上節回顧

HCIP之三層架構（四）

OSPF:開放式最短路徑優先
?? ?公有協議----鏈路狀態協議----更新量大

算法:
?? ?OSPF : 迪杰科斯特拉算法(SPF算法)
?? ?RIP:貝爾曼斯特算法
OSPF特點
1. CIDR:
2、收斂速度快:相當于RIP收斂快，相對于EIGRP比較慢
3、是無類路由協議，支持VLSM,CIDR，不連續子網，手工匯總
4、支持區域劃分
?? ?OSPF:區域劃分
?? ??? ?骨干區域、常規區域
?? ??? ??? ?注：常規區域必須和骨干區域直接相連
5、支持認證:分三種:
?? ?不認證
?? ?簡單明文認證
?? ?MD5(認證)
6、觸發更新
7、OSPF是無環協議(只局限于區域內) ,在一個區域內是絕對無環的，基于SPF算法
8、OSPF的低層協議: IP 89
9、0SPF的優先級為10 (OSPF內部)?? 150 (OSPF 外部)
10、OSPF使用開銷(COST)做為度量標準
11、RIPv1是廣播，v2是組播: 224.0.0.9 OSPF是用組播來更新(224.0. 0.5, 224. 0.0. 6)
12、OSPF的三張表:鄰居表(鄰居數據庫)，拓撲表(鏈路狀態數據庫LSDB)，路由表(RIB )
13、OSPF LSDB每30分鐘會更新(LSA (1800秒) 60分鐘老化(3600老化)
OSPF的進程只具有本地意文
?? ?ASBR：自制系統邊界路由器
?? ?ABR：區域邊界路由器
?? ?router-id：標識運行ospf的路由器的身份
?? ??? ?選舉規則：
?? ??? ??? ?手動指定優先，如果沒有指定則選擇環回接口，沒有環回接口選舉物理接口（接口地址越大越優先）
?? ??? ??? ?華為設備：手動指定最優先，最先up的接口最優先
?? ??? ??? ?可以在全局指定：router-id
?? ??? ??? ?ospf進程下指定：ospf 1 router id 1.1.1.1
?? ??? ??? ??? ?注：進程優于全局
ospf鄰居狀態機：
?? ?down:表示沒有鄰居收到hello報文，在NBMA網絡中仍然使用較低頻率向down狀態發送hello報文
?? ?Atempt(NBMA環境)：未從收到hello報文，仍然需要向外發送hello包進行嘗試，用于鄰居聯系
?? ?init :已經收到了鄰居發送的hello包，但該報文中列出的鄰居未包含自己的router-id
?? ?two-way :路由器雙方都得到對方的router-id，建立了鄰居關系，未建立鄰接關系。在廣播和NBMA類型的網絡中，兩個接口狀態是DROther的路由器之間將停留在此狀態。其他情況狀態機將繼續轉入高級狀態。
?? ?exstart :鄰接建立的第一步，準備交互DBD描述報文,同時選舉DR和BDR。路由器和它的鄰居之間通過互相交換DBD報文來決定發送時的主從關系。建立主從關系主要是為了保證在后續的DD報文交換中能夠有序的發送。
?? ?exchange :交互DBD描述報文，路由器將本地LSDB通過DBD報文描述并發送給鄰居
?? ?loading :路由器發送LSR報文向鄰居請求對方的DBD報文，對端發送LSU用于本地更新，發送LSACK確認
?? ?full :完全鄰接狀態,雙方數據庫同步。此狀態下，鄰居路由器的LSDB中所有的LSA在本路由器上全部有了，即本路由器和對端鄰居建立了鄰接關系

查看ospf鄰居：display ospf peer brief
查看ospf鏈路狀態數據庫：display ospf lsdb

LSA(鏈路狀態通告信息)：有關各條鏈路的狀態信息
LSU:包括了LSA信息，鏈路狀態更新報文
最短路徑算法（SPF算法）
鄰居關系：是建立鄰接關系的必須階段
鄰接關系
指定路由器（DR）
備份路由器（BDR）
非指定路由器（DRother）

ospf的報文：
?? ?1.Hello報文：建立和發現鄰居，維護ospf鄰居關系
?? ?2.DBD報文：數據庫描述包，用于描述LSDB的摘要信息
?? ?3.LSR報文：用于向對方請求所需要的LSA信息
?? ?4.LSU報文：更新報文，用于向對方發送所需要的LSA?? ?
?? ?5.LSACK報文：用來對收到的LSU報文進行確認，即確認LSA
?? ?注：五種報文中，只有LSU包含具體的LSA信息，DBD只包含摘要信息
?? ?hello報文
?? ??? ?掩碼(在廣播或NBMA中才會檢查)
?? ??? ?hello時間：發送hello的時間間隔，廣播網絡或點到點10s,NBMA30s
?? ??? ?options:
?? ??? ??? ?DN:用來防環
?? ??? ??? ?o:支持9、10、11類LSA能力
?? ??? ??? ?DC位：按需鏈路
?? ??? ??? ?N：等于1代表支持七類LSA，=0代表不支持
?? ??? ??? ?P：需要做七轉五
?? ??? ??? ?MC位：支持MOSF
?? ??? ??? ?E位：表示支持五類LSA
?? ??? ?Router Priority：用于選舉DR、BDR
?? ??? ?Router Dead Interval（死亡時間）：是hello時間的4倍，如果在該時間內沒有收到hello報文就會認為鄰居失效
?? ??? ?DR
?? ??? ?BDR
?? ??? ?Active Neighbor
?? ?DR與BDR的選舉
?? ??? ?雙方在進入2-way狀態開始選舉，選舉時間=死亡時間=40s
?? ??? ?1.DR與BDR字段為空，首先選舉BDR，首先比較優先級，越高越優，默認為1,0表示不參與選舉，優先級相同會比較router-id，越大越優，BDR選舉后，會自動升級成為DR，重新再選舉BDR
?? ??? ?2.DR字段為空，BDR不為空，BDR自動升級成為DR，重新選舉BDR
?? ??? ?3.DR字段不為空，BDR為空，重新選舉BDR
?? ??? ?注：默認DR、BDR是不搶占的
?? ??? ?作用：
?? ??? ??? ?減少鄰接關系
?? ??? ??? ?降低OSPF協議流量
?? ??? ??? ?DR：指定路由器，負責在MA網絡中建立維護鄰接關系和LSA同步
?? ??? ??? ?DR會與其他路由器交換鏈路狀態信息，其他不直接交換，減少資源消耗
?? ??? ??? ?BDR：備份路由器，當DR發生單點故障后，鄰接關系全部失效，LSA無法同步。通過BDR能快速接管DR工作
?? ?DBD報文的作用：
?? ??? ?主從選舉DBD
?? ??? ?交互LSA的摘要信息?? ?
?? ??? ?注：第一個DBD報文為空報文，用來選舉主從
?? ??? ??? ?選舉規則：router id 大的為主
?? ??? ??? ?隱示確認：通過主序列號進行確認；如果主設備收到一條DBD的回復報文，里面的序列號是自己之前發送的，就認為之前的DBD的對端已經收到

?? ??? ??? ?華為設備默認不檢測MTU，思科設備會檢測。當MTU不一致時，會卡在exstart狀態
?? ??? ??? ??? ?從設備MTU小于主設備MTU，會卡在exstart狀態
?? ?OSPF確認機制：
?? ??? ?隱式確認（主從序列號）
?? ??? ?顯式確認（LSR、LSU、LSACK）
?? ?OSPF工作過程：
?? ??? ?啟動宣告配置完成后，路由器開始組播224.0.0.5收發OSPF的hello包;若接收到的hello 包中存在本地的route-id，建立鄰居關系。生成鄰居表；
?? ??? ?之后基于表格中所有的鄰居進行條件的匹配，匹配失敗將維持鄰居關系，僅hello包周期保活即可
?? ??? ?匹配成功可以建立鄰接關系;鄰居間使用DBD進行數據庫目錄的比對;之后使用LSR查詢目錄中未知的LSA信息。對端使用LSU來攜帶傳遞LSA,最終需要LSack進行接收確認
?? ??? ?當本地收集到區域內所有設備的LSA后，生成LSDB-鏈路狀態數據庫表
?? ??? ?本地基于LSDB啟用SFP算法，計算到達所有未知網段的最短路徑，然后將其加載到路由表內
?? ??? ?收斂完成，僅hello包周期保活所有的鄰居和鄰接關系;每30min周期進行DBD包的收發來進行糾錯
?? ??? ?結構突變：
?? ??? ??? ?新增網段或斷開網段：直連會使用DBD告知鄰居，鄰居進行LSR、LSU、LSACK收斂
?? ??? ??? ?無法溝通：死亡時間和最大老化時間解決
?? ??? ??? ??? ?正常鄰居間存在hello包，；若超過死亡時間依然未收到hello包，則斷開鄰居關系，刪除之前學習到的所有信息
?? ??? ??? ??? ?若鄰居關系正常，但未進行周期更新，則每條LSA的后方會存在一個老化時間，默認為3600s，到達最大老化時間時刪除LSA信息即可
?? ?LSA新舊比較：
?? ??? ?比較序列號，越大越優
?? ??? ?比較校驗值，越大越優
?? ??? ?LSA age時間，是否等于?? ?MAX-age時間（3600）
?? ??? ?如果age時間不等于MAX-age時間，比較差值，當差值大于15min，小的優
?? ??? ?如果age時間不等于MAX-age時間，比較差值，當差值小于15min，說明為同一條LSA，忽略其中一條
?? ?LSA更新時間：
?? ??? ?1800s到期自動更新
?? ??? ?觸發更新（接口的變化）
?? ?OSPF網絡類型
?? ??? ?P2P網絡類型：
?? ??? ??? ?物理接口：串口（PPP、HDLC）、tunnel接口、virtual-link、sham-link
?? ??? ??? ?hello時間與死亡時間：10s? 40s
?? ??? ??? ?自動建立鄰居，不選舉DR
?? ??? ?NBMA:非廣播多路訪問網絡
?? ??? ??? ?物理接口哦：FR接口
?? ??? ??? ?hello時間與死亡時間：30s? 120s?? ?
?? ??? ??? ?不自動建立鄰居關系：
?? ??? ??? ??? ?手工指定單播鄰居
?? ??? ??? ??? ?控制Hub端為DR，不得出現BDR
?? ??? ??? ??? ?手工寫映射
?? ??? ?P2MP：點到多點網絡類型
?? ??? ??? ?自動建立鄰居
?? ??? ??? ?hello時間與死亡時間：30s? 120s
?? ??? ?P2MP NON broadcast：點到多點非廣播
?? ??? ??? ?hello時間與死亡時間：30s? 120s
?? ??? ??? ?不自動建立鄰居：
?? ??? ??? ??? ?手工指定單播鄰居
?? ?注：修改hello時間，影響dead時間
?? ?注：修改dead時間，不影響hello時間。但二者都影響鄰居關系的建立

總結

以上是生活随笔為你收集整理的HCIP之OSPF（五）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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