第八章 OSPF路由协议课件.ppt

1、1第八章 OSPF路由协议2长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹课程目录课程目录 8.1 OSPF简介 8.2 基本OSPF配置 8.3 OSPF 度量 8.4 OSPF和多路访问网络 8.5 更多OSPF配置38.1 OSPF简介4长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹 OSPF 是链路状态型路由协议 RIP是距离向量型路由协议，会出现路由环路、水平分割等问题。OSPF 收敛很快 RIP 由于保持时间导致收敛很慢。OSPF 支持 VLSM 和 CIDR RIPv1 不支持。8.1.1 OSPF优点优点5长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹 OSPF的度量是基于带宽的RIP 基于跳数 OSPF

2、仅仅当拓扑改变时发送路由更新，且只发变化的更新。RIP 每隔30秒发送自己的路由表 网络规划要仔细，可能会导致次优化路由 两种开发标准的路由协议:RIP,简单但是有限制 OSPF,功能强大但是对设备要求高8.1.1 OSPF优点优点6长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹 对资源的要求高:内存(三张表:毗邻表，拓扑表，转发表)CPU(最短路径优先算法)网络规划要谨慎 划分区域问题 配置简单协议复杂 初始时的流量可能导致网络流量非常大8.1.2 OSPF缺点缺点7长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹 五种类型的 OSPF包 IP 包首部协议号为 89;目的地址=224.0.0.5 or 224.0

3、.0.6 数据链路层首部:目的 MAC 地址=01-00-5E-00-00-05 or 01-00-5E-00-00-068.1.3 OSPF封装封装IP HeaderProtocol NumberFrame HeaderCRCPacket PayloadFrame Payload89-OSPF 88-EIGRP6-TCP17-UDP8长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.1.3 OSPF封装封装 OSPF LSP 的五种类型9长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.1.4 Hello 协议协议 发现 OSPF 邻居并建立相邻关系。通告两台路由器建立相邻关系所必需统一的参数。在以太网和帧中继

4、网络等多路访问网络中选举指定路由器(DR)和备用指定路由器(BDR)。10长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹Helloafadjfjorqpoeru39547439070713Router IDHello/dead intervalsNeighborsArea-IDRouter priorityDR IP addressBDR IP addressAuthentication passwordStub area flag*条目在邻居关系中必须匹配条目在邻居关系中必须匹配HelloADECB8.1.4 Hello 协议协议11长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.1.4 Hello 协议协议

5、 OSPF Hello 和 Dead 间隔 默认情况下,在点对点链路和多路访问的网络中，Hello间隔为10 秒。在NBMA的网络中，Hello间隔为30 秒。默认情况下，Dead间隔是Hello 间隔的4倍。12长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.1.5 OSPF 链路状态更新链路状态更新 LSU 目的用于 OSPF 路由更新 LSA 目的包含邻居和路径开销信息13长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.1.6 OSPF 算法算法 OSPF 使用Dijkstras SPF 算法14长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.1.7 管理距离管理距离 OSPF的默认管理距离为 110 OSPF

6、 比IS-IS和RIP优先158.2 基本 OSPF 配置 16长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.2.1 实验拓扑实验拓扑 单域OSPF17长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.2.2 router ospf 命令命令 启用OSPF使用以下命令:R1(config)#router ospf process-id Process id:是一个介于 1 和 65535 之间的数字，由网络管理员选定。process-id仅在本地有效，这意味着路由器之间建立相邻关系时无需匹配该值。18长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.2.3 network 命令命令 Router(config-rout

7、er)#network network-address wildcard-mask area area-id 通配符掩码:网络地址和通配符掩码一起,用于指定此 network 命令启用的接口或接口范围。area:OSPF 区域是共享链路状态信息的一组路由器。area-id:如果所有路由器都处于同一个 OSPF 区域，则必须在所有路由器上使用相同的 area-id 来配置 network 命令。比较好的做法是在单区域 OSPF 中使用area-id 0。19长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.2.3 network 命令命令 例：配置路由器R2R2(config)#router ospf 1

8、R2(config-router)#network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 0R2(config-router)#network 192.168.23.0 20.0.0.255 area 020长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹 确定路由器ID，通过以下顺序确定1.使用通过OSPF router-id命令配置的IP地址。2.如果未配置router-id，则路由器会选择其所有环回接口的最高IP地址。3.如果未配置环回接口，则路由器会选择其所有物理接口的最高活动IP地址。8.2.4 OSPF 路由器路由器 ID21长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.2.4 O

9、SPF 路由器路由器 ID R2(config-router)#router-id 2.2.2.222长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.2.5 验证验证 OSPF 验证 OSPF 相邻关系并排除相应的故障的命令：show ip ospf neighbor show ip protocols show ip ospf show ip ospf interface23长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.2.5 验证验证 OSPF R2#show ip ospfRouting Process“ospf 1”with ID 2.2.2.2Start time;00;50;57.156，Tim

10、e elapsed;00;42;41.880 Supports only single TOS(TOS0)routes Supports opaque LSA Supports Link-local Signaling(LLS)Supports area transit capability Router is not originating router-LSAs with maxium metricInitial SPF schedule delay 5000 msecs Minimum hold time between two consecutive SPFs 10000 msecs

11、Maximum wait time between two consecutive SPFs 10000 msecs 24长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.2.5 验证验证 OSPF R2#show ip ospf interfaceSerial0/0/0 is up，line protocol is upInternet Address 192.168.12.2/24，Area 0Process ID 1，Router ID 2.2.2.2，Network Type POINT_TO_POINT，Cost:781Transmit Delay is 1 sec，State POINT_T

12、O_POINT，Timer intervals configured，Hello 10，Dead 40，Wait 40，Retransmit 5Hello due in 00;00;05Supports Link-local Signaling(LLS)IETF NSF helper support enabledIETE NSF helper support enabled Index 1/1，flood queue length 0Next 0 x0(0)/0 x0(0)Last flood scan length is 1，maximum is 1Last flood scan time

13、 is 0 msec，maximum is 0 msecNeighbor Count is 1，Adjacent neighbor count is 1Adjacent with neighbor 1.1.1.1Suppress hello for 0 neighbor(s)25长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.2.5 验证验证 OSPF R2#show ip ospf neighbor Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface 3.3.3.3 0 FULL/-00;00;35 192.168.23.3 Serial0/0/1 1

14、.1.1.1 0 FULL/-00;00;38 192.168.12.1 Serial0/0/026长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.2.5 验证验证 OSPF R2#show ip ospf database OSPF Router with ID(2.2.2.2)(Process ID 1)Router Link States(Area 0)Link ID DV Router Age Seq#Checksum Link count1.1.1.1 1.1.1.1 240 0 x80000005 0 x00BA35 32.2.2.2 2.2.2.2 1308 0 x80000008 0

15、x00D7C0 53.3.3.3 3.3.3.3 1310 0 x80000004 0 x00282D 54.4.4.4 4.4.4.4 44 0 x80000007 0 x009AFE 327长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.2.6 检查路由表检查路由表 R2#show ip route C 192.168.12.0/24 is directly connected，Serial0/0/0 C 192.168.23.0/24 is directly connected，Serial0/0/1 O 192.168.34.0/24 110/128 via 192.168.23.2，00;0

16、7;27，Serial0/0/1288.3 OSPF 度量29长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.3.1 OSPF 度量度量 OSPF 使用从路由器到目的网络沿途的传出接口的累积带宽作为开销值。开销越低，该接口越可能被用于转发数据流量开销计算公式：108/接口带宽参考带宽默认为 100Mbps可使用 OSPF 命令 auto-cost reference-bandwidth 修改30长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.3.1 OSPF 度量度量 Topology TableTopology Table Net Cost Out Interface Net Cost Out Interf

17、ace10.2.2.0 7 To010.2.2.0 7 To010.3.3.0 17 To010.3.3.0 17 To010.3.3.0 20 E010.3.3.0 20 E0TokenRingCost=10Cost=6FDDICost=1ABC选作到达选作到达 网络网络10.3.3.0的最佳路径。的最佳路径。10.1.1.0/2410.2.2.0/2410.3.3.0/2410.4.4.0/24Cost=10E0To031长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.3.1 OSPF 度量度量 COST 累计开销：从路由器到目的网络的累计开销值32长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.3.1

18、OSPF 度量度量 链路的实际速度很可能不同于默认带宽带宽值必须反映链路的实际速度，路由表才具有准确的最佳路径信息。可使用 show interface 命令查看接口所用的带宽值33长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.3.2 修改链路开销修改链路开销 链路的两端应该配置为相同值Bandwidth 命令修改拓扑中串行接口开销值Example:Router(config-if)#bandwidthbandwidth-kbpsip ospf cost 命令 直接指定接口开销Example:R1(config)#interface serial 0/0/0 R1(config-if)#ip osp

19、f cost 1562348.4 OSPF 和多路访问网络35长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.4.1 OSPF 支持的网络类型支持的网络类型Point-to-PointNBMABroadcast MultiaccessX.25Frame Relay广播多路访问点到点非广播多路访问36长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.4.2 多路访问网络中的挑战多路访问网络中的挑战 多路访问网络对 OSPF 的 LSA 泛洪过程提出了两项挑战创建多边相邻关系，其中每对路由器都存在一项相邻关系。LSA（链路状态通告）的大量泛洪 多路访问网络中管理相邻关系数量和 LSA 泛洪的解决方案指定路由器(DR

20、)/备用指定路由器(BDR)其它所有路由器变为 DROther 多路访问网络中的路由器会选举出一个 DR 和一个 BDR。DROther 仅与网络中的 DR 和 BDR 建立完全的相邻关系。DROther 只需使用组播地址 224.0.0.6将其 LSA 发送给 DR 和 BDR，DR 使用组播地址 224.0.0.5，将LSA 转发给其它所有路由器。DR/BDR 不会发生在点对点网络中。37长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.4.3 DR/BDR 选举过程选举过程 DR/BDR选举的时间安排当多路访问网络中第一台启用了 OSPF 接口的路由器开始工作时，DR 和 BDR 选举过程随即开始

21、DR 一旦选出，将保持 DR 地位，直到出现下列条件之一为止DR 发生故障。DR 上的 OSPF 进程发生故障。DR 上的多路访问接口发生故障38长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.4.3 DR/BDR 选举过程选举过程 怎样确保所需的路由器在 DR 和 BDR 选举中获胜呢？首先启动 DR，再启动 BDR，然后启动其它所有路由器；关闭所有路由器上的接口，然后在 DR 上执行 no shutdown 命令，再在 BDR 上执行该命令，随后在其它所有路由器上执行该命令。更改 OSPF 优先级来控制 DR/BDR 选举39长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.4.4 OSPF 接口优先级接口

22、优先级 使用 ip ospf priority interface 命令来控制选举例：Router(config-if)#ip ospf priority 0-255 优先级值为 0 to 2550该路由器不具备成为 DR 或 BDR 的资格1是路由器默认优先级值40长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.4.4 OSPF 接口优先级接口优先级Broadcast Network61.64.0.2/24 E061.64.0.1/24E0 S0200.2.1.2/30ABBroadcast NetworkPoint-to-Point Network E1172.16.0.2/24172.16.0.

23、1/24E0 S0201.2.1.2/30201.2.1.1/30S0DCPoint-to-Point Network200.2.1.1/30S1DR of 61.64.0.0/24DR of 172.16.0.0/24例：假设所有路由器的优先级相同例：假设所有路由器的优先级相同41长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.4.5 验证验证DR选举选举 R1#show ip ospf neighbor Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface 2.2.2.2 1 FULL/BDR 00;00;37 192.168.1.2 GigabitE

24、thernet0/0 3.3.3.3 1 FULL/DROTHER 00;00;37 192.168.1.3 GigabitEthernet0/0 4.4.4.4 1 FULL/DROTHER 00;00;34 192.168.1.4 GigabitEthernet0/042长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.4.5 验证验证DR选举选举 R1#show ip ospf interfaceGigabitEthernet0/0 is up，line protocol is up Internet Address 192.168.1.1/24，Area 0 Process ID 1，Route

25、r ID 1.1.1.1，Network Type BROADCAST，Cost;10 Transmit Delay is 1 sec，State DR，Priority 1Designated Router(ID)1.1.1.1，Interface address 192.168.1.1Backup Designated Router(ID)2.2.2.2，Interface address 192.168.1.2Timer intervals configured，Hello 10，Dead 40，Wait 40，Retransmit 5Hello due in 00;00;09 Supp

26、orts Link-local Signaling(LLS)Index 2/2，flood queue length 0 Next 0 x0(0)/0 x0(0)Last flood scan length is 1，maximum is 1 Last flood scan time is 0 msec，maximum is 4 msec Neighbor Count is 3，Adjacent neighbor count is 3Adjacent with neighbor 2.2.2.2 （Backup Designated Router）Adjacent with neighbor 3

27、.3.3.3Adjacent with neighbor 4.4.4.4 438.5 更多OSPF 配置44长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.5.1 OSPF 默认路由重分布默认路由重分布 拓扑：添加一条通向 ISP 的链路 OSPF 术语中，位于 OSPF 路由域和非 OSPF 网络间的路由器称为自治系统边界路由器(ASBR)OSPF 需要使用 default-information originate 命令来将 0.0.0.0/0 静态默认路由通告给区域内的其它路由器R1(config-router)#default-information originate45长春大学计算机学院网

28、络工程系 邵 丹8.5.2 OSPF度量修改度量修改 可使用 OSPF 命令 auto-cost reference-bandwidth修改参考带宽，以适应这些更快链路的要求。需要使用此命令，请同时用在所有路由器上。R1(config-router)#auto-cost reference-bandwidth 1429496746长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹8.5.3 OSPF时间修改时间修改 修改 OSPF 间隔原因：快地检测到网络故障手动修改 OSPF Hello 间隔和 Dead 间隔Router(config-if)#ip ospf hello-interval seconds

29、Router(config-if)#ip ospf dead-interval seconds OSPF 要求两台路由器匹配一致Hello 间隔和 Dead 间隔才能形成相邻关系47长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹总结总结 OSPF（开放最短路径优先）协议是一种无类链路状态路由协议。用于 IPv4 的 OSPF 的现行版本为 OSPFv2，该版本由 John Moy 在 RFC 1247 中引入，并在 RFC 2328 中更新。1999 年，用于 IPv6 的 OSPFv3 在 RFC 2740 中发布。OSPF 特点OSPF 不使用传输层协议，原因在于 OSPF 数据包直接通过 IP 发

30、送。在多路访问网络采用 DRs 和 BDRs减少LSA开销。5 种数据包类型。度量为路径开销，使用从路由器到目的网络沿途的传出接口的累积带宽作为开销值。48长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹总结总结 配置R1(config)#router ospf process-idRouter(config-router)#network network-address wildcard-mask area area-idRouter(config-router)#ip ospf priority Router(config-router)#default-information originate49长春大学计算机学院网络工程系 邵 丹总结总结 验证show ip protocolshow ip routeshow ip ospf interfaceshow ip ospf neighbor