OSPF排错方法指南.ppt
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1、OSPF排错方法指南,技术培训中心,课程目标,(1)回顾OSPF关键知识点(2)掌握OSPF邻居排错的方法(3)掌握常见LSA的作用、生成、控制方法(4)掌握OSPF数据库查看方法,本章内容,一、OSPF基本原理回顾二、OSPF排错方法三、OSPF的路由控制四、OSPF的LSDB查看,课程议题,一、OSPF基本原理回顾,工作原理口诀五种包、三个阶段,IP协议号为89,1、OSPF五种报文的作用,(1)Hello:建立和维护OSPF邻居关系。(2)DBD:链路状态数据库描述信息(描述LSDB中LSA头部列表),OSPF邻居第一次建立时才交换DBD,LSR。(3)LSR:链路状态请求。向OSPF邻
2、居请求特定的LSA。(4)LSU:链路状态更新(包含一条或多条LSA)。(5)LSAck:对LSU中的LSA进行确认。,2、三个阶段,1、邻居发现阶段:直连路由器形成邻居关系,在broadcast和NBMA中还要选举DR/BDR2、路由发现阶段:同一个区域内所有路由器LSDB同步3、路由选择阶段:LSDB同步后,进行路由计算,最佳路由信息进路由表。,OSPF运行过程邻居发现阶段,L 0 1.1.1.1/32,L 0 1.1.1.2/32,OSPF运行过程路由发现阶段,L 0 1.1.1.1/32,L 0 1.1.1.2/32,OSPF运行过程路由发现阶段,L 0 1.1.1.1/32,L 0
3、1.1.1.2/32,三张表,邻居表(neighbor table):OSPF用邻居机制来发现和维持路由的存在,邻居表存储了双向通信的OSPF路由器列表。拓扑表 LSDB:OSPF用LSA(link state Advertisement 链路状态通告)来描述网络拓扑信息,LSA存储在LSDB中。全局路由表路由器的全局路由表,用于数据包转发;OSPF把计算出来的路由,安装到全局路由表。,OSPF的邻居表,相邻两台路由器运行OSPF协议两台路由器直接连接相邻接口在同一子网网络类型一致Hello/Dead时间一致区域ID一致认证密码一致,OSPF的拓扑表,存储自己及邻接路由器通告的LSA利用SPF
4、算法计算最佳路径,相邻两台路由器运行OSPF协议两台路由器直接连接在同一自治系统Hello/Dead时间一致区域ID一致认证密码一致网络类型一致,OSPF的路由表,把最佳路由放入路由表中,存储自己及邻接路由器通告的LSA利用SPF算法计算最佳路径,相邻两台路由器运行OSPF协议两台路由器直接连接在同一自治系统Hello/Dead时间一致区域ID一致认证密码一致网络类型一致,LSDB同步,Down,Attempt,Init,2-way,ExStart,Exchange,Loading,Full,尚未收到邻居的Hello,开始发送Hello给邻居,尝试发送Hello信息给邻居,但还没有收到任何信息
5、(仅仅在NBMA模式有效),收到了来自邻居的hello,但邻居的Hello信息中没有本路由器的ID(这个状态表明邻居还没有收到来自本地发送的Hello),双向邻居关系建立(互相看到对方的Hello包中有自己的RID),如果是多点访问网络,本阶段同时完成DR/BDR选举,DD报文交互的准备阶段(协商Master/Slave关系和DD报文的初始序列号),DD报文交互阶段,通过LSR和LSU报文的交互获取尚未发现的详细的链路状态信息,路由器之间完成了数据库的同步,邻居状态机,OSPF路由器建立邻接关系的过程详细描述,(1)OSPF路由器接口up,发送Hello包,(NBMA模式时将进入Attempt
6、状态)。(2)OSPF路由器接口收到Hello包,检查Hello中携带的参数,如果匹配,进入Init状态;并将该Hello包的发送者的Router ID,添加到Hello包(自己将要从该接口发送出去的Hello包)的邻居列表中。(3)OSPF路由器接口收到邻居列表中含有自己Router ID的Hello包,进入Two-way状态,形成OSPF邻居关系,并把该路由器的Router ID添加到自己的OSPF邻居表中。(4)在进入Two-way状态后,广播、非广播网络类型的链路,在DR选举等待时间内进行DR选举。点对点没有这个过程。(5)在DR选举完成或跳过DR选举后,建立OSPF邻接关系,进入ex
7、start(准启动)状态;并通过交换DBD交换主从路由器,由主路由器定义DBD序列号,Router ID大的为主路由器。目的是为了解决DBD自身的可靠性。(6)主从路由器选举完成后,进入Exchange(交换)状态,通过交换携带lsa头部信息的DBD包描述各自的LSDB。(7)进入Loading状态,对链路状态数据库和收到的DBD的LSA头部进行比较,发现自己数据库中没有的LSA就发送LSR,向邻居请求该LSA;邻居收到LSR后,回应LSU;收到邻居发来的LSU,存储这些LSA到自己的链路状态数据库,并发送LSAck确认。(8)LSA交换完成后,进入FULL状态,同一个区域内所有OSPF路由器
8、都拥有相同链路状态数据库。(9)定期发送Hello包,维护邻居关系。,课程议题,二、OSPF排错方法,排错三步曲,有没有形成正确的邻居表有没有形成正确的LSDB有没有形成正确的路由表,常见OSPF邻居问题及排错方法,没有形成正确的邻居关系就不能交换LSA查看邻居表 show ip ospf neighbor 通过现象找原因 R4-RSR50#sh ip ospf neighbor OSPF process 1:Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface1.1.1.1 1 Full/BDR 00:00:36 172.16.1.1 gigab
9、itEthernet 0/0,OSPF邻居故障常见的两类现象,没有发现邻居 router-id 邻居状态异常 不是full状态(Drother之间可以是2-way),1、没有发现特定邻居的router-id的原因,与Hello有关 正确发送或接收hello外因 Hello携带的相关参数一致内因,外因,影响有没有正确发送或接收Hello的常见因素接口有没有up接口有没有运行ospf 接口有没有配置被动接口接口有没有配置入口ACL阻止接收hello接口是否在同一子网 接口网络类型是否一致链路或中间设备能否支持hello包的封装和发送,内因,Hello携带的相邻接口参数是否匹配区域ID是否相同认证类
10、型和认证口令是否相同Hello间隔及失效时间是否相同Stub及nssa标识必须相同Router-id不能相同,检查Hello携带的参数,Options中的stub、NSSA标记,2、OSPF邻居陷入某一过渡状态,陷入down状态,这一状态表明:无法从邻居收到hello可能的原因接口或者链路问题导致hello包无法正确发送或接收,OSPF邻居陷入某一过渡状态,陷入Init状态,这一状态表明:能从邻居接收到Hello信息。但对方没有收到本路由器发送的hello可能的原因邻居配置了错误的入口ACL过滤了本路由器发送过去的hello包链路问题(单向链路),OSPF邻居陷入某一过渡状态,陷入2way状态
11、,此状态表明已经和路由器建立了双向的邻居关系在Broadcast和NBMA模式中,DRother之间处于2way是一个正常的稳定状态其它情况下,陷入2-way状态可能是优先级都设置为0DR选举成功才能跳过2way状态,OSPF邻居陷入某一过渡状态,陷入Exstart状态,R1,R2,此状态表明路由器之间正在通过DBD包协商主从路由器,并协商相邻接口的MTU可能的原因:相邻接口MTU不一致 router-id相同,DBD报文中的接口MTU问题,OSPF邻接路由器直接接口的MTU值的大小要相同,OSPF邻居陷入某一过渡状态,陷入Loading状态,R1,R2,此状态表明路由器之间已经在相互交换ls
12、a,邻居陷入到这一状态表明LSR或者LSU报文的交互出现了问题可能的原因 缺乏足够的内存处理从邻居收到的报文,LSA出现在LSDB中但没有进入路由表,可能的原因:网络类型不匹配发布列表distribute-list in做了错误的路由过滤,导致路由无法进入路由表(distribute-list是对提取的路由做控制)对Type5 LSA进行SPF计算时,发现FA地址(非0)不能通过OSPF内部路由可达,3、相关维护查看排错命令,Show ip ospf neighbor 查看邻居Show interface 查看接口Show ip ospf interface 查看接口ospf相关信息Debug
13、 ip ospf adj 查看ospf的邻接形成过程Show ip ospf database 查看LSDBShow ip route 查看路由表,查看OSPF邻居表,Router#show ip ospf neighbor OSPF process:1 AREA 0Neighbor ID Pri State DeadTime Neighbor Addr Interface2.2.2.2 1 FULL/DR 38 172.16.1.1 FastEthernet0/0,查看接口的ospf信息,R4-RSR50#sh ip ospf int gigabitEthernet 0/0gigabitEt
14、hernet 0/0 is up,line protocol is up 接口物理层 数据链路层状态 Internet Address 172.16.1.4/24,Ifindex 1,Area 0.0.0.1,MTU 1500 接口ip 子网 掩码区 域号 mtu Matching network config:172.16.1.0/24 Process ID 1,Router ID 1.1.1.4,Network Type BROADCAST,Cost:1 进程号 router-id 网络类型 接口cost Transmit Delay is 1 sec,State DR,Priority
15、1 Designated Router(ID)1.1.1.4,Interface Address 172.16.1.4 Backup Designated Router(ID)1.1.1.1,Interface Address 172.16.1.1 Timer intervals configured,Hello 10,Dead 40,Wait 40,Retransmit 5 计时器 Hello due in 00:00:03 Neighbor Count is 1,Adjacent neighbor count is 1 Crypt Sequence Number is 950769 Hel
16、lo received 35 sent 48,DD received 4 sent 3 LS-Req received 1 sent 1,LS-Upd received 8 sent 3 LS-Ack received 2 sent 8,Discarded 0,课程议题,三、OSPF的路由控制,1、OSPF单区域的问题,单区域存在的问题每台路由器都需要维护的路由表越来越大,单区域内路由无法汇总收到的LSA通告太多了内部动荡会引起全网路由器的完全SPF计算资源消耗过多,性能下降,影响数据转发,问题的原因:都是LSA到处扩散惹的“祸”,2、划分多区域划整为零,解决方案:把大型网络分隔为多个较小,可
17、管理的单元 区域 area;划分区域的好处在区域边界可以做路由汇总,减小了路由表减少了LSA洪泛的范围,有效地把拓扑变化控制在区域内,提高了网络的稳定性拓扑的变化影响可以只限制涉及本区域多区域提高了网络的扩展性,有利于组建大规模的网络,ABR,ABR,Area,0,Area,1,Area,2,控制LSA,3、OSPF多区域设计规定,(1)每个区域都有自己独立的链路状态数据库,SPF路由计算独立进行。(2)LSA洪泛和链路状态数据库同步只在区域内进行。(3)OSPF骨干区域Area 0,必须是连续的。(4)其它区域必须和骨干区域Area 0直接连接;其它区域之间不能直接交换路由信息;区域间的路由
18、交换必须通过Area 0,区域间是距离矢量行为。(5)形成OSPF邻居关系的接口必须在同一区域,不同OSPF区域的接口不能形成邻居。(6)区域边界路由器把区域内的路由转换成区域间路由,传播到其它区域。,4、OSPF路由器类型,OSPF路由器的类型,1.内部路由器 IR-Internal Area RouterOSPF接口在同一个Area内;同一区域内的所有内部路由器的 LSDB完全相同;2.区域边界路由器 ABR-Area Border Router连接多个ospf区域并且有一个up接口属于Area 0ABR为它们所连接的每个区域分别维护单独的LSDB;ABR是区域路由信息的进出口,也是区域间
19、数据的进出口;,OSPF路由器的类型,3.主干路由器 BR-Backbone Router至少有一个接口属于Area 0(主干区域)的路由器;4.自治系统边界路由器 ASBR-AS Boundary Router连接OSPF路由域和非ospf网络的路由器;通过重发布引入非OSPF网络路由信息;,5、LSU中携带了具体的LSA信息,IP协议号为89,6、OSPF路由器产生的LSA的类型,1.LSA类型1 路由器LSA Router LSA2.LSA类型2 网络LSA Network LSA3.LSA类型3 网络汇总LSA Network Summary LSA4.LSA类型4 ASBR汇总LSA
20、 ASBR Summary LSA5.LSA类型5 自治系统外部LSA AS External LSA6.LSA类型7 NSSA外部LSA NSSA External LSA学习LSA的目的与价值是要掌握各种LSA在哪里生成,作用是什么,在路由表中看到的结果是什么,各种LSA能跑多远,从而为以后在ABR、ASBR上控制LSA打下良好的基础。,LSA矩阵列表,LSA类型1 路由器LSA,1.路由器LSA Router LSA LSA类型1每个路由器针对它所在的区域产生一条LSA1,描述区域内部与路由器直连的链路的信息(包括链路类型,Cost等)及邻接路由器;LSA1只允许在本区域内洪泛,不允许跨
21、越ABR;LSA中会标识路由器是否是ABR(B比特置位),ASBR(E比特置位)或者是Virtual-link(V比特置位)的端点的身份信息;LSA中会标识路由器所支持的Option功能标记(如E),LSA类型1 路由器LSA,LSA类型2 网络LSA,LSA类型2 网络LSA,2.网络LSA Network LSA-LSA类型2 描述TransNet(包括Broadcast和NBMA网络)网络信息;由DR生成,描述其在该网络上连接的所有路由器以及网段掩码信息,以及这个MA所属的路由器;LSA类型2只在本区域Area内洪泛,不允许跨越ABR;LSA1、LSA2总结通过LSA1,LSA2在区域内
22、洪泛,使区域内每个路由器的LSDB达到同步,计算生成标识为“o”的路由,解决区域内部的通信问题;区域内路由:目标网络在本区域内,LSA类型1或2在路由表中的显示效果,LSA类型3 网络汇总LSA,LSA类型3 网络汇总LSA,3.网络汇总LSA Network Summary LSA LSA类型3由ABR生成,向本区域通告其他区域的拓扑信息;Type3 LSA实际上就是将区域内部的Type1 Type2的信息收集起来以子网的形式扩散出去,这就是Summay LSA中Summay的含义(注意这里的summary与路由汇总没有关系),缺省每个子网生成1条lsa3。ABR收到来自同区域其它ABR传来
23、的Type 3 LSA后重新生成新的Type3 LSA(Advertising Router改为自己)然后继续在整个OSPF系统内扩散;Type3 LSA的扩散本质上属于DV行为;ABR收到的Type3 LSA与自己生成的相同 此LSA不做计算(避免环路);,LSA类型3 在路由表中的显示,LSA类型4 ASBR汇总LSA,LSA类型4 ASBR汇总LSA,4.ASBR汇总LSA ASBR Summary LSA LSA类型4 LSA类型1指明自己是ASBR,在本区域内解决LSA5的路由生成问题,ABR在阻拦LSA1的同时生成LSA4,描述到ASBR的可达性;格式与Type3相同,描述的目标网
24、络是一个ASBR的RouterIDType4 LSA的触发条件为:ABR收到一个Type5 LSA,LSA类型5自治系统外部LSA,LSA类型5自治系统外部LSA,5.自治系统外部LSA AS External LSA LSA类型5外部路由通过重发布,引入OSPF路由域,相应信息(路由条目)由ASBR以LSA5的形式生成然后进入OSPF路由域;缺省情况下,LSA5生成路由用OE2表示,可强行指定为OE1;OE2 开销=外部开销;OE1 开销=外部开销+内部开销;LSA5不允许进入特殊区域,LSA类型5 外部路由在路由表中的显示,LSA 类型7,LSA 类型7,6.NSSA中的外部LSA NSS
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