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路由协议之OSPF——基于思科和华为的实例

发布时间:2015-04-15 09:43

    OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)是一个内部网关协议(InteriorGateway Protocol,简称IGP),用于在单一自治系统(autonomous system,AS)内决策路由。是对链路状态路由协议的一种实现,隶属内部网关协议(IGP),故运作于自治系统内部。著名的迪克斯加算法(Dijkstra)算法被用来计算最短路径树。OSPF分为OSPFv2和OSPFv3两个版本,其中OSPFv2用在IPv4网络,OSPFv3用在IPv6网络。OSPFv2是由RFC 2328定义的,OSPFv3是由RFC5340定义的。与RIP相比,OSPF是链路状态协议,而RIP是距离矢量协议。

为啦应对大规模网络情况下造成的网络资源浪费,解决方法如下:

一、ospf区域

 

    Ospf必须要有一个区域0,区域0也称作骨干区域(相当于一个树根)而且其他区域都需要连接到这个区域。把AS划分成区域,管理更加灵活。每个ospf路由器之维护所在区域的路由信息,如果某个链路发生故障,不用通知整个AS,只要在所在的区域进行处理即可,提高啦网络效率。

二、DR与BDR

    在DR和BDR出现之前,每一台路由器和他的所有邻居成为完全网状的OSPF邻接关系,这样5台路由器之间将需要形成10个邻接关系,同时将产生20条LSA.而且在多址网络中,还存在自己发出的LSA 从邻居的邻居发回来,导致网络上产生很多LSA的拷贝,所以基于这种考虑,产生了DR和BDR.

    ospf的三张表

    邻接关系数据库(邻居表):保存路由器全部已建立邻接关系的邻居

    链路状态数据库(拓扑表):把邻居更新过来的链路信息保存在链路状态数据库中

    路由表利用spf算法算出最优的路由保存在路由表

 

Ospf工作原理(上图)

Ospf多区域具体配置如下

    思科设备配置

 

IP配置如上图所示

R1配置

R1(config)#router ospf 1111

#启用ospf协议,1111代表进程号,只对本地路由器有用,标志在同一台路由器中不同的OSPF进程(建议所有的路由器进程号写一样)

R1(config-router)#network192.168.1.0 0.0.0.255 area 1

#命令格式:network 网络号 反掩码 area 区域号

区域号:0为骨干区域,必须要有骨干区域在OSPF中,单区域OSPF必须有0区域反掩码

反掩码:简单来说就是把子网掩码反着写,就是把应该是1的地方写成0,是0的地方写成1

R1(config-router)#network192.168.2.0 0.0.0.255 area 1

R1(config-router)#do wr        保存设置

    R2配置

R2(config)#router ospf 1111

R2(config-router)#network 192.168.2.00.0.0.255 area 1

R2(config-router)#network 192.168.3.00.0.0.255 area 0

R2(config-router)#do wr

    R3配置

R3(config)#router ospf 1111

R3(config-router)#network 192.168.3.00.0.0.255 area 0

R3(config-router)#network 192.168.4.00.0.0.255 area 2

R3(config-router)#do wr

R4配置

R4(config)#router ospf 1111

R4(config-router)#network 192.168.4.00.0.0.255 area 2

R4(config-router)#network 192.168.5.00.0.0.255 area 2

R4(config-router)#do wr

上述配置完成之后,使用在pc1上使用ping命令探测网络连通性

    Ospf常用查看命令

    R1#show ip ospf          查看ospf详细信息

    R1#show ip route ospf       查看ospf路由表

    R1#show ip ospf neighbor查看ospf邻接关系表

华为设备配置

 

IP配置如上图所示

    AR1配置

[AR1]ospf 1111

#启用ospf协议,1111代表进程号

[AR1-ospf-1111]area 1

#进入area1区域

[AR1-ospf-1111-area-0.0.0.1]network192.168.1.0 0.0.0.255

#宣告网段,命令格式:network  ip地址  反掩码

[AR1-ospf-1111-area-0.0.0.1]network192.168.2.0 0.0.0.255

    AR2配置

[AR2]ospf 1111

[AR2-ospf-1111]area 1

[AR2-ospf-1111-area-0.0.0.1]network192.168.2.0 0.0.0.255                                                           

[AR2-ospf-1111-area-0.0.0.1]area0

#由于AR2上个的两个端口不在同一个区域内需要分别进入区域宣告

[AR2-ospf-1111-area-0.0.0.0]network192.168.3.0 0.0.0.255

    AR3配置

[AR3]ospf 1111

[AR3-ospf-1111]area 0

[AR3-ospf-1111-area-0.0.0.1]network 192.168.3.00.0.0.255

[AR3-ospf-1111-area-0.0.0.1]area 2

[AR3-ospf-1111-area-0.0.0.0]network192.168.4.0 0.0.0.255

    AR4配置

[AR4]ospf 1111

[AR4-ospf-1111]area 2

[AR4-ospf-1111-area-0.0.0.1]network192.168.4.0 0.0.0.255

[AR4-ospf-1111-area-0.0.0.1]network 192.168.5.00.0.0.255

上述配置完成后使用pc1测试网络连通性

    Ospf检测命令

    [AR1]display ospf 1111 brief           查看ospf详细信息

    [AR1]display ospf interface all    查看ospf接口信息

    [AR1]display ospf routing          查看ospf路由信息

OSPF协议主要优点

1、OSPF是真正的LOOP- FREE(无路由自环)路由协议。源自其算法本身的优点。(链路状态及最短路径树算法)

2、OSPF收敛速度快:能够在最短的时间内将路由变化传递到整个自治系统。

3、提出区域(area)划分的概念,将自治系统划分为不同区域后,通过区域之间的对路由信息的摘要,大大减少了需传递的路由信息数量。也使得路由信息不会随网络规模的扩大而急剧膨胀。

4、将协议自身的开销控制到最小。见下:

    1)用于发现和维护邻居关系的是定期发送的是不含路由信息的hello报文,非常短小。包含路由信息的报文时是触发更新的机制。(有路由变化时才会发送)。但为了增强协议的健壮性,每1800秒全部重发一次。

    2)在广播网络中,使用组播地址(而非广播)发送报文,减少对其它不运行ospf 的网络设备的干扰。

    3)在各类可以多址访问的网络中(广播,NBMA),通过选举DR,使同网段的路由器之间的路由交换(同步)次数由 O(N*N)次减少为 O (N)次。

    4)提出NSSA区域的概念,使得NSSA区域内不再传播引入的ASE路由。

    5)在ABR(区域边界路由器)上支持路由聚合,进一步减少区域间的路由信息传递。

    6)在点到点接口类型中,通过配置按需拨号属性(OSPF over On Demand Circuits),使得ospf不再定时发送hello报文及定期更新路由信息。只在网络拓扑真正变化时才发送更新信息。

5、通过严格划分路由的级别(共分四极),提供更可信的路由选择。

6、良好的安全性,ospf支持基于接口的明文及md5 验证。

7、OSPF适应各种规模的网络,最多可达数千台

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