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1、-单区域OSPF路由协议概述CCNA (640-802)OSPF 概述概述通过交换 hello 数据包来创建邻居关系以传播 LSA 代替路由表更新链路：路由器接口状态：描述接口以及它与邻居路由器的关系将 LSA 泛洪到区域中的所有 OSPF 路由器，而不仅是直连的路由器收集由 OSPF 路由器生成的所有 LSA 以创建 OSPF 链路状态数据库使用 SPF 算法计算到每个目的地的最短距离，并将其置于路由表中为了适应大型的网络，OSPF在AS内划分多个区域每个OSPF路由器只维护所在区域的完整的链路状态信息OSPF协议概述区域协议概述区域ASArea 0Area 1Area 2骨干区域骨干区域边
2、界路由器了解边界路由器了解area 0和和Area 2的的链路信息链路信息OSPF协议概述链路状态路由协议协议概述链路状态路由协议2-1RA103020OSPF是链路状态路由协议，链路状态路由协议中的路由器了解OSPF网络内的链路状态信息最初，最初，RA只知道直连的只知道直连的3个网段个网段10、20、30，RB、RC、RD也一样也一样RARBRCRD1050302060804070链路状态路由协议中，直连的路由器之间建立邻接关系，互相“交流”链路信息，来“画”出完整的网络结构OSPF协议概述链路状态路由协议协议概述链路状态路由协议2-2RA10302050RB40RD8070RC60为了标识
3、链路信息是由为了标识链路信息是由谁发出的，用谁发出的，用Router ID标识路由器标识路由器路由器学习到的链路路由器学习到的链路信息，保存在信息，保存在链路状链路状态数据库态数据库中中相邻路由器之间建立相邻路由器之间建立邻接关系邻接关系，保存在，保存在邻邻居列表居列表中中Router IDRouter ID是在OSPF区域内唯一标识一台路由器的IP地址Router ID选取规则首先，路由器选取它所有loopback接口上数值最高的IP地址如果没有loopback接口，就在所有物理端口中选取一个数值最高的IP地址链路状态路由协议中的数据库类型链路状态路由协议中的数据库类型邻居列表列出每台路由器
4、全部已经建立邻接关系的邻居路由器链路状态数据库（LSDB）列出网络中其他路由器的信息，由此显示了全网的网络拓扑路由表列出通过SPF算法计算出的到达每个相连网络的最佳路径AABBCCDDEEFF以以A为例，为例，A的的链路链路状态数据库状态数据库中保存中保存着着OSPF网络的所网络的所有链路信息有链路信息A以自己为中心，以自己为中心，计算到达每个路由计算到达每个路由器最近的链路器最近的链路1111111.51.5生成一个最短路径生成一个最短路径树树根据最短路径树，根据最短路径树，生成生成路由表路由表链路状态数据库链路状态数据库最短路径树最短路径树Djkstra算法算法建立邻接关系建立邻接关系路由
5、表路由表学习链路状态学习链路状态信息信息建立邻接关系的过程建立邻接关系的过程RARBDownDownDownDownInitInit2-way2-way2-way2-wayFullFullHello(neighbor=“”)Hello(neighbor=“RA”)Hello(neighbor=“RB”)Hello(neighbor=“”)InitInitDBD（Seq）接收到对方的接收到对方的HELLO报文，转报文，转换为初始状态换为初始状态在对方发来的在对方发来的HELLO报文中看到报文中看到自己的自己的Router ID，转换为双向状态转换为双向状态确定数据库描述报确定数据库描述报文的序列
6、号，转换文的序列号，转换为信息交换初始状为信息交换初始状态态DBD（Seq）ExStartExStartExStartExStartDBDDBDExChangeExChangeExChangeExChange发送数据库描述报发送数据库描述报文，转换为信息交文，转换为信息交换状态换状态LSRLoadingLoadingLSULSRLSULoadingLoadingFullFull发送链路状态信息请求发送链路状态信息请求报文，获取未知的链路报文，获取未知的链路状态信息状态信息发送链路状态信息更新发送链路状态信息更新报文，同步链路状态数报文，同步链路状态数据库据库直到两台路由器的链直到两台路由器的链
7、路状态数据库完全一路状态数据库完全一致，形成邻接关系致，形成邻接关系发送发送Hello消息消息就像双方互相就像双方互相打个招呼打个招呼DBD类似于类似于一个目录一个目录互相发送对互相发送对方未知的链方未知的链路信息路信息OSPF的邻接关系需满足的条件的邻接关系需满足的条件邻居两个路由器之间如果不满足下列条件，则他们就不能成为邻居：Area-id：两个路由器必须在共同的网段上，它们的端口必须属于该网段上的同一个区，且属于同一个子网 验证（Authentication OSPF）：同一区域路由器必须交换相同的验证密码，才能成为邻居 Hello Interval和Dead Interval：OSPF
8、协议需要两个邻居路由器的这些时间间隔相同，否则就不能成为邻居路由器。stub区域标记：两个路由器可以在Hello报文中通过协商Stub区域的标记来成为邻居OSPF的网络类型的网络类型网络类型举例广播以太网非广播多路访问NBMA帧中继、X.25点到点PPP，HDLC点到多点多个点到点链路的集合路由器接口类型不同，在建立邻接关系的时候，OSPF路由器执行的操作也略有不同OSPF的的DR与与BDR 4-1 ACBDEABCED广播网络中广播网络中 建立邻接关系建立邻接关系 构成构成n(n一一1)2个个 邻接关系邻接关系 如果直连的路由如果直连的路由器互相都建立邻器互相都建立邻接关系接关系这种方法非常
9、烦这种方法非常烦琐！不可取！琐！不可取！OSPF的的DR与与BDR 4-2ACBDE(DR)DR)ABCED(DR)DR)指 定 路 由 器（DR）一个网段上的其他路由器都和指定路由器（DR）构成邻接关系，而不是它们互相之间构成邻接关系OSPF的的DR与与BDR 4-3DRBDR通过Hello报文选择DR和BDR来代表OSPF网段其他的路由器(DRothers)只和DR及BDR路由器之间形成邻接关系OSPF的的DR与与BDR 4-4P=1P=0P=1P=3P=2HelloDRBDR通过组播发送Hello报文具有最高OSPF优先级的路由器会被选为DR如果OSPF优先级相同，则具有最高Router
10、 ID的路由器会被选为DR建立邻接关系过程总结建立邻接关系过程总结发送发送Hello消息消息接口类型为点到点接口类型为点到点接口类型为点到多点接口类型为点到多点接口类型为广播接口类型为广播接口类型为接口类型为NBMA选择选择DR和和BDR发送发送DBD请求请求/发送发送LSU生成完整的生成完整的LSDB形成邻接关系形成邻接关系OSPF的包类型总结的包类型总结包类型描述Hello用于邻居路由器之间建立和维护邻接关系数据库描述包DBD描述每台OSPF路由器的链路状态数据库的内容链路状态请求包LSR请求链路状态数据库的部分内容链路状态更新包LSU传送链路状态数据通告LSA给邻居路由器链路状态确认包L
11、SAck确认邻居发过来的LSA已经收到OSPF的的Hello协议协议当路由器上启动OSPF进程时，每台路由器都会间隔一定的时间发送Hello包Hello包通过组播地址224.0.0.5发送OSPF路由器使用Hello包发起建立邻接关系并监视这种关系的存在和消失在广播网或者点对点网上，Hello的发送间隔是10秒；在NBMA网络上，Hello的发送间隔是30秒OSPF的度量方法的度量方法COST=108/BWOSPF协议决定最短路径是基于路由器每一个接口指定的代价（cost）来的一条路由的代价：是指沿着到达目的网络的路由路径上所有出站接口的代价之和!100M128KABCC学习到的学习到的10网
12、段的网段的Cost是多少？是多少？108/100M1108/128K781Cost值为值为1178178310100M何时需要何时需要OSPF路由协议路由协议网络的规模 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有互通的需求 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OSPF协议 OSPF路由协议的特点路由协议的特点可适应大规模网络 路由变化收敛速度快 无路由环支持变长子网掩码VLSM 支持区域划分 支持以组播地址发送协议报 OSPF与与RIP的比较的比较OSPFRIP V1RIP V2链路状态路由协议距离矢量路由协议没有跳数的限制RIP的15跳限制，超过15跳的路由被认为不可达支持可变长子网掩码(VLSM)不支持可变长子网掩码(VLSM)支持可变长子网掩码(VLSM)收敛速度快收敛速度慢使用组播发送链路状态更新，在链路状态变化时使用触发更新，提高了带宽的利用率周期性广播整个路由表，在低速链路及广域网中应用将产生很大问题