举。

 网络掩码---发出hello包接[配置的IP地址的子网掩码

在华为设备中要求邻居设备接口的子网掩码必须相同否则将无法正常建立邻居关系。--- 这个限制只针对以太网。

hello时间以及后面的死亡时间----在建立邻居关系的时候也必须相同,
如果不同则将无法正常建立邻居关系。
8位可选项---每- -位都代表路由器的某个OSPF特性

8位中存在特殊区域的标记位如果邻居间特殊区域标记位不同则也无法正常建立邻居关系。

路由器的优先级---进行DR/BDR选举时使用代表发出这个数据包的接口的优先级。

指定路由器/备份指定路由器--- DR/BDR,一旦DR和BDR选举完成则将会把DR/BDR对应接C的IP地址携带上。在DR和BDR没选出来或不需要选举时对应字段使用0.0.0.0来填充。

邻居关系建立的限制因素
1网络掩码---只针对以太网
2hello时间
3死亡时间
4,特殊区域的标记
5认证信息
 

DBD包----数据库描述报文---主从关系选举以及携带数据库摘要信息进行目录共享

注意---在exstart状态下需要使用DBD包进行主从关系选举,其目的一方面是为主的可以优先开始      LSA信息的交换另一个目的是为了实现隐形确认。

接口的最大传输单元--- MTU ---华为设备默认不进行MTU值的检测所以-般携带值为0。可以通过命令开启MTU值的检测但注意, MTU值要求邻居双方必须相同不同可能导致邻居关系停留在EXSTART状态。
 

I --- init ---该位置1,则代表这个数据包是用来进行主从关系选举的主从关系选举的数据包将不携带LSA头部信息(LSDB摘要信息)

M --- More ---该位置1,则代表该DBD包后面还有更多的DBD包。置0则代表该数据包为最后一个DBD包。

MS --- Master ---该位置1,则代表这个DBD包由主发送置0则代表由从发送。
 

序列号 --- 在DBD包交互过程中会逐次加1,用来确保DBD报文传输的有序性同时还可以进行隐形确认保证DBD包传输的可靠性。

隐形确认 --- 主从关系确认后由主主导定义序列号,从只能使用主发送的序列号进行回复,起到确认的效果。(在交互完数据库摘要信息后从会额发送一个DBD包 这个DBD包使用主最后发送的序号但并不携带摘要信息其主要目的是进行确认。)
 

LSR包---链路状态请求报文
 

 链路状态类型链路状态ID,通告路由器---可以唯- -的标定出一 条LSA信息为我们将他们称为LSA的“三元组”

LSU包---链路状态更新报文
 

 LSACK包---链路状态确认报文

 

ospf的接口网络类型

P2P
MA
      BMA
      NBMA
OSPF的接口网路类型---实际指的是OSPF接C在不同的网络类型下默认的不同工作方式。
 

​​​​​​​

[r2]display ospf interface GigabitEthernet 0/0/0 ---查看接口OSPF的网络类型

华为设备中将环回接口在OSPF中的开销值定义为0这个值不受外界因素
的影响(修改参考带宽不会影响他的数值)

[r2-LopBack0]ospf network-type broadcast ---- 修改接口的网路类型
环回接口默认工作模式下学习32位的主机路由如果需要还原配置的掩码信息则可以将网络类型改为Broadcast。

华为设备将tunnel隧道接口的传输速率定义为64K,这样隧道接口的开销值将变的非常大其目的是为了在有选择的情况下尽量不走隧道接口应为走隧道需要进行复杂的封装浪费资源。

在一个网络中所有的接口工作方式都需要改成-致的。
 

MGRE环境中除了hub-spke架构外还存在一种全连网状拓扑 --- mesh ---这种接口所有分支同时也是中心都可以开启伪广播则将接口都改为Broadcast后DR/BDR选举将同时进行。

Attempt ---尝试状态---只有在不能自动建邻的环境下出现相当于一个过度状态等待单播邻居的指定。