第5章 動(dòng)態(tài)路由三(ospf協(xié)議).ppt

網(wǎng)絡(luò)組建技術(shù)補(bǔ)充 路由 動(dòng)態(tài)路由 三 主要內(nèi)容 掌握RIP和OSPF協(xié)議的基本原理 3 重點(diǎn)掌握RIP和OSPF協(xié)議的配置 4 1 熟悉動(dòng)態(tài)路由協(xié)議路由表項(xiàng)的生成與靜態(tài)路由的不同之處 掌握路由排錯(cuò)基本指令及方法 5 概念 OSPF是內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 屬于鏈路狀態(tài)路由協(xié)議類型 用于同一個(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)部 運(yùn)行OSPF的路由器彼此交換并保存整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的鏈路狀態(tài)信息 從而掌握全網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 獨(dú)立計(jì)算路由 OSPF協(xié)議用IP報(bào)文直接封裝協(xié)議報(bào)文 協(xié)議號(hào)為89 協(xié)議的最新標(biāo)準(zhǔn)為RFC2328 OSPF路由協(xié)議的概述 注意 OSPF基本IP協(xié)議 而RIP基于UDP協(xié)議 1 跟距離矢量協(xié)議 RIP 相比較 OSPF具有支持大型網(wǎng)絡(luò) 路由收斂快 占用網(wǎng)絡(luò)資源少 無自環(huán) 支持VLSM和等值路由 支持驗(yàn)證和組播發(fā)送協(xié)議報(bào)文等優(yōu)點(diǎn) 2 缺點(diǎn)是占CPU的計(jì)算能力較多 OSPF路由協(xié)議的特點(diǎn) 功能與定義 運(yùn)行OSPF協(xié)議的路由器必需RouterID 32bit的無符號(hào)整數(shù) 在整個(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)唯一標(biāo)識(shí)運(yùn)行了OSPF協(xié)議的路由器 取值原則 在沒有手動(dòng)配置的情況下 自動(dòng)優(yōu)先選擇Loopback接口的IP地址作為RouterID 因?yàn)樵摻涌诳煽偺幱陂_啟狀態(tài) 否則OSPF會(huì)從接口的IP地址中自動(dòng)選擇一個(gè)作為RouterID 不同設(shè)備商選擇原則可能不一樣 RouterID 定義 為了提高其可擴(kuò)展性 OSPF協(xié)議引入 分層路由 的概念 將網(wǎng)絡(luò)分解成一個(gè) 主干 連接的一組相互獨(dú)立的部分 這些相互獨(dú)立的部分被稱為 區(qū)域 Area 主干 的部分稱為 主干區(qū)域 功能 每個(gè)區(qū)域就如同一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò) 該區(qū)域的OSPF路由器只保存該區(qū)域的鏈路狀態(tài)信息 這樣LSA報(bào)文數(shù)量及鏈路狀態(tài)信息庫表項(xiàng)都會(huì)極大減少 SPF計(jì)算速度因此得到提高 多區(qū)域的OSPF必須存在一個(gè)主干區(qū)域 主干區(qū)域負(fù)責(zé)收集非主干區(qū)域發(fā)出的匯總路由信息 并將這些信息返還給到各區(qū)域 區(qū)域 Area 注意 鏈路狀態(tài)信息只在各個(gè)OSPF區(qū)域內(nèi)部路由器間交換 而在各區(qū)域之間交換是路由信息 而不是鏈路狀態(tài)信息 因此各區(qū)域的OSPF路由器只保存該區(qū)域的鏈路狀態(tài)信息 根據(jù)路由器所連接的物理網(wǎng)絡(luò)不同 OSPF將網(wǎng)絡(luò)劃分為四種類型 廣播多路訪問型網(wǎng)絡(luò)如 Ethernet TokenRing FDDI NBMA型網(wǎng)絡(luò)如 FrameRelay X 25 SMDS Point to Point型網(wǎng)絡(luò)如 PPP HDLC點(diǎn)到多點(diǎn)型 Point to MultiPoint OSPF網(wǎng)絡(luò)類型 只在多路訪問網(wǎng)絡(luò)里需要DR和BDR 其中NBMA網(wǎng)絡(luò)全連通時(shí)才需要DR 而廣播網(wǎng)絡(luò)里必須有DR才能正常工作 BDR不是必要 DR避免在建立完全相鄰關(guān)系引起的大量開銷 每個(gè)路由器都只與DR和BDR 如有 建立完全相鄰關(guān)系 DR收集所有的鏈路狀態(tài)信息 發(fā)布給其他路由器 DR失效時(shí) BDR擔(dān)負(fù)起DR的職責(zé) 選舉使用Hello報(bào)文 指派路由器 DR 和備份指派路由器 BDR 1 建立鄰接關(guān)系 向相鄰路由器發(fā)送包含自身的RouterID的Hello報(bào)文 注意鄰接關(guān)系與鄰居關(guān)系的區(qū)別 2 選舉DR BDR 選舉利用Hello報(bào)文內(nèi)的ID和優(yōu)先權(quán) Priority 字段值來確定 3 交換鏈路狀態(tài)信息 利用Hello報(bào)文的RouterID信息確認(rèn)主從關(guān)系 然后主從路由器相互交換部分鏈路狀態(tài)信息 OSPF協(xié)議工作原理 4 計(jì)算路由表 依據(jù)完整的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容 獨(dú)立地用SPF算法計(jì)算出到每一個(gè)目的網(wǎng)絡(luò)的路徑 并將路徑存入路由表中 5 維護(hù)路由信息 當(dāng)鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時(shí) OSPF通過泛洪 Flooding 通告網(wǎng)絡(luò)上其他路由器 注意 這一點(diǎn)與RIP不同 OSPF協(xié)議工作原理 con 1 1 內(nèi)部路由器 所有端口在同一區(qū)域的路由器 維護(hù)一個(gè)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫 2 主干路由器 具有連接主干區(qū)域端口的路由器 3 區(qū)域邊界路由器 ABR 具有連接多區(qū)域端口的路由器 其中一個(gè)端口連接主干區(qū)域 4 自治域系統(tǒng)邊界路由器 ASBR 至少擁有一個(gè)連接外部自治域網(wǎng)絡(luò) 如非OSPF的網(wǎng)絡(luò) 端口的路由器 負(fù)責(zé)將非OSPF網(wǎng)絡(luò)信息引入OSPF網(wǎng)絡(luò) OSPF中的四種路由器 ABR為每一個(gè)所連接的區(qū)域建立鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫 負(fù)責(zé)將所連接區(qū)域的路由摘要信息發(fā)送到主干區(qū)域 而主干區(qū)域上的ABR則負(fù)責(zé)將這些信息發(fā)送到其他各區(qū)域它可能是內(nèi)部路由器 ABR或ASBR的一種 注意 路由摘要信息是路由信息 而不是鏈路狀態(tài)信息 LSATYPE1 RouterLSA 每臺(tái)運(yùn)行OSPF的路由器都會(huì)生成LSATYPE1 2 LSATYPE2 NetworkLSA 由DR產(chǎn)生 3 LSATYPE3 NetworkSummaryLSA 由ABR產(chǎn)生 OSPF鏈路狀態(tài)公告類型 描述本路由器運(yùn)行OSPF接口的狀態(tài)和代價(jià) 一個(gè)邊界路由器可能產(chǎn)生多個(gè)LSATYPE1 含有連接某個(gè)區(qū)域路由器的所有鏈路狀態(tài)和代價(jià)信息 只有DR可以監(jiān)測(cè)該信息 含有ABR與本地內(nèi)部路由器連接信息 用于在區(qū)域間傳遞路由信息 它通常匯總?cè)笔÷酚啥皇莻魉蛥R總的OSPF信息給其他網(wǎng)絡(luò) 4 LSATYPE4 ASBRSummaryLSA 由ABR產(chǎn)生5 LSATYPE5 ASExternalLSA 由ASBR產(chǎn)生6 LSATYPE6 NetworkLSA 組播OSPF MOSF 7 LSATYPE7 NSSAExternalLSA 由NSSA區(qū)域中的ASBR產(chǎn)生 OSPF鏈路狀態(tài)公告類型 con 1 主要用來向其他區(qū)域通告到達(dá)本區(qū)域的ASBR的路由 描述到達(dá)自治域外的鏈路信息 LSATYPE5在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送 除了Stub區(qū)域除外 MOSF可以讓路由器利用鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的信息構(gòu)造用于組播報(bào)文的組播發(fā)布樹 描述到達(dá)自治域外的鏈路信息 它和LSATYPE5不同之處在于它只在始發(fā)LSATYPE7的NSSA區(qū)域內(nèi)部進(jìn)行傳遞 LSATYPE7可以轉(zhuǎn)換為LSATYPE5 注意 只有LSATYPE1和LSATYPE2是鏈路狀態(tài)信息 而其他LSA中包含都是路由信息 LSA中包含連接的接口 使用的Metric及其他變量信息 OSPF路由器收集鏈接狀態(tài)信息并使用SPF算法來計(jì)算到各節(jié)點(diǎn)的最短路徑 標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域可以接收鏈路更新信息和路由總結(jié) 2 主干區(qū)域 Area0 OSPF協(xié)議配置中必須存在的區(qū)域 區(qū)域間的路由信息必須要通過主干區(qū)域進(jìn)行交換 自治系統(tǒng)只有一個(gè)區(qū)域時(shí)除外 因?yàn)樗约壕褪侵鞲蓞^(qū)域 OSPF區(qū)域類型 多區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中 每個(gè)其他區(qū)域必須與主干區(qū)域Area0直接相連 要么使用虛鏈接 3 Stub區(qū)域 Stub區(qū)域的ABR不傳播自治系統(tǒng)以外的路由信息 4 完全Stub區(qū)域 它不接受外部自治系統(tǒng)的路由以及自治系統(tǒng)內(nèi)其他區(qū)域的路由總結(jié) 通告缺省路由的那一條LSATYPE3除外 5 NSSA Not So StubbyArea 區(qū)域 它類似于Stub區(qū)域 但是允許接收LSAType7發(fā)送的外部路由信息 并且要把LSAType7轉(zhuǎn)換成LSAType5在區(qū)域內(nèi)部傳遞 OSPF區(qū)域類型 con 1 為了保證自治系統(tǒng)以外路由可達(dá) 該區(qū)域的ABR可以生成一條缺省路由傳送給區(qū)域內(nèi)的其他路由器 該Stub區(qū)域內(nèi)的其他路由器只會(huì)根據(jù)這條缺省路由把到自治系統(tǒng)外的數(shù)據(jù)包傳給ABR 再由ABR來轉(zhuǎn)發(fā)出去 虛連接不能在Stub區(qū)域進(jìn)行配置 也不能穿過Stub區(qū)域 它Stub區(qū)域一樣 其ABR生成一條缺省路由傳送給區(qū)域內(nèi)的其他路由器 需要發(fā)送到區(qū)域外的報(bào)文同Stub區(qū)域一樣使用這條缺省路由 注意 區(qū)域間的路由信息必須要通過主干區(qū)域進(jìn)行交換 自治系統(tǒng)只有一個(gè)區(qū)域時(shí)除外 因?yàn)樗约壕褪侵鞲蓞^(qū)域 Stub和完全Stub區(qū)域內(nèi)是不能有ASBR的 這是由他們特性決定的 區(qū)分不同OSPF區(qū)域類型的關(guān)鍵在于它們對(duì)外部路由的處理方式 3 鄰居路由器收到RIP請(qǐng)求后 回送應(yīng)答消息 應(yīng)答消息中包含了自己的完整路由表 4 啟動(dòng)了RIP的路由器根據(jù)接收到的RIP應(yīng)答來更新其路由表 具體方法是添加新的路由表項(xiàng) 并將接收到的路由表項(xiàng)中跳數(shù)值加1 RIP協(xié)議工作原理 Con 1 注意 啟動(dòng)了RIP的路由器即使在沒有收到請(qǐng)求的情況下 也會(huì)每30秒 缺省時(shí)間 向它的鄰居發(fā)送包含完整路由表的應(yīng)答消息 啟動(dòng)OSPF路由進(jìn)程 系統(tǒng)視圖 SYS ospf process id AR28 SYS ospf process id router idrouter id MSR30 20 關(guān)閉OSPF進(jìn)程 系統(tǒng)視圖 SYS undoospf process id OSPF基本配置指令1 啟動(dòng)進(jìn)程 AR28路由器的router id配置使用如下指令 SYS routeridx x x x取消router id SYS undorouterid 配置 取消OSPF區(qū)域 OSPF視圖 SYS ospf 1 areaarea id SYS ospf 1 undoareaarea idarea id為區(qū)域號(hào) 每個(gè)區(qū)域有唯一的編號(hào) 主干區(qū)域號(hào)為0 區(qū)域號(hào)是32位的2進(jìn)制數(shù) 可以用點(diǎn)分十進(jìn)制表示法來寫 如 area0也可以表示為area0 0 0 0 OSPF基本配置指令2 配置區(qū)域 配置 取消區(qū)域的工作網(wǎng)段 OSPF區(qū)域視圖 SYS ospf 1 area 0 0 0 0 networkip addresswildcard mask SYS ospf 1 area 0 0 0 0 undonetworkip addresswildcard mask指令參數(shù)中的IP地址ip address與子網(wǎng)掩碼 wildcard mask 反子網(wǎng)掩碼 相與的結(jié)果即為OSPF的工作網(wǎng)段 OSPF基本配置指令3 聲明工作網(wǎng)段 示例 SYS ospf1router id1 1 1 1 配置router id并啟動(dòng)ospf進(jìn)程1 SYS ospf 1 area0 0 0 0 進(jìn)入?yún)^(qū)域0 SYS ospf 1 area 0 0 0 0 network192 168 2 1280 0 0 255 聲明工作網(wǎng)段192 168 2 0 配置路由引入指令 OSPF區(qū)域視圖 SYS ospf 1 import routeprotocol AR28 SYS ospf 1 import routeprotocol process id MSR30 20 取消路由引入指令 OSPF區(qū)域視圖 SYS ospf 1 undoimport routeprotocol AR28 SYS ospf 1 undoimport routeprotocol process id MSR30 20 OSPF配置指令4 路由引入 protocol參數(shù)是路由來源 包括 direct static rip is is BGP 也可以引入其他進(jìn)程的OSPF路由 示例 SYS ospf 1 import routerip 將RIP協(xié)議生成的路由引入OSPF路由表 OSPF引入路由聚合 OSPF視圖 SYS ospf 1 asbr summaryip addressmask not advertise tagvalue OSPF區(qū)域路由聚合 OSPF區(qū)域視圖 SYS ospf 1 area 0 0 0 0 abr summaryip addressmask advertise not advertise OSPF配置指令5 路由聚合 參數(shù)ip addressmask指明哪個(gè)網(wǎng)段的引入路由會(huì)聚合 如果使用關(guān)鍵字not advertise 則參數(shù)ip addressmask所指定的網(wǎng)段的聚合路由不會(huì)被通告 缺省情況下通告聚合路由 tag值為1 注意 引入路由聚合在是ASBR路由器上進(jìn)行配置的 缺省情況下 不對(duì)引入路由進(jìn)行聚合 區(qū)域路由聚合是在ABR 區(qū)域邊界路由器 上進(jìn)行配置的 ABR將本區(qū)域的路由進(jìn)行聚合 且只向其他區(qū)域發(fā)布聚合后的路由 缺省情況下 ABR不進(jìn)行路由聚合 如果進(jìn)行了聚合 缺省情況下會(huì)向其他區(qū)域通告聚合路由 虛擬鏈路配置 OSPF區(qū)域視圖 SYS ospf 1 area 0 0 0 0 vlink peerrouter id helloseconds retransmitseconds trans delayseconds deadseconds simplepassword md5keyidkey 虛擬鏈路取消 OSPF區(qū)域視圖 SYS ospf 1 area 0 0 0 0 undovlink peerrouter id OSPF配置指令6 虛擬鏈路配置 router id 虛連接鄰居的路由器的IDhelloseconds 接口發(fā)送Hello報(bào)文的時(shí)間間隔retransmitseconds 接口重傳LSA報(bào)文的時(shí)間間隔trans delayseconds 接口延遲發(fā)送LSA報(bào)文的時(shí)間間隔deadseconds 死亡定時(shí)器的時(shí)間間隔simplepassword 接口的明文驗(yàn)證字keyid 接口的MD5驗(yàn)證字標(biāo)識(shí)符key 接口的驗(yàn)證字 指令結(jié)總 指令結(jié)總 con 1 指令結(jié)總 con 2 OSPF協(xié)議基本配置實(shí)例 圖 路由器A和B都運(yùn)行OSPF協(xié)議 A和B上各有兩個(gè)區(qū)域 其中主區(qū)域Area0把A和B的s0 0端口聯(lián)系在一起 路由器A PPP S0 0 210 0 0 1 24 S0 0 210 0 0 2 24 E0 0 211 0 0 1 26 area0 area1 圖10 7OSOF協(xié)議配置實(shí)例圖 路由器B area2 E0 0 212 0 0 1 26 RouterA RouterA interfaceethernet0 0 RouterA Ethernet0 0 ipaddress211 0 0 1255 255 255 192 RouterA Ethernet0 0 quit RouterA interfaceserial0 0 RouterA serial0 0 link protocolppp RouterA serial0 0 ipaddress210 0 0 124 以上配置各端口IP地址 RouterAserial0 0 quit RouterA ospf1 RouterA ospf 1 area0 0 0 0 RouterA ospf 1 area 0 0 0 0 network210 0 0 00 0 0 255 RouterA ospf 1 area 0 0 0 0 quit RouterA ospf 1 area0 0 0 1 RouterA ospf 1 area 0 0 0 1 network211 0 0 00 0 0 63 OSPF協(xié)議基本配置實(shí)例指令 con 1 RouterB RouterB interfaceethernet0 0 RouterB Ethernet0 0 ipaddress212 0 0 1255 255 255 192 RouterB Ethernet0 0 quit RouterB interfaceserial0 0 RouterB serial0 0 link protocolppp RouterB serial0 0 ipaddress210 0 0 224 以上配置各端口IP地址 RouterBserial0 0 quit RouterB ospf1 RouterB ospf 1 area0 0 0 0 RouterB ospf 1 area 0 0 0 0 network210 0 0 00 0 0 255 RouterB ospf 1 area 0 0 0 0 quit RouterB ospf 1 area0 0 0 2 RouterB ospf 1 area 0 0 0 2 network212 0 0 00 0 0 63 OSPF協(xié)議基本配置實(shí)例指令 con 2 思考一下兩個(gè)路由器配置指令中的最后一條里面的反掩碼值 查看OSPF協(xié)議概要信息 任意視圖 displayospf process id brief AR28與MS30 20指令相同 查看OSPF協(xié)議錯(cuò)誤信息 任意視圖 SYS displayospf process id error AR28與MS30 20指令相同 OSPF協(xié)議信息查看 查看OSPF協(xié)議接口信息 任意視圖 SYS displayospf process id interface interface typeinterface number AR28 SYS displayospf process