动态路由三ospf协议.ppt

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1、网络互联技术与实训,主 编 鲁顶柱 刘邦桂,中国水利水电出版社,第十章 动态路由主要内容,掌握RIP和OSPF协议的基本原理,3,重点掌握RIP和OSPF协议的配置,4,1,熟悉动态路由协议路由表项的生成与静态路由的不同之处,掌握路由排错基本指令及方法,5,概念：OSPF 是内部网关协议，属于链路状态路由协议类型，用于同一个自治系统内部。运行OSPF的路由器彼此交换并保存整个网络的链路状态信息，从而掌握全网的拓扑结构，独立计算路由。OSPF协议用IP报文直接封装协议报文，协议号为89，协议的最新标准为RFC2328。,OSPF路由协议的概述,注意：OSPF基本IP协议，而RIP基于UDP协议,

2、1.跟距离矢量协议(RIP)相比较，OSPF具有支持大型网络、路由收敛快、占用网络资源少，无自环，支持VLSM和等值路由，支持验证和组播发送协议报文等优点。2.缺点是占CPU的计算能力较多。,OSPF路由协议的特点,功能与定义：运行OSPF协议的路由器必需Router ID，32bit的无符号整数，在整个自治系统内唯一标识运行了OSPF协议的路由器。取值原则：在没有手动配置的情况下，自动优先选择Loopback接口的IP地址作为Router ID(因为该接口可总处于开启状态)；否则OSPF会从接口的IP地址中自动选择一个作为Router ID，不同设备商选择原则可能不一样,Router ID,

3、定义：为了提高其可扩展性，OSPF协议引入“分层路由”的概念，将网络分解成一个“主干”连接的一组相互独立的部分，这些相互独立的部分被称为“区域”(Area)，“主干”的部分称为“主干区域”。功能：每个区域就如同一个独立的网络，该区域的OSPF路由器只保存该区域的链路状态信息。这样LSA报文数量及链路状态信息库表项都会极大减少，SPF计算速度因此得到提高。多区域的OSPF必须存在一个主干区域，主干区域负责收集非主干区域发出的汇总路由信息，并将这些信息返还给到各区域。,区域(Area),注意：链路状态信息只在各个OSPF区域内部路由器间交换；而在各区域之间交换是路由信息，而不是链路状态信息。因此各

4、区域的OSPF路由器只保存该区域的链路状态信息。,根据路由器所连接的物理网络不同，OSPF将网络划分为四种类型：广播多路访问型网络如：Ethernet、Token Ring、FDDI；NBMA型网络如：Frame Relay、X.25、SMDS；Point-to-Point型网络如：PPP、HDLC 点到多点型（Point-to-MultiPoint）,OSPF网络类型,只在多路访问网络里需要DR和BDR，其中NBMA网络全连通时才需要DR，而广播网络里必须有DR才能正常工作，BDR不是必要。DR避免在建立完全相邻关系引起的大量开销。每个路由器都只与DR和BDR（如有）建立完全相邻关系。DR收

5、集所有的链路状态信息，发布给其他路由器。DR失效时，BDR担负起DR的职责。选举使用Hello报文,指派路由器（DR）和备份指派路由器（BDR）,1.建立邻接关系：向相邻路由器发送包含自身的Router ID的Hello报文（注意邻接关系与邻居关系的区别）2.选举DR/BDR：选举利用Hello报文内的ID和优先权(Priority)字段值来确定。3.交换链路状态信息：利用Hello报文的Router ID信息确认主从关系，然后主从路由器相互交换部分链路状态信息。,OSPF协议工作原理,4.计算路由表:依据完整的链路状态数据库的内容，独立地用SPF算法计算出到每一个目的网络的路径，并将路径存入

6、路由表中。5.维护路由信息：当链路状态发生变化时，OSPF通过泛洪(Flooding)通告网络上其他路由器。（注意：这一点与RIP不同）,OSPF协议工作原理(con.1),1.内部路由器：所有端口在同一区域的路由器，维护一个链路状态数据库。2.主干路由器：具有连接主干区域端口的路由器。3.区域边界路由器(ABR):具有连接多区域端口的路由器，其中一个端口连接主干区域。4.自治域系统边界路由器(ASBR):至少拥有一个连接外部自治域网络（如非OSPF的网络）端口的路由器，负责将非OSPF网络信息引入OSPF网络。,OSPF中的四种路由器,ABR为每一个所连接的区域建立链路状态数据库，负责将所连

7、接区域的路由摘要信息发送到主干区域，而主干区域上的ABR则负责将这些信息发送到其他各区域它可能是内部路由器、ABR或ASBR的一种。注意：路由摘要信息是路由信息，而不是链路状态信息。,LSA TYPE 1(Router LSA)每台运行OSPF的路由器都会生成LSA TYPE 1。2.LSA TYPE 2(Network LSA)：由DR产生。3.LSA TYPE 3(Network Summary LSA)：由ABR产生。,OSPF链路状态公告类型,描述本路由器运行OSPF接口的状态和代价。一个边界路由器可能产生多个LSA TYPE 1。,含有连接某个区域路由器的所有链路状态和代价信息。只有

8、DR可以监测该信息,含有ABR与本地内部路由器连接信息，用于在区域间传递路由信息。它通常汇总缺省路由而不是传送汇总的OSPF信息给其他网络。,4.LSA TYPE 4(ASBR Summary LSA)：由ABR产生5.LSA TYPE 5(AS External LSA)：由ASBR产生6.LSA TYPE 6(Network LSA)：组播OSPF(MOSF)7.LSA TYPE 7(NSSA External LSA)：由NSSA区域中的ASBR产生,OSPF链路状态公告类型（con.1),主要用来向其他区域通告到达本区域的ASBR的路由。,描述到达自治域外的链路信息。LSA TYPE

9、5在整个网络中发送(除了Stub区域除外)。,MOSF可以让路由器利用链路状态数据库的信息构造用于组播报文的组播发布树。,描述到达自治域外的链路信息。它和LSA TYPE 5不同之处在于它只在始发LSA TYPE 7的NSSA区域内部进行传递。LSA TYPE 7可以转换为LSA TYPE 5。,注意：只有LSA TYPE 1和LSA TYPE 2是链路状态信息，而其他LSA中包含都是路由信息。LSA中包含连接的接口、使用的Metric及其他变量信息。OSPF路由器收集链接状态信息并使用SPF算法来计算到各节点的最短路径。,标准区域:一个标准区域可以接收链路更新信息和路由总结。2.主干区域(A

10、rea 0):OSPF协议配置中必须存在的区域，区域间的路由信息必须要通过主干区域进行交换（自治系统只有一个区域时除外，因为它自己就是主干区域）。,OSPF区域类型,多区域网络中，每个其他区域必须与主干区域Area0直接相连；要么使用虚链接。,3.Stub区域：Stub区域的ABR不传播自治系统以外的路由信息。4.完全Stub区域：它不接受外部自治系统的路由以及自治系统内其他区域的路由总结(通告缺省路由的那一条LSA TYPE 3除外)。5.NSSA(Not-So-Stubby Area)区域:它类似于Stub区域，但是允许接收LSA Type 7发送的外部路由信息，并且要把LSA Type

11、7转换成LSA Type 5在区域内部传递。,OSPF区域类型（con.1),为了保证自治系统以外路由可达，该区域的ABR可以生成一条缺省路由传送给区域内的其他路由器；该Stub区域内的其他路由器只会根据这条缺省路由把到自治系统外的数据包传给ABR，再由ABR来转发出去。虚连接不能在Stub区域进行配置，也不能穿过Stub区域。,它Stub区域一样，其ABR生成一条缺省路由传送给区域内的其他路由器，需要发送到区域外的报文同Stub区域一样使用这条缺省路由。,注意：区域间的路由信息必须要通过主干区域进行交换，自治系统只有一个区域时除外，因为它自己就是主干区域。Stub和完全Stub区域内是不能有

12、ASBR的，这是由他们特性决定的。区分不同OSPF区域类型的关键在于它们对外部路由的处理方式。,3.邻居路由器收到RIP请求后，回送应答消息，应答消息中包含了自己的完整路由表。4.启动了RIP的路由器根据接收到的RIP应答来更新其路由表，具体方法是添加新的路由表项，并将接收到的路由表项中跳数值加1。,RIP协议工作原理(Con.1),注意：启动了RIP的路由器即使在没有收到请求的情况下，也会每30秒(缺省时间)向它的邻居发送包含完整路由表的应答消息。,启动OSPF路由进程（系统视图）SYS ospf process-id（AR28）SYS ospf process-id|router-id r

13、outer-id（MSR30-20）关闭OSPF进程（系统视图）SYSundo ospf process-id,OSPF基本配置指令1:启动进程,AR28路由器的router-id配置使用如下指令：SYS router id 取消router-id：SYS undo router id,配置/取消OSPF区域(OSPF视图)SYS-ospf-1area area-idSYS-ospf-1undo area area-id area-id为区域号，每个区域有唯一的编号，主干区域号为0。区域号是32位的2进制数，可以用点分十进制表示法来写。如：area 0也可以表示为。,OSPF基本配置指令2:配

14、置区域,配置/取消区域的工作网段(OSPF区域视图)SYS-ospf-1-area-0.0.0.0network ip-address wildcard-maskSYS-ospf-1-area-0.0.0.0undo network ip-address wildcard-mask 指令参数中的IP地址ip-address与子网掩码(wildcard-mask：反子网掩码)相与的结果即为OSPF的工作网段。,OSPF基本配置指令3:声明工作网段,示例：SYSospf 1 router-id 1.1.1.1/配置router-id并启动ospf进程1SYS-ospf-1area 0.0.0.0/

15、进入区域0SYS-ospf-1-area-0.0.0.0network 192.168.2.128 0.0.0.255/声明工作网段,配置路由引入指令(OSPF区域视图)SYS-ospf-1import-route protocol（AR28）SYS-ospf-1import-route protocol process-id（MSR30-20）取消路由引入指令(OSPF区域视图)SYS-ospf-1undo import-route protocol（AR28）SYS-ospf-1undo import-route protocol process-id（MSR30-20）,OSPF配置指令

16、4:路由引入,protocol参数是路由来源，包括：direct、static、rip、is-is、BGP，也可以引入其他进程的OSPF路由。示例：SYS-ospf-1import-route rip/将RIP协议生成的路由引入OSPF路由表,OSPF引入路由聚合(OSPF视图)SYS-ospf-1asbr-summary ip-address mask not-advertise|tag valueOSPF区域路由聚合(OSPF区域视图)SYS-ospf-1-area-0.0.0.0abr-summary ip-address mask advertise|not-advertise,OSP

17、F配置指令5:路由聚合,参数ip-address mask指明哪个网段的引入路由会聚合。如果使用关键字not-advertise，则参数ip-address mask所指定的网段的聚合路由不会被通告；缺省情况下通告聚合路由，tag值为1。注意：引入路由聚合在是ASBR路由器上进行配置的，缺省情况下，不对引入路由进行聚合。,区域路由聚合是在ABR(区域边界路由器)上进行配置的，ABR将本区域的路由进行聚合，且只向其他区域发布聚合后的路由。缺省情况下，ABR不进行路由聚合；如果进行了聚合，缺省情况下会向其他区域通告聚合路由。,虚拟链路配置(OSPF区域视图)SYS-ospf-1-area-0.0.

18、0.0 vlink-peer router-id hello seconds retransmit seconds trans-delay seconds dead seconds simple password|md5 keyid key 虚拟链路取消(OSPF区域视图)SYS-ospf-1-area-0.0.0.0undo vlink-peer router-id,OSPF配置指令6:虚拟链路配置,router-id：虚连接邻居的路由器的IDhello seconds：接口发送Hello 报文的时间间隔retransmit seconds：接口重传LSA 报文的时间间隔trans-dela

19、y seconds：接口延迟发送LSA 报文的时间间隔dead seconds：死亡定时器的时间间隔simple password：接口的明文验证字keyid：接口的MD5 验证字标识符key：接口的验证字,指令结总,指令结总(con.1),指令结总(con.2),OSPF协议基本配置实例（图）,路由器A和B都运行OSPF协议，A和B上各有两个区域，其中主区域Area0把A和B的s0/0端口联系在一起。,路由器A,PPP,area0,area1,图10-7 OSOF协议配置实例图,路由器B,area2,Router A:RouterAinterface ethernet 0/0RouterA-

20、Ethernet0/0quitRouterAinterface serial 0/0RouterA-serial0/0link-protocol ppp RouterA-serial0/0ip address 210.0.0.1 24/以上配置各端口IP地址RouterA serial0/0quitRouterAospf 1RouterA-ospf-1-area-0.0.0.0quit,OSPF协议基本配置实例指令（con.1）,Router B:RouterBinterface ethernet 0/0RouterB-Ethernet0/0quitRouterBinterface seria

21、l 0/0RouterB-serial0/0link-protocol ppp RouterB-serial0/0ip address 210.0.0.2 24/以上配置各端口IP地址RouterB serial0/0quitRouterBospf 1RouterB-ospf-1-area-0.0.0.0quit,OSPF协议基本配置实例指令（con.2）,思考一下两个路由器配置指令中的最后一条里面的反掩码值。,查看OSPF协议概要信息（任意视图）display ospf process-id brief（AR28与MS30-20指令相同）查看OSPF协议错误信息（任意视图）SYSdispla

22、y ospf process-id error（AR28与MS30-20指令相同）,OSPF协议信息查看,查看OSPF协议接口信息（任意视图）SYSdisplay ospf process-id interface interface-type interface-number（AR28）SYSdisplay ospf process-id interface all|interface-type interface-number（MS30-20）查看OSPF路由表信息（任意视图）SYSdisplay ospf process-id routing（AR28与MS30-20指令相同）,OSPF

23、协议信息查看(con.1),通过OSPF路由表查看指令可以查看通过OSPF协议路由器获得了哪些路由；在路由调试中可以结合tracer、ping指令来追踪数据包转发路径。,打开终端显示调试信息功能（任意视图）terminal monitor（打开终端显示）terminal debugging（打开终端调试）打开OSPF协议调试开关(用户视图下)debugging ospf process-id event|packet ack|dd|hello|interface type num|request|update|Isa-generate|spf|te,OSPF协议的调试,指令结总,指令结总(co

24、n.1),了解OSPF协议的基本工作原理；掌握OSPF协议的基本概念和配置；掌握OSPF协议配置信息查看指令、路由信息查看指令，以及协议调试的基本指令。,OSPF协议总结,路由器上使用ping指令带“-a”参数是如何使用的？什么时候使用ping指令，什么时候作用tracert指令，它们的作用有什么不同？为什么OSPF的扩展性比RIP协议好？OSPF协议中的哪几个LSA中包含的是链路状态信息，哪几个LSA中包含的是路由信息？为什么有多个区域时需要AREA0，AREA0的作用是什么？如果在OSPF协议中引入了其他路由，运行OSPF协议的路由器是不是ASBR路由器？什么叫等值路由？为什么RIP协议工作网段声明时不需要使用掩码，而OSPF协议需要使用掩码？,习题与思考,Thank You!,