实验四OSPF协议实验.ppt
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1、实验四OSPF协议实验,2006.5,实验内容,实验原理IP路由及静态路由OSPF路由协议原理对OSPF邻居建立及报文交换过程的分析LSA及LSDB结构分析SPF的具体计算过程分析设计实验,实验原理,IP路由及静态路由OSPF路由协议原理OSPF路由协议概述OSPF链路状态描述指定路由器(DR)和备份DR的选举OSPF邻居状态机区域划分LSA的分类路由的计算,IP路由,路由表,Quidwaydis ip routing-tableRouting Tables:Destination/Mask proto pref Metric Nexthop Interface.,静态路由和动态路由,静态路由
2、由网络管理员在路由器上手工添加路由信息以实现路由目的动态路由根据网络结构或流量的变化,路由协议会自动调整路由信息以实现路由缺省路由Internet上 大约99.99%的路由器上都存在一条缺省路由!缺省路由并不一定都是手工配置的静态路由,有时也可以由动态路由协议产生。,路由协议,按寻径算法划分矢量距离协议RIP,BGP链路状态协议OSPF,IS-IS按自治系统范围划分内部网关协议RIP,OSPF,IS-IS外部网关协议EGP,BGP,静态路由配置,E0,Quidway B,Quidway A,在路由器 Quidway A上配置:QuidwayAip,缺省路由配置,E0,Quidway B,Qui
3、dway A,在路由器 Quidway B上配置:QuidwayBip,Internet,OSPF路由协议原理,OSPF路由协议概述OSPF链路状态描述指定路由器(DR)和备份DR的选举OSPF邻居状态机区域划分LSA的分类路由的计算,OSPF协议概述,链路状态算法无路由自环可适应大规模网络路由变化收敛速度快支持区域划分支持验证支持路由分级管理支持以组播地址发送协议报文,OSPF路由协议概述,动态路由协议的几个要素报文(或者叫消息):格式邻居的自动发现和维护机制一套算法,根据搜集的信息计算最终结果基本思路每个路由器生成自己周边的链路状态信息(包含生成者)相邻路由器转发获得的链路状态信息,但不改
4、变其生成者每个路由器关于整个网络都有一个完整而准确的链路状态数据库,用最短路径优先算法计算路由,区域内路由计算过程,OSPF相关概念,Router ID一个32-bit的无符号整数,它是一台路由器的唯一标识,在整个自治系统内唯一通常要求人为指定,如果没有人为指定,则先选择路由器回送接口(Loopback)中最高IP地址为路由器ID,然后再选择将接口中最高的IP地址分配给路由器ID。协议号OSPF 是基于IP的,其协议号是89,IP header:(89)ospf packet,OSPF路由协议原理,OSPF路由协议概述OSPF链路状态描述指定路由器(DR)和备份DR的选举OSPF邻居状态机区域
5、划分LSA的分类路由的计算,网络类型,OSPF协议根据链路层媒体不同分为以下四种网络类型:Stub:只连接了一台路由器Broadcast/NBMAPoint-to-PointPoint-to-Multipoint,FR/X.25,Ethernet,Ethernet,PPP,Stub,NBMA和点到多点都是指非广播多点可达的网络,但NBMA必须满足全联通,即任意两点直连。,LSA描述网络拓扑结构,STUB网络的链路状态描述,对PPP的链路状态描述,对本接口网段地址的描述,对路由器RTB的描述,对FrameRelay的链路状态描述,对X.25的链路状态描述,LSA的头结构,OSPF路由协议原理,O
6、SPF路由协议概述OSPF链路状态描述指定路由器(DR)和备份DR的选举OSPF邻居状态机区域划分LSA的分类路由的计算,网络类型描述,FR/X.25,Ethernet,X.25,PPP,NBMA 和点到多点,NBMA:全连接,点到多点:部分连接,全连通非广播多点可达网络选举DR,减少路由信息传递次数。Frame-Relay、X.25网络缺省是全连通单播发送协议报文,手工配置邻居。,非全连通不选举DRFrame-Relay、X.25网络缺省不是全连通可以选择单播或组播发送协议报文。,接口分类,接口分类 接口状态根据接口的不同类型可划分为:(DR、BDR、DROther、point-to-poi
7、nt),选举 DR,1 登记选民(所有OSPF路由器)登记候选人(Priority0)竞选(声称自己是DR)投票,原则:稳定压倒一切快速响应,网络类型描述,FR/X.25,Ethernet,Ethernet,PPP,OSPF路由协议原理,OSPF路由协议概述OSPF链路状态描述指定路由器(DR)和备份DR的选举OSPF邻居状态机区域划分LSA的分类路由的计算,OSPF的五种协议报文,Hello报文发现及维持邻居关系,选举DR,BDR。DD报文本地LSDB的摘要LSR报文向对端请求本端没有或对端的更新的LSALSU报文向对方发送其需要的LSALSAck报文收到LSU之后,进行确认,OSPF的邻居
8、状态机,OSPF的邻居状态机,Down邻居状态机的初始状态,是指在过去的Dead-Interval时间内没有收到对方的Hello报文 Attempt 只适用于NBMA类型的接口,处于本状态时,定期向那些手工配置的邻居发送HELLO报文 Init 本状态表示已经收到了邻居的HELLO报文,但是该报文中列出的邻居中没有包含我的Router ID(对方并没有收到我发的HELLO报文)2-Way 本状态表示双方互相收到了对端发送的HELLO报文,建立了邻居关系。在广播和NBMA类型的网络中,两个接口状态是DROther的路由器之间将停留在此状态。其他情况状态机将继续转入高级状态。,OSPF的邻居状态机
9、,ExStart 在此状态下,路由器和它的邻居之间通过互相交换DD报文(该报文并不包含实际的内容,只包含一些标志位)来决定发送时的主/从关系。建立主/从关系主要是为了保证在后续的DD报文交换中能够有序的发送。Exchange 路由器将本地的LSDB用DD报文来描述,并发给邻居 Loading 路由器发送LSR报文向邻居请求对方的LSU报文 Full 在此状态下,邻居路由器的LSDB中所有的LSA本路由器全都有了。即,本路由器和邻居建立了邻接(adjacency)状态,建立邻接关系的过程,OSPF路由协议原理,OSPF路由协议概述OSPF链路状态描述指定路由器(DR)和备份DR的选举OSPF邻居
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