第10讲 Ospf

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  • 第10讲 Ospf

    1. 1. 第 10 讲 开放最短路径优先 OSPF
    2. 2. <ul><ul><li>支持大型的网络(分层设计) </li></ul></ul><ul><ul><li>国际开放标准 </li></ul></ul><ul><ul><li>使用最短路径优先算法( SPF )也叫 Dijkstra </li></ul></ul><ul><ul><li>链路状态路由协议 </li></ul></ul>OSPF 介 绍 OSPF
    3. 3. OSPF Terminology ( 术语 ) <ul><li>1.link </li></ul><ul><li>网络或分配给网络的 router 的接口 . 当接口被加到 OSPF 的进程中以后 ,OSPF 把它认为成是 1 条连接 (link) </li></ul>
    4. 4. <ul><li>2.Router ID(RID): </li></ul><ul><li>用来鉴别 router 的 IP 地址 ,Cisco 通过使用回环 (loopback) 接口的最高的 IP 地址来鉴别 router. 如果回环接口没有配置 IP 地址 ,OSPF 将选择所有物理接口中最高的 IP 地址 </li></ul>
    5. 5. <ul><li>3.neighbors: </li></ul><ul><li>2 个或多个拥有连接到某个网络的接口的 router </li></ul>
    6. 6. <ul><li>4.adjacency: </li></ul><ul><li>允许直接进行路由更新的运行了 OSPF 的 2 个 router 的关系 . </li></ul><ul><li>OSPF 直接和建立了 adjacency 关系的邻居共享路由信息 . 并不是所有的邻居都是 adjacency 关系 , 这个取决于网络类型和 router 的配置 </li></ul>
    7. 7. <ul><li>5.neighborship database: </li></ul><ul><li>所有运行 OSPF 的能够接收 Hello 信息的 router 的名单列表 . 各种信息 , 包括 RID 和状态等 , 都保持在每个 router 的 neighborship database 中 </li></ul>
    8. 8. <ul><li>6.Linkstate database topological database: </li></ul><ul><li>包含了从链路状态通告 (link state advertisement,LSA) 包得来的网络中其它路由器的信息 . </li></ul><ul><li>router 把它输入到 Dijkstra 算法中算出最短路径,一个区域中的所有路由器都有相同的拓扑数据库 </li></ul>
    9. 9. <ul><li>7.Forward database( 转发数据库 ): </li></ul><ul><li>列出了由拓扑结构数据库运行 SPF 算法得出的最佳路由。 </li></ul>
    10. 10. <ul><li>8.link state advertisement: </li></ul><ul><li>共享在运行了 OSPF 的 router 之间的链路状态和路由信息 .router 和与它建立了 adjacency 关系的交换 LSA 包 </li></ul>
    11. 11. <ul><li>9.designated router(DR): </li></ul><ul><li>多路访问网络中为避免 router 间建立完全相邻关系而引起大量开销 ,OSPF 在区域中选举一个 DR, 每个 router 都与之建立完全相邻关系 . </li></ul><ul><li>router 用 Hello 信息选举一个 DR. 在广播型网络里 Hello 信息使用多播地址 224.0.0.5 周期性广播 , 并发现邻居 . 在非广播型多路访问网络中 ,DR 负责向其他 router 逐一发送 Hello 信息 </li></ul>
    12. 12. <ul><li>10.backup designated router(BDR): </li></ul><ul><li>多路访问网络中 DR 的备用 router,BDR 从拥有 adjacency 关系的 router 接收路由更新 , 但是不会刷新 LSA 更新 </li></ul>
    13. 13. <ul><li>11.OSPF areas: </li></ul><ul><li>在相同区域的 router 共享相同的 area ID. 因为 1 个 router 1 次可以成为 1 个以上的区域的成员 , area ID 和接口产生关联 , 这就允许了某些接口可以属于区域 1, 而其他的属于区域 0. 在相同的区域的 router 拥有相同的拓扑表 . 当你配置 OSPF 的时候 , 记住必须要有个区域 0, 而且这个一般配置在连接到骨干的那个 router 上 . 区域扮演着层次话网络的角色 </li></ul>
    14. 14. <ul><li>12.boradcast(multi-access): 广播型 ( 多路访问 ) 网络 . 比如以太网 , 允许多个设备连接 , 访问相同的网络 ; 而且提供广播的能力 . 在这样的网络中必须要有 1 个 DR 和 BDR </li></ul>
    15. 15. <ul><li>13.nonbroadcast multi-access(NBMA): 这类网络类型有帧中继 (Frame Relay),X.25 和异步传输模式 (Asynchronous Transfer Mode,ATM), 这类网络允许多路访问 , 但是不提供广播能力 </li></ul>
    16. 16. <ul><li>14.point-to-point: 点对点网络 . 一个物理上的串行电路连接或者是逻辑上的 , 不需要 DR 和 BDR, 邻居是自动发现的 </li></ul>
    17. 17. <ul><li>15.point-to-multipoint: 点对多点网络 . 不需要 DR 和 BDR </li></ul>
    18. 18. OSPF 的优点 <ul><li>1. 对网络发生的变化能够快速响应 </li></ul><ul><li>2. 当网络发生变化的时候发送触发式更新 (triggered update) 和增量更新 </li></ul><ul><li>3. 支持 VLSM </li></ul>
    19. 19. OSPF 协议概述 (1) <ul><li>链路状态路由协议对以下信息进行跟踪 : </li></ul><ul><li>1. 邻居信息 </li></ul><ul><li>2. 本区域里的所有路由器 </li></ul><ul><li>3. 到达目标网络的最佳路径 </li></ul>
    20. 20. OSPF 协议概述 (2) <ul><ul><li>邻居表 : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>邻居路由器的信息 </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>拓扑表 : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>也叫链路状态数据库 </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>路由表 : </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>到达目标网络的最佳路径 </li></ul></ul></ul>
    21. 21. OSPF 协议概述 (3) <ul><li>OSPF 引入了区域的概念 , 区域分 2 种 : </li></ul><ul><li>1. 骨干区域 (area 0) </li></ul><ul><li>2. 常规区域 </li></ul><ul><li>注意 , 所有的常规区域必须和骨干区域相连 </li></ul>
    22. 22. OSPF区域具有以下特征 <ul><li>减少了路由选择条目 </li></ul><ul><li>将区域内拓扑变化的影响限制在本地 </li></ul><ul><li>将LSA扩散限制在区域内 </li></ul><ul><li>要求采取层次网络设计 </li></ul>
    23. 23. OSPF 协议概述 (4) <ul><li>OSPF 的邻接关系的建立是依赖于 hello 包的 </li></ul>
    24. 24. OSPF 协议概述 (5)
    25. 25. OSPF 协议概述 (6) 分组类型
    26. 26. OSPF 协议概述 (7)
    27. 27. OSPF 协议概述 (8)
    28. 28. OSPF 协议概述 (9) <ul><li>Router ID(RID) </li></ul><ul><li>1. 作用 ? </li></ul><ul><li>2. 如何选举 ? </li></ul>
    29. 29. OSPF and Loopback Interfaces <ul><li>   </li></ul><ul><li>   在配置 OSPF 路由协议的时候配置回环 (loopback) 接口是很重要的 1 件事 .Cisco 建议你配置 OSPF 的时候顺便配置回环接口 . 所谓回环接口 , 是逻辑接口而非物理接口 , 即不是你触摸的到的 router 上的真正的接口 . </li></ul>
    30. 30. Loopback   interface  作用 <ul><li>   作为诊断 OSPF 而用 . 如果 router 的某一个接口由于故障 down 掉而不可用了 , 此时你怎么通过 telnet 来连接并进行管理用呢 ? 所以就引入了回环接口的概念 , 回环接口永远不会 down 掉 , 你就可以通过连上回环接口来进行管理 </li></ul><ul><li>  路由器上最大的环回接口地址将成为 RID, 如果没有环回接口,最大的活动物理接口将成为 RID   </li></ul>
    31. 31. OSPF 协议概述 (10) <ul><li>DR/BDR 选举规则 : </li></ul><ul><li>当选举 DR/BDR 的时候要比较 hello 包中的优先级 (priority), 优先级最高的为 DR, 次高的为 BDR. 默认优先级都为 1. 在优先级相同的情况下就比较 RID,RID 最大的成为 DR, 次之的为 BDR. 当你把优先级设置为 0 以后 ,OSPF 路由器就不能参与 DR/BDR 的选举 , 只能成为 DROTHER </li></ul><ul><li>DR/BDR 选举完成后 ,DRother 只和 DR/BDR 形成邻接关系 . 所有的路由器将组播 Hello 包到地址 224.0.0.5 以便它们能跟踪其他邻居的信息 , 即 DR 将洪泛 LSU 到 224.0.0.5;DRother 只组播 LSU 到 DR/BDR 地址 224.0.0.6, 只有 DR/BDR 监听这个地址 </li></ul>
    32. 32. 修改 OSPF 路由器优先级 <ul><li>R outer ( config )# interface e 0 </li></ul><ul><li>R outer ( config-if )# ip ospf priority number </li></ul>
    33. 33. LSDB 和 LSA 操作
    34. 34. OSPF 邻接关系的建立过程 (1)
    35. 35. OSPF 邻接关系的建立过程 (2)
    36. 36. OSPF 邻接关系的建立过程 (3)
    37. 37. OSPF 邻接关系的建立过程 (4)
    38. 38. OSPF 邻接关系的建立过程 (5)
    39. 39. OSPF 邻接关系的建立过程 (6)
    40. 40. OSPF 邻接关系的建立过程 (7)
    41. 41. OSPF 邻接关系的建立过程 (8)
    42. 42. OSPF 邻接关系的建立过程 (9)
    43. 43. 保持路由信息
    44. 44. OSPF的配置 <ul><li>在路由器上启用OSPF进程 </li></ul><ul><li>Router(config)#router ospf process-id </li></ul><ul><li>指定路由器上的哪些接口将参与OSPF 进程 </li></ul><ul><li>Router(config-router)#network address wildcard-mask area area-id </li></ul>
    45. 45. OSPF Configuration Example
    46. 46. 查看OSPF的运行情况 <ul><li>Show ip protocols </li></ul><ul><li>显示配置了的所有路由协议的相关信息 </li></ul><ul><li>Show ip route ospf </li></ul><ul><li>显示路由表中OSPF路由的条目 </li></ul><ul><li>Show ip ospf </li></ul><ul><li>显示每条或所有 OSPF 进程的相关信息 , 包括 RID, 区域信息 ,SPF 信息和 LAS 计时器信息等 </li></ul>
    47. 47. <ul><li>show ip ospf database: </li></ul><ul><li>显示拓扑数据库信息 </li></ul><ul><li>show ip ospf interface: </li></ul><ul><li>显示接口相关的 OSPF 信息 </li></ul><ul><li>show ip ospf neighbor: </li></ul><ul><li>显示邻居的信息 , 如果 DR 和 BDR 存在的话 , 它们的信息也会被显示出来 </li></ul>
    48. 48. <ul><li>为了防止伪路由的传播 ,OSPF 通常把环回地址用一个 32 位的掩码的主机路由进行通告 . </li></ul>

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