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HCIP——OSPF协议基础

RIP的问题(Routing Information Protocol)

RIP的问题 优化解决方法
收敛慢,故障恢复时间长 收到更新→计算路由→发送更新 改为 收到更新→发送更新→计算路由
缺少对全局网络拓扑的了解 路由器基于拓扑信息,独立计算路由
最多有效跳数为15 不限定跳数
存在选择次优路径的风险(仅根据路由跳数) 将链路带宽作为选路参考值

OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)

  • 工作过程
    邻居建立→同步链路数据库状态(LSDB)→计算最优路由
  • 邻居建立过程
  1. OSPF采用组播的形式发送Hello报文(目的地址224.0.0.5)
  2. 不支持组播的可手动配置
  • 链路状态信息
    包括:链路的类型,接口IP地址及掩码,链路上所连接的邻居路由器,链路的带宽(开销)
  • 网络类型
  1. P2P网络:仅由两台路由互连(支持广播、组播)
  2. 广播型网络:两台或两台以上的路由器通过共享介质互连。是OSPF最常见的网络类型(支持广播、组播)
  3. NBMA网络:两台或两台以上的路由器通过VC(虚电路)互连(不支持广播、组播)
    NBMA:Non-Broadcast Multiple Access 非广播-多路访问网络__典型例子:全互连的帧中继链路相连的路由器网络
  4. P2MP网络:多个点到点网络的集合(支持广播、组播),可看作多个P2P的集合。
    没有一种链路层协议默认属于P2MP,必须由其他网络类型强制更改为P2MP
  • OSPF的度量方式
  1. 某接口cost = 参考带宽/实际带宽
  2. 更改cost的两种方式:直接在接口下配置;修改参考带宽
  3. 默认参考带宽为100M,计算结果有小数时,取整数位;结果小于1,取1
  4. 一条路径的累计cost值 = 从源到目的所有路由器出接口的cost总和
  • OSPF协议报文头部
    使用IP承载其报文,协议号89

OSPF报文类型

Type 报文名称 报文功能 说明
1 Hello 发现和维护邻居关系 -
2 Database Description 交互链路状态数据库摘要 包含LSA的头部信息
3 Link State Request 请求特定的链路状态信息 包含LS Type、LS ID、Advertising Router
4 Link State Update 发送详细的链路状态信息 包含完整的LSA
5 Link State Ack 发送确认报文 包含LSA的头部信息

OSPF邻居状态机

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LSA头部(Link State Advertisement链路状态信息的载体,是LSDB的最小组成单位)

LS type 、Link State ID和Advertising Router共同标识一条LSA

  • MA网络中的问题
  1. n*(n-1)/2个邻接关系,管理复杂
  2. 重复的LSA泛洪,造成资源浪费
  • DR与BDR的作用
  1. DR:Designated Router指定路由器,负责在MA网络中建立和维护邻接关系并负责LSA的同步
  2. BDR:备份指定路由器,在DR失效时快速接管DR的工作
  3. 作用:减少邻接关系,降低OSPF流量
  • DR和BDR选举
    选举规则:基于接口
  1. 接口的DR优先级越大越优先
  2. 接口的DR优先级相等时,Router ID越大越优先
  • 邻居和邻接关系
    OSPF路由器之间建立邻居关系之后进行LSDB同步,最终形成邻接关系
网络类型 是否和邻居建立邻接关系
P2P
Broadcast DR与BDR、DRother(非DR)建立邻接关系,DRother是建立邻居关系
NBMA DR与BDR、DRother(非DR)建立邻接关系,DRother是建立邻居关系
P2MP