OSPF路由協(xié)議綜述及其配置⑸

ChangingtheCostMetric

默認情況下,Cisco根據(jù)lOOMbps/bandwidth來計算metric,比如64Kbps鏈路的metric

約為1562,T1的為64,100Mbps的鏈路為1.當(dāng)鏈路速率大于100Mbps的時候，應(yīng)該

在OSPF進程下使用如下命令：

RouterA(config-router)#auto-costreference-bandwidth

在接口自定義cost的命令如下：

RouterA(config-if)#ipospfcost[value]

這條命令將使得超越默認的cost計算，具有更高的優(yōu)先權(quán).value范圍為1到65535.

值越低，就越優(yōu)先采用該接口

OSPFRouteSummarizationConcepts

OSPF路由匯總可以減少路由表條目，減少類型3和類型5的LSA的洪泛，節(jié)約帶

寬資源和減輕路由器CPU負載,還能夠?qū)ν負涞淖兓镜鼗?/p>

OSPF路由匯總的兩種類型如下：

er-area(IA)routesummarization:發(fā)生在ABR上

2.extcrnalroutesummarization:發(fā)生在ASBR_h

ConfiguringRouteSummarization

因為OSPF是基于無類的路由協(xié)議，它不會進行自動匯總.手動在ABR上做IAroute

summarization的命令如下：

Router(config-router)#area[area-id]range[address]fmask]

在ASBR上做externalroutesummainzation的命令如下：

Router(config-router)#summary-address[address][mask][nol-advertise][tagtag]

如下圖就是一個ASBR上的externalroutesummarization的例子：

R1(config-router)#networkarea1

R1(config-router)#summay-address

DefaultRoutesinOSPF

OSPF路由器默認不會產(chǎn)生默認路由到一般性的area里，但是可以通過相關(guān)命令啟

用默認路由.默認路由作為LSA類型5出現(xiàn)在LSDB中

創(chuàng)建OSPF默認路由的命令如下：

Router(config-router)#default-informationoriginate[always][metricvalue][metric-type

type-value][route-mapmap-name]

參數(shù)always是不管路由表里是否存在默認路由，都會宣告一條默認路由0.003

metricvalue是指定默認路由的metric,默認為10

type-value可以為1或者2.1為0El,2為0E2,默認是2

route-mapmap-name是如果滿足routemap的話就產(chǎn)生默認路由

實例如下圖：

O.O.O.OCost10

Internet

Service

Provider

A

Internet

Service

Provider

B

O.O.O.OCost100

Rl(config)#i-outerospf100

Rl(config-router)#netwO.O.O.Oarea0

R1(config-router)#default-informationoriginatemetric.0

R2(config)#routerospf100

R2(config-router)#netwO.O.O.Oarea0

R2(config-router)#defaull-informationoriginatemetric'00

TypesofOSPFAreas

一些OSPFarea的類型如下：

1.standardarea:接收鏈路更新，路由匯總和外部路由

2.backbonearea(transitarea):標(biāo)記為area0,擁有standardarea的一切屬性

3.stubarea:不可以包含ASBR.不接收外部路由信息(LSA類型5),如果要到達外部

AS的話就使用標(biāo)記為的默認路由.好處是可以減少路由表的條目.stubarea

沒有虛鏈路(virtuallink)穿越它們

4.totallystubbyarea:Cisco私有，不接收外部路由信息和路由匯總信息(LSA類型3,4

和5).不可以包含ASBR.如果要至U達外部AS的話就使用標(biāo)記為的默認路由.

好處是最小化路由表條目

5.not-so-stubbyarea(NSSA):NSSA是OSPFRFC的補遺.定義了特殊的LSA類型7.

提供類似stubcirca和totallystubbyarea的優(yōu)點，可以包含的有ASBR

StubAreaConfiguration

stubarea的配置命令如下：

RouterA(config-router)#area[area-id]stub

所有在stubarea里的路由器必須都使用stub命令,例子如下圖:

R3(config)#routerospf100

R3(config-router)#netw55area0

R3(config-router)#netw55area2

R3(config-router)#area2stub

R4(config)#i-outerospf10

R4(config-router)#nenv55area2

R4(config-router)#area2stub

如上是把area2配置為stubarea,R3做為ABR自動向area2(stubarea)宣告一條

metric為1的默認路由

TotallyStubbyAreaConfiguration

totallystubbyarea的配置命令如下:

RouterA(config-router)#area[area-id]stubno-summary

ABR默認宣告一條metric為1的默認路由到totallystubbyarea,修改這個metric的

命令如下：

RouterA(config-router)#area[area-id]default-cost[cost]

配置實例如下圖:

RIPType7LSAType5LSA

/24/16

R3(config)#routerospf100

R3(config-router)#netw13O.13O.O.O55area1

R3(config-router)#area1stub

R4(config)#i-outerospf50

R4(config-router)#netw55area1

R4(config-router)#netw55area0

R4(config-router)#area1stubno-summary

R4(config-router)#area1default-cost10

R4(config)#routerospf50

R2(config-router)#netw55area1

R2(config-router)#netw55area0

R2(config-router)#area1stubno-summary

R2(config-router)#area1default-cost5

如上，默認路由將選用R2上的，因為R2的metric更低

Not-So-StubbyAreas

之前說過stubarea和totallystubarea不可以包含的有ASBR,但是假如你想使用

ASBR,又想使其具有stubarea和totallystubarea的優(yōu)點(減少路由表條目)的話，就可

以采用NSSA,如下圖：

RIPType7LSAType5LSA

/24/16

RIP經(jīng)過再發(fā)布(redistrbulion)到NSSA以后,NSSA的ASBR將產(chǎn)生只存在于NSSA

中的LSA類型7,然后ABR將LSA類型7轉(zhuǎn)換成LSA類型5

NSSA的配置命令為在OSPF進程下使用area[area?id]nssa,所有位于NSSA里的路

由器都要使用這條命令.如下圖是配置實例：

OSPF

Area0

NSSAArea

JAreal)」

writtenbyCa.J

www.show-fym.comO.O.O.pdefaultroute

R2(config)#i'outerospf100

R2(config-router)#summary-address

R2(config-router)#netw55area1

R2(config-router)#netw55area0

R2(config-router)#area1nssadefault-information-originate

使用default-infoitnation-originate參數(shù)創(chuàng)建一條area0到NSSA的默認路由.并且類

型5的LSA將不會進入NSSA(類似stubarea)

Rl(config)#routerospf100

R1(config-router)#redistributeripsubnets

R1(config-router)#defaultmetric150

Rl(config-router)#netw55area1

R1(config-router)#area1nssa

還可以將NSSA配置成具有totally-stub的特性，如下：

Rl(config)#routerospf100

R1(config-router)#redistributeripsubnets

R1(config-router)#defaultmetric150

Rl(config-router)#netw55area1

R1(config-router)#area1nssa

R2(config)#routerospf100

R2(config-router)#summary-address

R2(config-router)#netw55area1

R2(config-router)#netw55area0

R2(config-router)#area1nssano-summary

這樣類型3,4和5的LSA將不會進入NSSA,no-summary參數(shù)只應(yīng)用在ABR上就

可以了,NSSA里的其他路由器只需使用area1nssa

TheshowCommandsforStubandNSSA

一些驗證性命令如下：

showipospf:顯示area類型

showipospfdatabase顯示LSA類型7

showipospfdatabasenssa-extema上顯示LSDB中每條類型7的LSA的信息

showiproute:顯示標(biāo)記為0N1/N2的NSSA路由條目(默認為0N2)

DefininganOSPFVirtualLink

在OSPF里所有的area都要和area0相連，但是假如某個區(qū)域沒有和area0相連的

話，就可以采用虛鏈路來連接它們，如下圖：

RouterID

虛鏈路一般是做為備份連接或者是臨時連接

虛鏈路的配置命令如下：

Router(config-router)#area[area-id]vinual-link[RID]

一些其他可選參數(shù)如下：

authentication[message?digestlnull]:指定驗證方式為MD5加密還是明文口令

hello-intervals[second]:定義hello包發(fā)送時間間隔,默認為10秒

配置實例如下圖:

RouterID

R2(config)#i-outerospf100

R2(config-router)#netw55area1

R2(config-router)#netw55area3

R2(config-router)#area1virtual-link

注意上面的RID,是指定虛鏈路中對方的RID,R1的配置如下：

Rl(config)#routerospf20()

R1(config-routcr)#nctw55area0

Rl(config-router)#netw55area1

R1(config-router)#area1virtual-link23

注意area-id都為area1,因為area1做為虛鏈路的transitarea

使用showipospfvirtual-links命令驗證虛鏈路的配置

OSPF路由協(xié)議綜述及其配置⑷

當(dāng)OSPFai-ea過大的話,帶來的負面影響有：

1.太過頻繁的SPF計算，造成路由器CPU負載過重

2.路由表過大

3.LSDB過大

解決方案是劃分層次化的area路由(hierarchicalarearouting),減少了SPF運算的頻

率，減小了路由表的體積,減少了LSU的負載

OSPF路由器的類型如下圖：

internalroulers:所有的接口在一個area里，擁有相同的LSDB

backbonerouter:至少一個有接口連接到area0里，和internalrouters保持相同的OSPF

進程和算法

ABR:接口連接了多個area每個接口保持它所連的area的單獨的LSDB

ASBR:至少有一個接口連接到外部網(wǎng)絡(luò)比如其他的AS,非OSPF網(wǎng)絡(luò)

當(dāng)然，一個路由器同時可以扮演上述多個角色

OSPFLSATypes

一些LSA的類型如下：

類型l:routerLSA

類型2:networkLSA

類型3/4:summaryLSA

類型5:ASexternalLSA

類型6皿疝(時()351￡人,使用在OSPF多播應(yīng)用程序里

類型7:使用在Not-So-Stubbyarea(NSSA)里

類型8:特殊的LSA用夾連接OSPF和BGP

類型9/10/1kopaqueLSA用于今后OSPF的升級等

LSA類型1(routerLSA),如下圖：

類型1的LSA只在一個area里傳播，不會穿越ABR.描述了和路由器直接相連的鏈

路集體狀態(tài)信息.RID鑒別類型1的LSA,LSA描述了鏈路的網(wǎng)絡(luò)號和掩碼(即link

ID).另外類型1的LSA還描述了路由器是否是ABR或ASBR

類型1的LSA不同的鏈路類型的linkID如下：

1.point-to-point的linkID是鄰居的RID

2.transitnetwork的link:D是DR的接口地址

3.stubnetwork的linkID是IP網(wǎng)絡(luò)號

4,virtuallink的linkID是鄰居的RID

LSA類型2(networkLSA),如下圖:

DR

類型2的LSA只在一個區(qū)域里傳播，不會穿越ABR.描述了組成transitnetwork的直

連的路由器.iransilnetwork直連至少2臺OSPF路由器.DR負責(zé)宣告類型2的LSA,

然后在transitnetwork的一個area里進行洪泛.類型2的LSAID是DR進行宣告的

那個接口的IP地址

LSA類型3(summaryLSA),如下圖：

R3Costto:

AS1(E1)viaR1=1795

R3Costto:

AS1(E2)viaR1=1785

類型3的LSA由ABR發(fā)出.默認OSPF不會對連續(xù)子網(wǎng)進行匯總.可在ABR上進

行人工設(shè)定啟用匯總.類型3的LSA可以在整個AS內(nèi)進行洪泛

LSA類型4(summaryLSA),如下圖:

Area0

R3Costto:

AS1(E1)viaR1=1795

R3Costto:

AS1(E2)viaR1=1785

類型4的LSA只使用在area里存在ASBR的時候，類型4的LSA鑒別ASBR和提

供到達ASBR的路由.類型4的LSA只包含了ASBR的RID信息.類型4的LSA由

ABR生成，并在整個AS里進行洪泛

LSA類型5(extemalLSA),如下圖:

R3Costto:

AS1(E1)vtaR1=1795

R3Costto:

AS1(E2)viaR1=1785

類型5的LSA描述了到達外部AS的路由，由ASBR生成并在整個AS內(nèi)洪泛

InteipretingtheOSPFLSDBandRoutingTable

使用showipospfdatabase來查看OSPF的LSDB信息

一些routedesignator如下：

1.0：代表OSPFarea內(nèi)(intra-area)路由為routerLSA

2.0IA:在一個AS里的area之間(inter-area)的路由為summaiyLSA

3.()El/0E2:AS外路由，為externalLSA

SPF算法根據(jù)LSDB運算出SPF樹來決定最佳路徑，步驟如下：

L所有在各自的area里的路由器計算出最佳路徑并放進路由表里，為LSA類型1

和類型2.用。來標(biāo)記

2.area之間的路由器計算出最佳路徑，這些最佳路徑是area間路由條目，或LSA類

型3和LSA類型4.用0IA來標(biāo)記

3.所有的除了stubarea的路由器計算出到達外部AS的最佳路徑(LSA類型5),標(biāo)記

為0E1或0E2

0E1和0E2的區(qū)別為是到達外部網(wǎng)絡(luò)，前者要加內(nèi)部cost,后者不加，如下圖：

R3Costto:

AS1(E1)viaR1=1795

R3Costto:

AS1(E2)viaR1=1785

一般只有一個ASBR宣告到達外部AS的外部路由的時候,就使用0E2(0E2為默

認類型);如果有多個ASBR宣告一條到達同一個外部AS的外部路由的時候，就應(yīng)

該使用0E2

OSPF路由協(xié)議綜述及其配置⑶

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作者：紅頭發(fā)出處:www.show-tym.com

OSPF路由協(xié)議綜述及其配置⑶

CommonOSPFConfigurationforFrameRelay

先看看NBMA模式，如下圖:

l.OSPF會把NBMA當(dāng)作broadcast網(wǎng)絡(luò)進行處理(比如LAN)

2.如圖，所有的serial口處于同一子網(wǎng)

3.ATM,X.25和幀中繼默認為NBMA操作

4.鄰居手動指定

5.洪泛LSU的時候，要對每條PVC進行洪泛

6.RFC2328兼容

對NBMA類型人工指定鄰居使用如下命令：

Router(config-router)#neighbor[x.x.x.x]priority[number]poll-interval[number]

x.x.x.x為鄰居的IP地址

priority[number]為優(yōu)先級，如果設(shè)置為0的話將不能成為DR/BDR

poll-interval[number]是輪詢的間隔時間，單位為秒.NBMA接口發(fā)送hello包給鄰居

之前等待的時間

下圖是一個配置實例：

大學(xué)的JA.K.R.CA.J1"?菖13

HTTP：//WWW.SHOW-TVM.COM

RouterA(config)#routerospf100

RouterA(config-router)#network55areaO

RouterA(config-router)#neighborpriority0

RouterA(config-router)#neighborpriority0

如上，把鄰居的優(yōu)先級設(shè)置為0,保證A為DR.在部分互連的NBMA網(wǎng)絡(luò)中，只需在

DR/BDR上使用neighbor命令;如果拓撲結(jié)構(gòu)是星形的話,neighbor命令應(yīng)該使用在

中心路由器上;在全互連的NBMA網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)該在所有的路由器上使用neighbor命

令，除非是人工指定DR/BDR查看OSPF鄰居信息:showipospfneighbor[typenumber]

[neighbor-id][detail]

typenumber:接口類型和接口號，可選

neighbor-id:鄰居路由器ID,可選

再看看point-to-multipoint模式，如下圖：

L適用于部分互連或星形拓撲結(jié)構(gòu)里

2.不需DR,只使用單獨的一個子網(wǎng)

3.自動發(fā)現(xiàn)鄰居

4.LSU包被發(fā)送到每個鄰居路由器的接口

如下圖,poim-to-multipoint的配置如下:

OSPFModeNBMAPreferredSubnetHelloAdjacencyRFCor

TopologyAddressTimerCisco

Manual

Fully

NBMASame30secConflaurationRFC

Meshed

DR/BDRelected

Automatic

BroadcastSarno10secCisco

DR/BDRelected

H1l

Partial

Point-to-Automatic

MeshorSarno30socRFC

MultlpointStarNoDR/BDR

Point-to-PartialManual

MultipointMeshorSame30secConfigurationCisco

NonbroadcastStarNoDR/BDR

PartialMoshor

Automatic

Point-to-PointStar,usingDifferentforeach10secCisco

NoDR/BDR

SubintorfacoSubintorface

路由器A:

RouterA(config)#interfaceserial0

RouterA(config-if)#encapsulationhdlc

RouterA(config-iD#ipaddress

RouterA(config)#interfaceserial1

RouterA(config-if)#encapsulationframe-relay

RoutcrA(config-if)#ipaddress

RouterA(config-if)#ipospfnetworkpoint-to-multipoint

路由器B:

RouterB(config)#interfaceserial0

RouterB(config-if)#ipaddress255.255.2550

RouterB(config-if)#encapsulationframe-relay

RouterB(config-if)#ipospfnetworkpoint-to-multipoint

驗證如下：

RouterA#showipospfinterfacesi

Serial1isup,lineprotocolisup

InternetAddress/24,Area1

ProcessID100,RouterID,NetworkTypePoint-To-Multipoint,Cost:64

TransmitDelayis1sec,State:Point_To_Multipoint

Timerintervalsconfigured,Hello30,Dead120,Wait120,Retransmit5

Helloduein00:00:11

Neighborcountis2,Adjacentneighborcountis2

Adjacentwithneighbor

Adjacentwithneighbor

(略)

接下來再看看point-to-multipointnonbroadcast模式，這個模式是RFC兼容的

point-to-multipoint的擴展;鄰居必須人工指定;不選舉DR/BDR;使用在某些鄰居不

能自動發(fā)現(xiàn)的場合下

然后是broadcast模式,要選舉DR/BDR

最后是point-to-point模式，使用在當(dāng)NBMA網(wǎng)絡(luò)中只存在2個節(jié)點的時候;不選舉

DR/BDR;每條點到點的連接處在同一個子網(wǎng)中;一般只和point-to-pointsubinterface

結(jié)合使用

定義subinterface的命令如下：

Router(config)#interfaceserial[number.subinterface-number]{point-to-pointImultipoint)

默認在point-to-point的幀中繼subinterface的OSPF模式是point-to-point模式;在

multipoint的幀中繼subinterface的OSPF模式是NBMA(nonbroadcast)模式;在幀中繼

物理接口的OSPF模式也是NBMA模式

下圖就是一個point-to-pointsubinterface的例子：

OSPFModeNBMAPreferredSubnetHelloAdjacencyRFCor

TopologyAddressTimerCisco

Manual

NBMAFullySame30secConfigurationRFC

MeshedDR/BDRelected

BroadcastFullyAutomaticCisco

MeshedSamo10secDR/BDRelected

Point-to-PartialAutomatic

MeshorSamo30socRFC

MultlpointStarNoDR/BDR

Point-to-PartialManual

MultipointMeshorSame30secConfigurationCisco

NonbroadcastStarNoDR/BDR

PartialMoshor

Point-to-PointStar,usingDifferentforeach10secAutomaticCisco

SubintorfaceSubinterfaceNoDR/BDR

如圖每條VC要求一個單獨的子網(wǎng)

F圖是一個multipointsubinterface的例子:

OSPFModeNBMAProforrodSubnotH?lloAdjacencyRFCor

TopologyAddressTimerCisco

Manual

NBMAFullySamo30secConflqurationRFC

MeshedDR/BDRelected

BroadcastFullyAutomatic

MeshedSamo10socDR/BDRelectedCisco

Point-to-PartialAutomatic

MeshorSame30socRFC

MultipointStarNoDR/BDR

Point-to-PartialManual

MultipointMeshorSame30secConfigurationCisco

NonbroadcastStarNoDR/BDR

PartialMoshor

Point-to-PointStar,usingDifferentforeach10secAutomaticCisco

SubintorfaceSubintorfaceNoDR/BDR

如圖,第一個subinterfac已S1.1為point-to-point模式;OSPF把第二個multipoint

subinterfaceS1.2當(dāng)作NBMA模式

下圖是幾種模式的一個比較:

OSPFModeNBMAPreferredSubnetHelloAdjacencyRFCor

TopologyAddressTimerCisco

Manual

Fully

NBMASarno30secConfigurationRFC

Meshed

DR/BDRelected

FullyAutomatic

BroadcastSamo10socCisco

MeshedDR/BDRelected

Polnt-to-PartialAutomatic

MeshorSamo30socRFC

MultlpointStarNoDR/BDR

Point-to-PartialManual

MultipointMeshorSame30secConfigurationCisco

NonbroadcastStarNoDR/BDR

PartialMoshor

Automatic

Point-to-PoIntStar,usingDifferentforeach10secCisco

NoDR/BDR

SubintorfaceSubinterface

debugipospfadj:用來跟蹤OSPF鄰居信息

OSPF路由協(xié)議綜述及其配置⑴

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OSPF路由協(xié)議綜述及其配置(1)

Link-StateRoutingProtocols

鏈路狀態(tài)路由協(xié)議(link-stateroutingprotocol)的一些特征:

1.對網(wǎng)絡(luò)發(fā)生的變化能夠快速響應(yīng)

2.當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變化的時候發(fā)送觸發(fā)式更新(triggeredupdate)

3.發(fā)送周期性更新(鏈路狀態(tài)刷新)，間隔時間為30分鐘

鏈路狀態(tài)路由協(xié)議只在網(wǎng)絡(luò)拓撲發(fā)生變化以后產(chǎn)生路由更新.當(dāng)鏈路狀態(tài)發(fā)生變

化以后，檢測到變化的設(shè)備創(chuàng)建LSAdinkstateadvertisement),通過使用組播地比傳

送給所有的鄰居設(shè)備，然后每個設(shè)備拷貝一份LSA,更新它自己的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫

(linkstatedatabase,LSDE),接著再轉(zhuǎn)發(fā)LSA給其他的鄰居設(shè)備.這種LSA的洪泛

(flooding)保證了所有的路由設(shè)備在更新自己的路由表之前更新它自己的LSDB

LSDB通過使用Dijkstra算法(shortestpathfirst,SPF)來計算到達目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的最便路

徑，建立一條SPF樹(iree),然后最佳路徑從SPF樹里選出來，被放進路由表里OSPF

和IS-IS協(xié)議被歸類到鏈路狀態(tài)路由協(xié)議中.鏈路狀態(tài)路由協(xié)議在一個特定的區(qū)域

(area)里從鄰居處收集網(wǎng)絡(luò)信息，一旦路由信息都被收集齊以后，每個路由器開始

通過使用Dijkstra算法(SPF)獨立計算到達目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑

運行了鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的路由器跟蹤以下信息：

1.它們各自的鄰居

2.在同一個區(qū)域中的所有路由器

3.到達目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑

Link-StateDataStructures

為了能夠做出更好的路由決策,OSPF路由器必須維持的有以下內(nèi)容：

1.neighbortable:也叫adjacencydatabase.存儲了鄰居路由器的信息.如果一個OSPF

路由器和它的鄰居路由器失去聯(lián)系，在幾秒中的時間內(nèi)，它會標(biāo)記所有到達那條路

由均為無效并且重新計算到達目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的路徑

2.topology〔able:一般叫做LSDB.OSPF路由器通過LSA學(xué)習(xí)到其他的路由器和網(wǎng)絡(luò)

狀況,LSA存儲在LSDB中

3.routingtable:也就是我們所說的路由表了也叫forwardingdatabase,包含了到達目

標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑的信息

鏈路狀態(tài)路由協(xié)議和距離向量路由協(xié)議的一個區(qū)別就是:距離向量路由協(xié)議是

routingbyrumors,也就是說，距離向量路由協(xié)議依靠鄰居發(fā)給它的信息來做路由決

策,而且路由器不需要保持完整的網(wǎng)絡(luò)信息;而運行了鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的路由器

保持的有完整的網(wǎng)絡(luò)信息的快照,而且每個路由器自己做出路由決策

DefininganOSPFArea

OSPF的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計要求是雙層層次化Q-layerhierarchy),包括如下2層：

1.transitarea(backbone或area0)

2.regularareas(nonbackboneareas)

transitarea負責(zé)的主要功能是IP包快速和有效的傳輸.transitarea互聯(lián)OSPF其他

區(qū)域類型.一般的,這個區(qū)域里不會出現(xiàn)端用戶(enduser)

regularareas負責(zé)的主要功能就是連接用戶和資源.這種區(qū)域一般是根據(jù)功能和地

理位置來劃分,一般的，一個regulararea不允許其他區(qū)域的流量通過它到達另外一

個區(qū)域，必須穿越transitarea比如areaO.regularareas還可以有很多子類型，比如stub

area,locallyarea和not-so-stubbyarea

在鏈路狀態(tài)路由協(xié)議中，所有的路由器都保持的有LSDBQSPF路由器越多,LSDB

就越大.這可能對了解完整的網(wǎng)絡(luò)信息有幫助,但是隨著網(wǎng)絡(luò)的增長，可擴展性的

問題就會越來越大.采月的折中方案就是引入?yún)^(qū)域的概念.在某一個區(qū)域里的路由

器只保持的有該區(qū)域中所有路由器或鏈路的詳細信息和其他區(qū)域的一般信息.當(dāng)

某個路由器或某條鏈路出故障以后，信息只會在那個區(qū)域以內(nèi)在鄰居之間傳遞.那

個區(qū)域以外的路由器不會收到該信息.OSPF要求層次化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，意味著所有

的區(qū)域要和area0直接相連.如下圖:

注意area1和area2或3之間的連接是不允許的，它們都必須通過backbonearea0

進行連接.Cisco建議每個區(qū)域中路由器的數(shù)量為50至也00個構(gòu)建area0的路由器

稱為骨干路由器(backbonerouter,BR),如上圖,A和B就是BR;區(qū)域邊界路由器(area

borderrouter,ABR)連接area0和nonbackboneareas.如圖,C,D和E就是ABR.ABR通

常具有以下特征：

1.分隔LSA洪泛的區(qū)域

2.是區(qū)域地址匯總的主要因素

3.一般做為默認路由的源頭

4.為每個區(qū)域保持LSDB

理想的設(shè)計是使每個ABR只連接2個區(qū)域,backbone和其他區(qū)域,3個區(qū)域為上限

DefiningOSPFAdjacencies

運行OSPF的路由器通過交換hello包和別的路由器建立鄰接(adjacency)關(guān)系，過程

如下:

1.路由器和別的路由器交換hello包，目標(biāo)地址采用多播地址

2.hello包交換完畢,鄰接關(guān)系形成

3.接下來通過交換LSA和對接收方的確認進行同步LSDB.對于OSPF路由器而言,

進入完全鄰接狀態(tài)

4.如果需要的話，路由器轉(zhuǎn)發(fā)新的LSA給其他的鄰居，來保證整個區(qū)域內(nèi)LSDB的

完全同步

對于點到點的WAN串行連接，兩個OSPF路由器通常使用HDLC或PPP來形成完

全鄰接狀態(tài)

對于LAN連接,選舉一個路由器做為designatedrouter(DR)再選舉一個做為backup

designatedrouler(BDR),所有其他的和DR以及BDR相連的路由器形成完全鄰遴狀

態(tài)而且只傳輸LSA給DR和BDR.DR從鄰居處轉(zhuǎn)發(fā)更新到另外一個鄰居那里.DR

的主要功能就是在一個LAN內(nèi)的所有路由器擁有相同的數(shù)據(jù)庫，而且把完整的數(shù)

據(jù)庫信息發(fā)送給新加入的路由器.路由器之間還會和LAN內(nèi)的其他路由器(非

DR/BDR,即DROTHERs)維持一種部分鄰居關(guān)系(附o?wayadjacency)

OSPF的鄰接一旦形成以后，會交換LSA來同步LSDB1SA將進行可靠的洪泛

OSPFCalculation

鏈路狀態(tài)陸游協(xié)議使用Dijkstra算法來查找到達目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)中的最佳路徑.所有的路

由器擁有相同的LSDB后，把自己放進SPFtree中的root里然后根據(jù)每條鏈路的

耗費(cost),選出耗費最低的做為最佳路徑,最后把最佳路徑放進forwarding

database(路由表)里

下圖就是一個SPF計算的例子:

AdjacencyDatabaseForwardingDatabase

(Neighborsofx:A,B,C,D)(RoutingTable)

l.LSA遵循splithorizon原則,H對E宣告它的存在,E把H的宣告和它自己的宣告

再傳給C和G;C和G再和之前類似，繼續(xù)傳播開來……

2X有4個鄰居:A,R,C和D,假設(shè)這里都是以太網(wǎng)，每條網(wǎng)鏈路的耗費為10,經(jīng)過計

算，路由器可以算出最佳路徑.上圖的右半部分實線所標(biāo)即為最佳路徑

LSDataStiiictures:LSAOptions

關(guān)于LSA的操作流程圖如下:

NoJ^

to'atabase

Issequence

no.higher?

Send

LSAck

IFloodLSAISendLSUwith

newer

RunSPFtocalculateinformation

netosource

大■的」

nDEOCBaSHOUl-□QH

如圖可以看出當(dāng)路由器收到一個LSA以后，先會查看它自己的LSDB看有沒有相

應(yīng)的條目，如果沒有就加進自己的LSDB中去,并反饋LSA確認包(LSAck),接著再

繼續(xù)洪泛LSA,最后運行SPF算法算出新的路由表

如果當(dāng)它收到LSA的時候啟己的LSDB有該條目而且版本號一樣，就忽略這個

LSA;如果有相應(yīng)條目，但是收到的LSA的版本號更新，就加進自己的LSDB中，發(fā)回

LSAck,洪泛LSA,最后用SPF計算最佳路徑;如果版本號沒有自己LSDB中那條新,

就反饋LSU信息給發(fā)送源

TypesofOSPFPackets

OSPF包的5種類型如下：

1.hello:用來建立鄰居關(guān)系的包

2.databasedescription(DBD):用來檢驗路由器之間數(shù)據(jù)庫的同步

3.1inkstaterequesl(LSR):鏈路狀態(tài)請求包

4.1inkstateupdate(LSU):特定鏈路之間的請求記錄

5.linkstateacknowledgement'sAck):確認包

OSPFPacketHeaderFonnat

5種OSPF包都是直接被封裝在IP包里的而不使用TCP或UDP.由于沒有使用可

靠的TCP協(xié)議，但是OSPF包又要求可靠的傳輸，所以就有了LSAck包.如下圖所示

就是OSPF包在IP包里的形式：

OSPF

LinkLink

Packet

HeaderHeaderTrailer

Typos

Protocol

IDNo.一

19=OSPF

大常的」

凹凹凹a6HOW-TVM□后臼而

OSPFPacket

Data|

Authen-

VersionPacketCheck-Authen*

NumberTypeLengthRouterIDAreaIDSumticationtication

Type

協(xié)議號為89(EIGRP協(xié)議號為88),一些字段如下:

1.VersionNumber:當(dāng)前為OSPF版本2

2.Type:定義OSPF包的類型

3.PacketLength:包的長度，單位字節(jié)

4.RoutcrID(RID):產(chǎn)生OSPF包的源路由器

5.AreaID:定義OSPF包是從哪個area產(chǎn)生出來的

6.Checksum(校驗和):錯誤校驗

7.AuthenticationType:驗證方法，可以是明文(cleartext)密碼或者是MessageDigest

5(MD5)加密格式

8.Data:對于hello包來說，該字段是已知鄰居的列表;對于DBD包來說，該字段包含

的是LSDB的匯總信息，包括RID等等;對于LSR包來說，該字段包含的是需要的

LSU類型和需要的LSU類型的RID;對于LSU包來說，包含的是完全的LSA條目，

多個LSA條目可以裝在一個包里;對于LSAck來說，字段為空

OSPFNeighborAdjacencyEstablishment

Hello協(xié)議用來建立和保持OSPF鄰居關(guān)系,采用多播地址,hello包包含的

信息如下：

1.RouterID(RID):路由器的32位長的一個唯一標(biāo)識符，選舉規(guī)則是，如果loopback接

口不存在的話，就選物理接口中IP地址等級最高的那個;否則就選取loopback接口

2.hello/deadintervals:定義了發(fā)送hello包頻率(默認在一個多路訪問網(wǎng)絡(luò)中間隔為

10秒):dead間隔是4倍于hello包間隔.鄰居路由器之間的這些計時器必須設(shè)置成

一樣

3.neighbors:鄰居列表

4.areaID為了能夠通信,OSPF路由器的接口必須屬于同一網(wǎng)段中的同一區(qū)域(area),

即共享子網(wǎng)以及子網(wǎng)掩碼信息

5.roulerpriority:優(yōu)先級，選舉DR和BDR的時候使月.8位長的一串?dāng)?shù)字

6.DR/BDRIPaddress:DIVBDR的IP地址信息

'/.authenticationpassword:如果啟用了驗證,鄰居路由器之間必須交換相同的密碼信

息.此項可選

8.stubareaflag:stubarea是通過使用默認路由代替路由更新的一種技術(shù)(有點像

EIGRP中的stub功能)

EstablishingBidirectionalCommunication

看看雙向通信的建立過程，如下圖：

hup:〃www.show-iym.co口/imaRe/note/2004581603598423.jpR

1.剛開始A還沒和別的路由器交換信息，還處于down的狀態(tài)，接下來通過使用多播

地址開始發(fā)送hello包

2.B接收至ijhello包，把A加進自己的neighbortable中,并進入init狀態(tài)，然后以單播

的形式發(fā)送hello包對A做出應(yīng)答

3.A收到以后把所有從hello包里找到的RID加進自己的neighbortable中，進入

two-way狀態(tài)

4.如果鏈路是廣播型網(wǎng)絡(luò)比如以太網(wǎng)，接下來選舉DR和BDR,這一過程發(fā)生在交

換信息之前

5.周期發(fā)送hello包保證信息交換

DiscoveringtheNetworkRoutes&AddingtheLink-StateEntries

當(dāng)選舉了DR和BDR,進入exstart狀態(tài),接下來就互以對鏈路狀態(tài)信息進行發(fā)現(xiàn)并

創(chuàng)建自己的LSDB,如下圖：

hHD:〃www.show“ym.con/ima2e/noie/2004581604742936.jpg

1.在exstart狀態(tài)里，鄰接關(guān)系形成，路由器和DR/BDR形成主仆關(guān)系（RID等級最高

的為主，其他的為輔）

2.主仆交換DBD包（DDP）,路由器進入exchange狀態(tài)

DBD包含了出現(xiàn)在LSDB中的LSA條目頭部信息，條目信息可以為一條鏈路（link）

或者一個網(wǎng)絡(luò).每個LSA條目頭部信息包括鏈路狀態(tài)類型，宣告路由器的地址，鏈

路耗費和序列號（版本號）

3.路由器收到DBD以后,將使用LSAck做出確認;還將和自己本身就有的DBD進

行比較，過程如下圖：

hllp:〃www.show-lym.cg/imaRc/nolc/2004581605585166.jpg

如果DRD信息中有更新更全的鏈路狀態(tài)條目，路由器就發(fā)送LSR給其他路由器，

該狀態(tài)為loading狀態(tài);收至I」LSR以后，路由器做出響應(yīng)，以LSU作為應(yīng)答，其中包含

TLSR所需要的完整信息;收到LSU以后,再次做出確認，發(fā)送LSAck

4.路由器添加新的條目到LSDB中，進入full狀態(tài)，接下來就可以對數(shù)據(jù)進行路由了

MaintainingRoutingInformation

當(dāng)鏈路狀態(tài)發(fā)生變化以后,路由器將洪泛LSA來對其他路由器做出通知，如下圖：

http://www.show-tym.con/image/note/2004581617