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1、,第六章 在华为路由器上配置动态路由OSPF协议,在华为路由器上配置动态路由OSPF协议,主讲:王毅,2,OSPF包类型,OSPF网络分类,在华为路由器上配置动态路由OSPF协议,本 课 目 录,OSPF协议概述,OSPF配置,3,6.1.1 OSPF协议概述,OSPF协议概述,OSPF是Open Shortest Path First（开放最短路由优先协议）的缩写。它是IETF组织开发的一个基于链路状态的自治系统内部路由协议。目前普遍使用的是版本2。OSPF利用链路状态算法来计算到所有已知目的的最短路径。链路状态指的是一个路由器的接口状态和路由器与它邻居间的联系，这链路状态通告被扩散到每个路
2、由器并用来建立一个拓扑数据库，这数据库是靠收到区域内所有路由器发来的LSA（链路状态通告）而产生的，这算法被放置到处于树根处的路由器上，它根据到达这个网络的费用计算到达目的的最短路径。,4,6.1.1 OSPF协议概述,OSPF协议概述,何时需要运行OSPF协议：网络的规模网络中的路由器在10台以上；中等或大规模的网络网络的拓扑结构网络的拓扑结构为网状，并且任意两台路由器之间都互通的需求其它特殊的需求要求路由变化时能够快速收敛，要求路由协议自身的网络开销尽量降低对路由器自身的要求运行OSPF协议时对路由器的CPU的处理能力及内存的大小都有一定的要求，性能很低的路由器不推荐使用,5,6.1.1
3、OSPF协议概述,OSPF协议概述,OSPF的主要特性如下：适应范围支持各种规模的网络，最多可支持几千台路由器。快速收敛在网络的拓扑结构发生变化后立即发送更新报文，使这一变化在自治系统中同步。无自环OSPF根据收集到的链路状态用最短路径树算法计算路由，从算法上本身保证了不会生成自环路由。区域划分允许自治系统的网络被划分成区域来管理，区域间传送的路由信息被进一步抽象，从而减少了占用的网络带宽。,6,6.1.1 OSPF协议概述,OSPF协议概述,OSPF的主要特性如下：等值路由支持到同一目的地址的多条等值路由。路由分级使用四类不同等级的路由，按优先顺序来说分别是：区域内路由、区域间路由、第一类外
4、部路由、第二类外部路由。支持验证支持基于接口的报文验证以保证路由计算的安全性。组播发送在有组播发送能力的链路层上以组播地址收发报文，既达到了广播的作用，又最大程度地减少了对其它网络设备的干扰。,7,6.1.1 OSPF协议概述,OSPF协议概述,OSPF能对网络的变化作出快速地响应，它是在网络变化时以触发的方式进行更新的，但OSPF也定期（30分钟）更新整个链路状态。OSPF检测到网络发生变化时，产生链路状态通告LSA，LSA用组播的方式扩散到所有的近邻路由器，邻近路由器收到LSA后，用它来更新自己的链路状态数据库，同时来把LSA扩散到别的路由器。这样LSA被所有路由器接受，并且用来更新链路状
5、态数据库。,8,6.1.1 OSPF协议概述,OSPF协议概述,OSPF中有三个表：近邻表、拓扑结构表、路由表。近邻表也叫近邻数据库，用来存放近邻的信息，近邻是指在同一条链路上共享路由信息的路由器，近邻要属于相同的物理网段，OSPF通过发送和接收一种简单的Hello协议包发现近邻，并不是所有在同一物理网络上的路由器就是近邻。,9,6.1.1 OSPF协议概述,OSPF协议概述,拓扑结构表也就是链路状态数据库，它存放整个网络的路由器的信息以及它们是如何连接到网络上的，链路状态数据库是路由器通过收集LSA建立起来的。路由表是路由器最终用来转发数据包的表，是OSPF算法运算得出的。由于要维护这几个表
6、，OSPF需要较多的内存，同时OSPF算法复杂，会占用较多的CPU资源。但是OSPF中的每个路由器有整个网络的拓扑结构，并且独立运行OSPF算法，路由的选择较为高效并且是无环路的。,10,6.1.1 OSPF协议概述,OSPF协议概述,整个网络可看成由多个自治系统AS（Autonomous System）组成，通过收集和传递自治系统链路状态来动态地发现并传播路由达到自治系统的信息同步。每个自治系统又可划分为不同的区域（Area）。如果一个路由器端口被分配到多个区域内中，这个路由器就被称为区域边界路由器ABR（Area Border Router），它是指那些处在区域边缘的连接多个区域的路由器。
7、通过ABR可学习到其它区域的路由信息。,11,6.1.1 OSPF协议概述,OSPF协议概述,所有区域边界路由器和位于它们之间的路由器构成骨干区域（Backbone Area），该区域以0.0.0.0 标识。由于所有区域都必须在逻辑上与骨干区域保持连接，特别引入了虚连接的概念，使那些物理上分割的区域仍可保持逻辑上的连通性。连接自治系统的路由器称为自治系统边界路由器ASBR（Autonomous System Broder Router），通过ASBR学习该OSPF自治系统之外的路由信息（如静态路由、RIP路由、BGP路由等）。,12,6.1.1 OSPF协议概述,OSPF协议概述,为使处于广播
8、网和NBMA（非广播型多路访问）网的每台路由器能将本地路由信息（如可用接口信息、可达邻居信息等）广播到整个自治系统中，需要建立多个邻接关系。那么会导致每台路由器的路由变化都会多次传递，这是没有必要的，且浪费了带宽资源。为解决这一问题，OSPF定义了“指定路由器DR”（Designated Router），所有路由器都只将路由信息发送给DR，由DR将该网络的链路状态广播出去，这样就可大大减少多址访问网络上各路由器之间邻居关系的数量。,13,6.1.1 OSPF协议概述,OSPF协议概述,14,错误的区域划分,OSPF协议概述,15,6.1.1 OSPF协议概述,OSPF协议概述,划分区域的基本原
9、则按照自然的地区或者行政单位划分按照网络中的高端路由器来划分按照IP地址的规律一些制约条件区域的规模与骨干区域连通ABR的处理能力,16,6.1.1 OSPF协议概述,OSPF协议概述,OSPF路由器的运行分为以下5个步骤：建立路由器邻接关系。选举一个DR和BDR。发现路由。选择适当的路由。维护路由选择信息。,17,6.1.2 5种类型的OSPF数据包,1Hello数据包Hello数据包是编号为1的OSPF数据包。运行OSPF协议的路由器每隔一定的时间发送一次Hello数据包，用以发现、保持邻居（Neighbors）关系并可以选举DR/BDR。,OSPF包类型,18,2链路状态数据库描述数据包
10、,链路状态数据库描述数据包（DataBase Description，DBD）是编号为2的OSPF数据包。该数据包在链路状态数据库交换期间产生。它的主要作用有三个：选举交换链路状态数据库过程中的主/从关系。确定交换链路状态数据库过程中的初始序列号。交换所有的LSA数据包头部。,OSPF包类型,19,3链路状态请求数据包,链路状态请求数据包（LSA-REQ）是编号为3的OSPF数据包。该数据包用于请求在DBD交换过程发现的本路由器中没有的或已过时的LSA包细节。,OSPF包类型,20,4链路状态更新数据包,链路状态更新数据包（LSA-Update）是编号为4的OSPF数据包。该数据包用于将多个L
11、SA泛洪，也用于对接收到的链路状态更新进行应答。如果一个泛洪LSA没有被确认，它将每隔一段时间（缺省是5秒）重传一次。,OSPF包类型,21,5链路状态确认数据包,链路状态确认数据包（LSA-Acknowledgement）是编号为5的OSPF数据包。该数据包用于对接收到的LSA进行确认。该数据包会以组播的形式发送。如果发送确认的路由器的状态是DR或者BDR，确认数据包将被发送到OSPF路由器组播地址：。如果发送确认的路由器的状态不是DR或者BDR，确认将被发送到OSPF路由器组播地址：。,OSPF包类型,22,6.3 OSPF网络介质分类,RFC将网络介质类型分为：NBMA和点到多点类型。C
12、isco额外定义了三种网络介质：点到点、广播和点到多点非广播。,OSPF网络分类,23,6.3.1 点到点（Point to Point，PTP）,在点到点类型的介质中，OSPF数据包以多播地址发送不选举DR、BDROSPF路由器之间的hello数据包每10秒钟发送一次，邻居的死亡间隔时间为40秒点到点链路,OSPF网络分类,24,6.3.2 广播网络（Broadcast）,需要选举DR/BDR。OSPF路由器之间的hello数据包每10秒钟发送一次，邻居的死亡间隔时间为40秒。广播网络,OSPF网络分类,25,6.3.3 非广播多路访问（NBMA）,非广播多路访问（Non-Broadcast
13、 Multi-Access，NBMA）类型的介质包括运行帧中继、X.25、ATM等协议的网络。对于NBMA网络，需要手工指定DR/BDR。之后，其运行模式将同广播网络一样。OSPF路由器之间的hello数据包每30秒钟发送一次，邻居的死亡间隔时间为120秒。,OSPF网络分类,26,非广播多路访问（NBMA）,OSPF网络分类,27,6.3.4 点到多点（PTMP）,点到多点（Point to Multi-Point，PTMP）类型的介质包括运行帧中继、X.25、ATM等协议的网络。在点到多点介质中，不选举DR/BDR。OSPF路由器之间的hello数据包每30秒钟发送一次，邻居的死亡间隔时间
14、为120秒。,OSPF网络分类,28,点到多点,OSPF网络分类,29,6.3.5 点到多点非广播（P2MP-NonBroadcast）,不选举DR/BDR。需要使用命令neighbor手工指定近邻。OSPF路由器之间的hello数据包每30秒钟发送一次，邻居的死亡间隔时间为120秒。,OSPF网络分类,30,OSPF区域,多区域OSPF,OSPF网络分类,31,多区域OSPF中路由器的名称及用途,区域内路由器（Inter Area Router，IAR）：该路由器负责维护本区域内部路由器之间的链路状态数据库。骨干（主干）路由器：可以是区域内路由器，也可以是区域边界路由器。区域边界路由器（Ar
15、ea Border Router，ABR）：该路由器拥有所连接的区域的所有链路状态数据库并负责在区域之间发送LSA更新消息。自治系统边界路由器（Autonomous System Border Router，ASBR）。该路由器处于自治系统边界，负责和自治系统外部交换路由信息。,OSPF网络分类,32,启动OSPF协议的基本配置,配置路由器的Router IDQuidway启动OSPF协议Quidway ospf enable配置OSPF区域Quidway-Serial0 ospf enable area area_id,OSPF配置,33,显示OSPF的运行状态,显示OSPF主要信息：dis
16、play ospf显示OSPF错误信息：display ospf error显示OSPF接口信息 display ospf interface显示OSPF路由表信息：display ospf routing,OSPF配置,34,OSPF配置实例,OSPF配置实例,35,路由器A基础配置,SystemInterface eth0IpUndo shutdownQuitInterface s0IpClock rate 64000Undo shutdownQuit,OSPF配置实例,36,路由器B基础配置,SystemInterface eth0IpUndo shutdownQuitInterface
17、 s0IpClock DTEUndo shutdownQuit,OSPF配置实例,37,路由器A的路由配置,（配置router id）Routerinterface Ethernet0（进入以太0口）（配置内网IP地址）Router-Ethernet0 ospf（接口加载ospf协议，属于0区域）Routerinterface Serial0（进入串口0口）Router-Serial0link-protocol ppp（封装ppp协议）（配置串口IP地址）Router-Serial0 ospf（接口加载ospf协议，属于0区域）Router-Serial0quit Router ospf en
18、able（启动ospf路由协议）,OSPF配置实例,38,路由器B的路由配置,Routerrouter（配置router id）!Routerinterface Ethernet0（进入以太0口）（配置内网IP地址）Router-Ethernet0 ospf（接口使能osp接口加载ospf协议f，属于0域）Routerinterface Serial0（进入串口0口）Router-Serial0link-protocol（ppp封装ppp协议）（配置串口IP地址）Router-Serial0 ospf（接口加载ospf协议，属于0域）Router-Serial0quit Router ospf enable（启动ospf路由协议）,OSPF配置实例,39,本 课 总 结,OSPF包类型,OSPF网络分类,在华为路由器上配置动态路由OSPF协议,OSPF协议概述,OSPF配置,谢谢大家！,Thank You!,在华为路由器上配置动态路由OSPF协议,
