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1、项目十 动态路由协议OSPF配置,模块四 路由器的路由选择功能,大型网络运行中：距离矢量路由协议暴露了它的缺陷：1、周期性地响自己的邻居路由器发送路由更新包，增加了整个网络的负担2、处理网络故障时，其收敛速度也极其缓慢3、距离矢量路由协议最大度量值的限制,距离矢量路由协议的缺陷,链路状态路由协议概述,链路状态原理：运行链路状态路由协议的路由器，在相互学习路由之前，首先向邻居路由器学习整个网络的拓扑结构，在自己的内存中建立一个拓扑表（或称链路状态数据库），然后使用最短路径优先（SPF）算法，从自己的拓扑表里计算出路由来。代表路由协议：OSPF 和 IS-IS,1）对整个网络拓扑结构的比较 距离矢
2、量路由协议不了解整个网络的拓扑 距离链路状态路由协议首先要向邻居学习整个网络的拓扑,链路状态协议与距离矢量路由协议的比较,链路状态协议与距离矢量路由协议的比较,2）计算路由的算法距离矢量路由协议的算法，只能使路由器知道一个IP网段在网络的哪个方向，有多远，不知道该IP网络的具体位置链路状态路由协议的算法需要链路状态数据库的支持，链路状态路由协议是从链路状态库里计算出路由的,链路状态协议与距离矢量路由协议的比较,3）路由更新距离矢量路由协议的路由器必须周期性地向邻居路由器发送路由更新包，包括自己的整个路由表。无法告诉邻居路由器哪条特定的链路出故障。链路状态路由协议，不必周期性传送路由更新包，只需
3、在网络发生故障时发出触发的更新包，告诉其他路由在网络的哪个部分发生了故障。,链路状态路由协议的优点,1）快速收敛对整个网络拓扑结构的了解并通过自身的SPF算法生成路由加快了收敛2）路由更新的操作更加有效率不用周期传送路由表，仅当出现情况时传送链路状态更新信息,链路状态路由协议的缺点,1）路由器被要求有更大的内存和更强计算能力的处理器2）链路状态路由协议刚刚开始工作的时候需要一定的时间3）要求在网络中划分区域，进行体系化编制，对IP子网的分配和分配顺序要求极为严格,链路状态路由协议的算法,SPF算法（机遇Dijkstra算法），即最短路径优先算法把网络拓扑转变为最短路径优先树，然后从该树形结构中
4、找出到达每一个网段的最短路径*树形结构保证了所计算的路由不会存在路由环路*SPF算法计算路由的依据是带宽，网络开销越小该链路就越优先,路由器的收敛性,*路由收敛性：由于一个路由项的改变，网络中的所有结点全部更新它们的路由表所需时间。网络服务提供商用收敛时间来度量路由器设计和网络体系结构的性能。路由器的收敛性与许多因素有关，例如，下层事件检测时间（路由失败，协议失败），SPF处理时间，协议公告时间，以及转发信息库（FIB）的更新时间等。,返回,距离矢量路由协议中的：最大度量值影响使用范围收敛速度慢周期地向邻居发送路由更新协议相对于距离矢量路由协议OSPF具有 收敛时间短 适用范围很大 的特点,优
5、势大于缺点链路状态路由协议特别适合在大规模的网络或者电信级网络的骨干上使用,总体而言,OSPF路由协议概述,开放式最短路径优先（Open Shortest Path First,OSFP）路由协议，基于开放式标准的链路状态路由状态路由协议，是一种IGP协议（内部网关路由协议），只能工作在自治区系统内部，不能跨区域系统运行。,要求更多的内存和更高的处理器，以便存储邻居表、拓扑表和路由表等数据库和进行路由的计算刚开始运行OSPF时，其操作比距离矢量路由协议复杂，起初的生效时间不如距离矢量快，但是一旦OSPF路由协议运作，它的优势就可以显示出来,当网络拓扑结构发生改变（比如新添、删除路由器、网段或者
6、发生故障时），发现变化的路由器会向其他路由器发送触发的路由更新包链路状态更新包（LSU）。在LSU中包可以包含多个关于变化的网段的信息链路状态通知（LSA）。由于没有holddown时间，OSPF路由协议的收敛时间速率相当快。,把一个大型的路由网络进行分级管理，即把一个大型网络分成多个区域,划分区域管理的好处,1、每一台路由器不需要了解整个大型网络的所有网段，减少了路由器对数据包进行路由操作的反应时间。2、大型网络中的故障和变化的几率提升，每个故障和变化都会引发所有的路由器的收敛操作，降低了网络的可用性。进行了划分区域后，可以解决这个问题。,OSPF把大型网络划分为骨干区域和非骨干区域。骨干区
7、域只有一个，并且被固定地成为区域0，所有的非骨干区域都必须和骨干区域相连。,在区域与区域的边界处有边界路由器，该路由器负责学习两个区域的路由。,为了更好地提高路由效率，每个区域的路由都应该尽量地进行汇总，这样求进行分级的、体系化的编制，即每个区域内的IP地址应该尽量地连续分配，这样才保证汇总出比较少的路由条目。,OSPF路由协议的术语,链路链路状态区域邻居链路开销（*）邻居表拓扑表路由表路由器标识（*）LSA（链路状态通告）和LSU（链路状态更新包）DR和BDR（*）,链路开销,OSPF路由协议依靠计算链路的带宽，来得到到达目的地的最短路径（路由），每条链路根据它的带宽不同会有一个度量值，OS
8、PF协议称该度量值为“开销”10Mbps以太网的开销为 1016Mbps以太网的开销为 656Kbps串行链路的开销为 1785,返回,路由器标识（Router ID）,1、通过设置环路接口（Loopback Interface，一种路由器上的虚拟接口，逻辑存在的，路由器上并没有这种物理接口）*当设置多个环路接口时，这些环路接口中最大的IP地址作为路由标识2、没有设置环路接口时，路由器的所有物理接口上配置最大的IP地址就是这台路由器的标识,返回,DR和BDR,DR（Designated Router,指定路由器）BDR（Backup Designated Router,备用指定路由器）用于负责
9、收集网络中的链路状态通告，并将它们集中发送到其他的路由器,返回,最短路径优先算法SPF（Dijkstra算法）,到达目标网段开销最低的那条路径是最短的路径,OSPF路由协议使用的网络类型,广播多路访问（BMA）：以太网、令牌环网以及FDDI（要进行DR和BDR选举）点对点（Point-to-Point)网络（无需DR和BDR选举）非广播多路访问（NBMA)：帧中继、X.25、SMDS（OSPF情况复杂）,DR和BDR作用,用于负责收集网络中的链路状态通告，并将它们集中发送到其他的路由器,DR和BDR选举,选举原则：1、比较优先级，优先级最高的设置为DR，其次设置为BDR2、优先级一样时，比较路
10、由器的标识，标识最大的路由器设置为DR，其次设置为BDR3、当DR一旦故障，BDR立刻升级为DR，同时引发新一轮选举，从非DR中选举一台BDR*原先的DR即使恢复正常也只能作为非DR，除非再次选取时，才有可能成为BDR或者DR,单区域内配置OSPF路由协议的命令,1、在路由器上配置单区域的OSPF路由协议的命令Router ospf【进程号】Network【网络地址】【通配符掩码】area【区域号】*1）同一个路由器上可以运行多个进程，进程号范围165535*发布网段信息，通配符掩码是子网掩码的反码*区域号范围065535，区域0号是骨干区域，OSPF发布网段必须知名所属的区域，但区域中的OS
11、PF配置区域标识必须是0,例如：Router ospf 50 Network 10.0.0.0 0.255.255.255 area 0Network 172.16.0.0 0.0.255.255 area 0,2、更改路由器优先级Ip ospf priority【优先级数值】优先级数值范围0255，级别越高将成为DR，为0时永远不可能成为DR,3、配置RID和 环路接口配置RID命令如下：Router ospf【进程号】Router-id【Ip地址】配置环路接口Inteface loopback【环路接口号】Ip address【Ip地址】【子网掩码】*环路接口号从0开始,4、修改链路开销链
12、路开销=108/带宽（bps）1）Interface【type】【number】Bandwidth【数值】2）ip ospf cost【number】*56Kbps 1785 E1(2.045Mbps)48T1(1.544Mbps)64 4Mbps令牌网 2510Mbps以太网 10 16Mbps令牌环 6100Mbps快速以太网、FDDI 1*数值越小代表带宽越高，越有机会成为最佳路径,5、验证性命令Show ip ospf Show ip ospf interface【type】【number】Show ip ospf neighbor detail Show ip ospf database,6、OSPF的clear和debug命令 clear ip rout,实例一（简单）,实例二,注意,网络的IP地址规划先设计好DR、BDR拓扑图设备配置预先设计好测试方案,
