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OSPF路由信息详解

OSPF协议

OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)[1]是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP)，用于在单一自治系统(autonomous system,AS)内决策路由。与RIP相比，OSPF是链路状态路由协议，而RIP是距离矢量路由协议。OSPF的协议管理距离（AD）是110。

一。OSPF起源

IETF为了满足建造越来越大基于IP网络的需要，形成了一个工作组，专门用于开发开放式的、链路状态路由协议，以便用在大型、异构的I P网络中。新的路由协议以已经取得一些成功的一系列私人的、和生产商相关的、最短路径优先(SPF )路由协议为基础，在市场上广泛使用。包括OSPF在内，所有的S P F路由协议基于一个数学算法—Dijkstra算法。这个算法能使路由选择基于链路-状态，而不是距离向量。OSPF由IETF在20世纪80年代末期开发，OSPF是SPF类路由协议中的开放式版本。最初的OSPF规范体现在RFC1131中。这个第1版( OSPF版本1 )很快被进行了重大改进的版本所代替，这个新版本体现在RFC1247文档中。RFC 1247 OSPF称为OSPF版本2是为了明确指出其在稳定性和功能性方面的实质性改进。这个OSPF版本有许多更新文档，每一个更新都是对开放标准的精心改进。接下来的一些规范出现在RFC 1583、2178和2328中。OSPF版本2的最新版体现在RFC 2328中。最新版只会和由RFC 2138、1583和1247所规范的版本进行互操作。

链路是路由器接口的另一种说法，因此OSPF也称为接口状态路由协议。OSPF通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库，生成最短路径树，每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表。

OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System），即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF 路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。

作为一种链路状态的路由协议，OSPF将链路状态广播数据LSA（Link State Advertisement）传送给在某一区域内的所有路由器，这一点与距离矢量路由协议不同。运行距离矢量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。

二.OSPF的hello协议

1.Hello协议的目的:

1.用于发现邻居

2.在成为邻居之前,必须对Hello包里的一些参数进行协商

3.Hello包在邻居之间扮演着keepalive的角色

4.允许邻居之间的双向通信

5.用于在NBMA(Nonbroadcast Multi-access)网络上选举DR和BDR

2.Hello Packet包含以下信息:

1.源路由器的RID

2.源路由器的Area ID

3.源路由器接口的掩码

4.源路由器接口的认证类型和认证信息

5.源路由器接口的Hello包发送的时间间隔

6.源路由器接口的无效时间间隔

7.优先级

8.DR/BDR接口IP地址

9.五个标记位(flag bit)

10.源路由器的所有邻居的RID

三.OSPF的网络类型

OSPF定义的5种网络类型:

1.点到点网络 (point-to-point)

2.广播型网络 (broadcast)

3.非广播型(NBMA)网络 (non-broadcast)

4.点到多点网络 (point-to-multipoint)

5.虚链接(virtual link)

1.1.点到点网络, 比如T1线路,是连接单独的一对路由器的网络,点到点网络上的有效邻居总是可以形成邻接关系的,在这种网络上,OSPF包的目标地址使用的是224.0.0.5,这个组播地址称为AllSPFRouters.

2.1.广播型网络,比如以太网,Token Ring和FDDI,这样的网络上会选举一个DR和BDR,DR/BDR的发送的OSPF包的目标地址为224.0.0.5,运载这些OSPF包的帧的目标MAC地址为0100.5E00.0005;而除了DR/BDR以外发送的OSPF包的目标地址为224.0.0.6,这个地址叫AllDRouters.

3.1.NBMA网络, 比如X.25,Frame Relay,和ATM,不具备广播的能力,因此邻居要人工来指定,在这样的网络上要选举DR和BDR,OSPF包采用unicast 的方式

4.1.点到多点网络是NBMA网络的一个特殊配置,可以看成是点到点链路的集合. 在这样的网络上不选举DR和BDR.

5.1.虚链接: OSPF包是以unicast的方式发送

所有的网络也可以归纳成2种网络类型:

1.传输网络(Transit Network)

2.末梢网络(Stub Network )

四.OSPF的DR及BDR

在DR和BDR出现之前，每一台路由器和他的所有邻居成为完全网状的OSPF邻接关系，这样5台路由器之间将需要形成10个邻接关系,同时将产生25条LSA.而且在多址网络中,还存在自己发出的LSA 从邻居的邻居发回来,导致网络上产生很多LSA的拷贝,所以基于这种考虑，产生了DR和BDR.

DR将完成如下工作

1. 描述这个多址网络和该网络上剩下的其他相关路由器.

2. 管理这个多址网络上的flooding过程.

3. 同时为了冗余性，还会选取一个BDR，作为双备份之用.

DR BDR选取规则： DR BDR选取是以接口状态机的方式触发的.

1. 路由器的每个多路访问(multi-access)接口都有个路由器优先级(Router Priority),8位长的一个整数,范围是0到255,Cisco路由器默认的优先级是1优先级为0的话将不能选举为DR/BDR.优先级可以通过命令ip ospf priority进行修改.

2. Hello包里包含了优先级的字段,还包括了可能成为DR/BDR的相关接口的IP地址.

3. 当接口在多路访问网络上初次启动的时候,它把DR/BDR地址设置为0.0.0.0,同时设置等待计时器(wait timer)的值等于路由器无效间隔(Router Dead Interval).

DR BDR选取过程：

1. 路由器X在和邻居建立双向(2-Way)通信之后,检查邻居的Hello包中Priority,DR和BDR字段,列出所有可以参与DR/BDR选举的邻居(priority不为0).

2. 如果有一台或多台这样的路由器宣告自己为BDR（也就是说，在其Hello包中将自己列为BDR，而不是DR），选择其中拥有最高路由器优先级的成为BDR；如果相同，选择拥有最大路由器标识的。如果没有路由器宣告自己为BDR，选择列表中路由器拥有最高优先级的成为BDR，（同样排除宣告自己为DR的路由器），如果相同，再根据路由器标识。

3. 按如下计算网络上的DR。如果有一台或多台路由器宣告自己为DR（也就是说，在其Hello包中将自己列为DR），选择其中拥有最高路由器优先级的成为DR；如果相同，选择拥有最大路由器标识的。如果没有路由器宣告自己为DR，将新选举出的BDR设定为DR。

4.如果路由器X新近成为DR或BDR，或者不再成为DR或BDR，重复步骤2和3，然后结束选举。这样做是为了确保路由器不会同时宣告自己为DR和BDR。

5. 要注意的是,当网络中已经选举了DR/BDR后,又出现了1台新的优先级更高的路由器,DR/BDR是不会重新选举的。

6. DR/BDR选举完成后,DRother只和DR/BDR形成邻接关系.所有的路由器将组播Hello包到AllSPFRouters地址224.0.0.5以便它们能跟踪其他邻居的信息,即DR将泛洪update packet到224.0.0.5;DRother只组播update packet到AllDRouter地址224.0.0.6,只有DR/BDR监听这个地址.

简洁的说：DR的筛选过程

1.优先级为0的不参与选举；

2.优先级高的路由器为DR；

3.优先级相同时，以router ID 大为DR；

router ID 以回环接口中最大ip为准；若无回环接口，以真实接口最大ip为准。

4.缺省条件下，优先级为1。

五.OSPF邻居关系

邻接关系建立的4个阶段:

1.邻居发现阶段

2.双向通信阶段：Hello报文都列出了对方的RID，则BC完成.

3.数据库同步阶段：

4.完全邻接阶段: full adjacency

邻居关系的建立和维持都是靠Hello包完成的,在一般的网络类型

中,Hello包周期性的以HelloInterval秒发送,有1个例外:在NBMA网络中,路由器每经过一个PollInterval周期发送Hello包给状态为down的邻居(其他类型的网络是不会把Hello包发送给状态为down的路由器的).Cisco路由

器上PollInterval默认60s Hello Packet以组播的方式发送给224.0.0.5，在NBMA类型，点到多点和虚链路类型网络，以单播发送给邻居路由器。邻居可以通过手工配置或者Inverse-ARP发现.

OSPF路由器在完全邻接之前,所经过的几个状态:

1.Down:此状态还没有与其他路由器交换信息。首先从其ospf接口向外发送hello分组，还并不知道DR(若为广播网络)和任何其他路由器。发送hello分组使用组播地址224.0.0.5。

2.Attempt: 只适于NBMA网络,在NBMA网络中邻居是手动指定的,在该状态下,路由器将使用HelloInterval取代PollInterval来发送Hello包.

3.Init: 表明在DeadInterval里收到了Hello包,但是2-Way通信仍然没有建立起来.

4.two-way: 双向会话建立,而RID彼此出现在对方的邻居列表中。(若为广播网络：例如：以太网。在这个时候应该选举DR,BDR。)

5.ExStart: 信息交换初始状态，在这个状态下,本地路由器和邻居将建立Master/Slave关系,并确定DD Sequence Number,路由器ID大的的成为Master.

6.Exchange: 信息交换状态，本地路由器和邻居交换一个或多个DBD分组（也叫DDP) 。DBD包含有关LSDB中LSA条目的摘要信息)。

7.Loading: 信息加载状态：收到DBD后,将收到的信息同LSDB中的信息进行比较。如果DBD中有更新的链路状态条目，则向对方发送一个LSR，用于请求新的LSA 。

8.Full: 完全邻接状态,邻接间的链路状态数据库同步完成，通过邻居链路状态请求列表为空且邻居状态为Loading判断。

六.OSPF泛洪

Flooding采用2种报文

LSU Type 4---链路状态更新报文

LSA Type 5---链路状态确认报文

(补充下)

{

Hello Type 1 ---Hello协议报文

DD(Data Description) Type 2----链路数据描述报文

LSR Type 3----链路状态请求报文

}

在P-P网络，路由器是以组播方式将更新报文发送到组播地址

224.0.0.5.

在P-MP和虚链路网络，路由器以单播方式将更新报文发送至邻接邻居的接口地址.

在广播型网络，DRother路由器只能和DR&BDR形成邻接关系，所以更新报文将发送到224.0.0.6，相应的DR以224.0.0.5泛洪LSA并且BDR只接收LSA，不会确认和泛洪这些更新，除非DR失效在NBMA型网络，LSA以单播方式发送到DR和BDR，并且DR以单播方式发送这些更新.

LSA通过LS类型、LS标识和宣告路由器来识别，并通过序列号、校验和、老化时间判断LSA新旧。

Seq: 序列号(Seq)的范围是0x80000001到0x7fffffff.

Checksum: 校验和(Checksum)计算除了Age字段以外的所有字段,每5分钟校验1次.

Age: 范围是0到3600秒,16位长.当路由器发出1个LSA后,就把Age

设置为0,当这个LSA经过1台路由器以后,Age就会增加，1个LSA保存在LSDB 中的时候,老化时间也会增加.

当收到相同的LSA的多个实例（LS类型、LS标识、宣告路由器相同）的时候,将通过下面的方法来确定哪个LSA是最新的:

1. 比较LSA实例的序列号,越大的越新.

2. 如果序列号相同,就比较校验和,越大越新.

3. 如果校验和也相同,就比较老化时间,如果只有1个LSA拥有

MaxAge(3600秒)的老化时间,它就是最新的.

4. 如果LSA老化时间相差15分钟以上,(叫做MaxAgeDiff),老化时间越小的越新.

5. 如果上述都无法区分,则认为这2个LSA是相同的.

六.OSPF区域

区域长度32位，可以用10进制，也可以类似于IP地址的点分十进制，分3种通信量

1. Intra-Area Traffic:域内间通信量

2. Inter-Area Traffic:域间通信量

3. External Traffic:外部通信量

路由器类型

1. Internal Router:内部路由器

2. ABR(Area Border Router):区域边界路由器

3. Backbone Router(BR):骨干路由器

4. ASBR(Autonomous System Boundary Router):自治系统边界路由器.

虚链路(Virtual Link)

以下2中情况需要使用到虚链路:

1. 通过一个非骨干区域连接到一个骨干区域.

2. 通过一个非骨干区域连接一个分段的骨干区域两边的部分区域.

虚链接是一个逻辑的隧道（Tunnel）,配置虚链接的一些规则:

1. 虚链接必须配置在2个ABR之间.

2. 虚链接所经过的区域叫Transit Area,它必须拥有完整的路由信息.

3. Transit Area不能是Stub Area.

4. 尽可能的避免使用虚链接,它增加了网络的复杂程度和加大了排错的难度.

OSPF区域—OSPF的精华

Link-state 路由在设计时要求需要一个层次性的网络结构.

OSPF网络分为以下2个级别的层次:

骨干区域 (backbone or area 0)

非骨干区域 (nonbackbone areas)

在一个OSPF区域中只能有一个骨干区域,可以有多个非骨干区域,骨干

区域的区域号为0。

为了避免回环的产生，各非骨干区域间是不可以交换LSA信息的，他们只有与骨干区域相连，通过骨干区域相互交换信息。

非骨干区域和骨干区域之间相连的路由叫边界路由（ABRs-Area Border Routers）,只有ABRs记载了接入各区域的所有路由信息。各非骨干区域内的非ABRs只记载了本区域内的路由表，若要与外部区域中的路由相连，只能通过本区域的ABRs，由ABRs连到骨干区域的BR，再由骨干区域的BR连到要到达的区域。

骨干区域和非骨干区域的划分，大大降低了区域内工作路由的负担。

七.LSA类型

1.类型1:Router LSA:每个路由器都将产生Router LSA,这种LSA只在本区域内传播，描述了路由器所有的链路和接口，状态和开销.

2.类型2:Network LSA:在每个多路访问网络中，DR都会产生这种Network LSA，它只在产生这条Network LSA的区域泛洪描述了所有和它相连的路由器（包括DR本身）。

3.类型3:Network Summary LSA :由ABR路由器始发,用于通告该区域外部的目的地址.当其他的路由器收到来自ABR的Network Summary LSA以后,它不会运行SPF算法,它只简单的加上到达那个ABR的开销和Network Summary LSA中包含的开销,通过ABR,到达目标地址的路由和开销一起被加进路由表里,这种依赖中间路由器来确定到达目标地址的完全路由(full route)实际上是距离矢量路由协议的行为。

4.类型4:ASBR Summary LSA:由ABR发出，ASBR汇总LSA除了所通告的目的地是一个ASBR而不是一个网络外，其他同Network Summary LSA.

5.类型5:AS External LSA:发自ASBR路由器,用来通告到达OSPF自主系统外部的目的地,或者OSPF自主系统那个外部的缺省路由的LSA.这种LSA 将在全AS内泛洪（4个特殊区域除外）

6.类型6:Group Membership LSA

7.类型7:NSSA External LSA:来自非完全Stub区域（not-so-stubby area）内ASBR路由器始发的LSA通告它只在NSSA区域内泛洪，这是与

LSA-Type5的区别.

8.类型8:External Attributes LSA

9.类型9:Opaque LSA(link-local scope,)

10.类型10:Opaque LSA(area-local scope)

11.类型11:Opaque LSA(AS scope)

八.OSPF末梢区域

由于并不是每个路由器都需要外部网络的信息,为了减少LSA泛洪量和

路由表条目,就创建了末节区域,位于Stub边界的ABR将宣告一条默认路由到所有的Stub区域内的内部路由器.

Stub区域限制：

a) 所有位于stub area的路由器必须保持LSDB信息同步, 并且它们会在它的Hello包中设置一个值为0的E位(E-bit),因此这些路由器是不会接收E位为1的Hello包,也就是说在stub area里没有配置成stub router的路由器将不能和其他配置成stub router的路由器建立邻接关系.

b) 不能在stub area中配置虚链接(virtual link),并且虚链接不能穿越stub area.

c) stub area里的路由器不可以是ASBR.

d) stub area可以有多个ABR,但是由于默认路由的缘故,内部路由器无法判定哪个ABR才是到达ASBR的最佳选择.

e)NSSA允许外部路由被宣告OSPF域中来,同时保留Stub Area的特征,因此NSSA里可以有ASBR,ASBR将使用type7-LSA来宣告外部路由,但经过ABR,Type7被转换为Type5.7类LSA通过OSPF报头的一个P-bit作Tag,如果NSSA里的ABR收到P位设置为1的NSSA External LSA,它将把LSA类型7转换为LSA类型5.并把它洪泛到其他区域中;如果收到的是P位设置为0的NSSAExternal LSA,它将不会转换成类型5的LSA,并且这个类型7的LSA里的目标地址也不会被宣告到NSSA的外部NSSA在IOS11.2后支持.

f)totally stub area完全的stub区域，连类型3的LSA也不接收。

OSPF的包类型：

类型号包作用可靠性

1 HELLO 1、用于发现邻居2、建立邻接关系3、维持邻接关系4、确保双向通信 5、选举DR和BDR

2 Database Description 数据库的描述 DBD 可靠

3 Link-state Request 链路状态请求包 LSR 可靠

4 Link-state Update 链路状态更新包 LSU 可靠

5 Link-state Acknowledment 链路状态确认包 LSACK

AS 自治系统（autonomous system）：一组相互管理下的网络，它们共享同一个路由选择方法，自治系统由地区再划分并必须由IANA分配一个单独的16位数字。地区通常连接到其他地区，使用路由器创建一个自治系统。

OSPF单区域及多区域的基本配置命令

配置LOOPBACK接口地址

ROUTER(config)#interface loopback 0

ROUTER(config)#ip address IP地址掩码

1.ospf区域的配置

router ospf 100

network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0

router-id 192.168.2.1 手动设置router-id

area 1 default-cost 50 手动设置开销

#clean ip ospf process

2.配置ospf明文认证

interface s0

ip ospf authentication

ip ospf authentication-key <密码>

3.配置ospf密文认证

interface s0

ip ospf authentication

ip ospf message-digest-key 1 md5 7 <密码>

4.debug ip ospf adj 开启ospf调试

show ip protocols

show ip ospf interface s0

5.手动配置接口花销,带宽，优先级

inter s0

ip ospf cost 200

bandwidth 100

ip ospf priority 0

6.虚链路的配置

router ospf 100

area virtual-link

show ip ospf virtual-links

Show ip ospf border-routers

Show ip ospf process-id

Show ip ospf database

show ip ospf database nssa-external

7.OSPF路由归纳

Router ospf 1\\对ASBR外部的路由进行路由归纳

Summary-address 200.9.0.0 255.255.0.0

Router ospf 1\\执行AREA1到AREA0的路由归纳

Area 1 range 192.168.16.0 255.255.252.0

8.配置末节区域

IR area stub

ABR area stub

9.配置完全末节区域

IR area stub

ABR area stub no-summary

10.配置NSSA

ASBR router ospf 100

area 1 nssa

ABR router ospf 100

area 1 nssa default-information-orrginate

OSPF协议主要优点：

1、OSPF是真正的LOOP- FREE（无路由自环）路由协议。源自其算法本身的优点。（链路状态及最短路径树算法）

2、OSPF收敛速度快：能够在最短的时间内将路由变化传递到整个自治系统。

3、提出区域（area）划分的概念，将自治系统划分为不同区域后，通过区域之间的对路由信息的摘要，大大减少了需传递的路由信息数量。也使得路由信息不会随网络规模的扩大而急剧膨胀。

4、将协议自身的开销控制到最小。见下：

1）用于发现和维护邻居关系的是定期发送的是不含路由信息的hello报文，非常短小。包含路由信息的报文时是触发更新的机制。（有路由变化时才会发送）。但为了增强协议的健壮性，每1800秒全部重发一次。

2）在广播网络中，使用组播地址（而非广播）发送报文，减少对其它不运行ospf 的网络设备的干扰。

3）在各类可以多址访问的网络中（广播，NBMA），通过选举DR，使同网段的路由器之间的路由交换（同步）次数由 O（N*N）次减少为 O （N）次。

4）提出STUB区域的概念，使得STUB区域内不再传播引入的ASE路由。

5）在ABR（区域边界路由器）上支持路由聚合，进一步减少区域间的路由信息传递。

6）在点到点接口类型中，通过配置按需播号属性（OSPF over On Demand Circuits），使得ospf不再定时发送hello报文及定期更新路由信息。只在网络拓扑真正变化时才发送更新信息。

5、通过严格划分路由的级别（共分四极），提供更可信的路由选择。

6、良好的安全性，ospf支持基于接口的明文及md5 验证。

7、OSPF适应各种规模的网络，最多可达数千台。

OSPF路由协议各种类型详解

OSPF各种类型详解一、OSPF数据包类型 1.Hello包：用于建立和维护相邻的两个OSPF路由器的邻接关系，该数据包是周期性地发送的。 2.Database Description（数据库描述包DBD）：用于描述整个数据库，该数据包仅在OSPF初始化时发送。 3.Link state request（链路状态请求包LSQ）：用于向相邻的OSPF路由器请求部分或全部的数据，这种数据包是在当路由器发现其数据已经过期时才发送的。 4.Link state update（链路状态更新包LSU）：这是对link state请求数据包的响应，即通常所说的LSA数据包。 5.Link state acknowledgment（链路状态确认包LSAck）：是对LSA数据包的确认，以确保可靠地传输和信息交换。二、OSPF网络类型 OSPF链路类型有3种：点到点，广播型，NBMA。在3种链路类型上扩展出5种网络类型：点到点，广播，NBMA，点到多点，虚链路。其中虚链路较为特殊，不针对具体链路，而NBMA链路对应NBMA和点到多点两种网络类型。以上是RFC的定义，在Cisco路由器的实现上，我们应记为3种链路类型扩展出8种网络类型，其中NBMA链路就对应5种，即在RFC的定义基础上又增加了3种类型。首先分析一下3种链路类型的特点： 1. 点到点：一个网络里仅有2个接口，使用HDLC或PPP封装，不需寻址，地址字段固定为FF； 2. 广播型：广播型多路访问，目前而言指的就是以太网链路，涉及IP 和Mac，用ARP 实现二层和三层映射； 3. NBMA：网络中允许存在多台Router，物理上链路共享，通过二层虚链路（VC）建立逻辑上的连接。

OSPF 协议工作原理

OSPF 协议工作原理 OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System），即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。 OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先 )是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP)，用于在单一自治系统(autonomous system,AS)内决策路由。链路是路由器接口的另一种说法，因此OSPF也称为接口状态路由协议。OSPF通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库，生成最短路径树，每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表。 OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Lin OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP)，用于在单一自治系统(autonomous system,AS)内决策路由。链路是路由器接口的另一种说法，因此OSPF也称为接口状态路由协议。OSPF通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库，生成最短路径树，每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表。 OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System），即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个 AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。作为一种链路状态的路由协议，OSPF将链路状态广播数据包LSA（Link State Advertisement）传送给在某一区域内的所有路由器，这一点与距离矢量路由协议不同。运行距离矢量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。一 OSPF的数据包 OSPF的包类型： 1 HELLO 1 2 Database Description 数据库的描述 DBD 可靠 3 Link-state Request 链路状态请求包 LSR 可靠 4 Link-state Update 链路状态更新包 LSU 可靠 5 Link-state Acknowledment 链路状态确认包 LSACK 1.Hello协议的目的: 1.用于发现邻居

OSPF路由协议

OSPF作为一种内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP），用于在同一个自治域（AS）中的路由器之间发布路由信息。区别于距离矢量协议(RIP)，OSPF具有支持大型网络、路由收敛快、占用网络资源少等优点，在目前应用的路由协议中占有相当重要的地位。基本概念和术语 1. 链路状态 OSPF路由器收集其所在网络区域上各路由器的连接状态信息，即链路状态信息（Link-State），生成链路状态数据库(Link-State Database)。路由器掌握了该区域上所有路由器的链路状态信息，也就等于了解了整个网络的拓扑状况。OSPF路由器利用“最短路径优先算法(Shortest Path First, SPF)”，独立地计算出到达任意目的地的路由。 2. 区域 OSPF协议引入“分层路由”的概念，将网络分割成一个“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”。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。每个路由器的链路状态数据库都可以保持合理的大小，路由计算的时间、报文数量都不会过大。 3. OSPF网络类型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（Broadcast multiAccess）、非广播多路访问型（None Broadcast MultiAccess，NBMA）、点到点型（Point-to-Point）、点到多点型（Point-to-MultiPoint）。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。 4. 指派路由器（DR）和备份指派路由器（BDR）在多路访问网络上可能存在多个路由器，为了避免路由器之间建立完全相邻关系而引起的大量开销，OSPF 要求在区域中选举一个DR。每个路由器都与之建立完全相邻关系。DR负责收集所有的链路状态信息，并发布给其他路由器。选举DR的同时也选举出一个BDR，在DR失效的时候，BDR担负起DR的职责。点对点型网络不需要DR，因为只存在两个节点，彼此间完全相邻。协议组成OSPF协议由Hello协议、交换协议、扩散协议组成。本文仅介绍Hello协议，其他两个协议可参考RFC2328中的具体描述。当路由器开启一个端口的OSPF路由时，将会从这个端口发出一个Hello报文，以后它也将以一定的间隔周期性地发送Hello报文。OSPF路由器用Hello报文来初始化新的相邻关系以及确认相邻的路由器邻居之间的通信状态。对广播型网络和非广播型多路访问网络，路由器使用Hello协议选举出一个DR。在广播型网络里，Hello 报文使用多播地址224.0.0.5周期性广播，并通过这个过程自动发现路由器邻居。在NBMA网络中，DR负

H3C三层交换机OSPF路由协议(H3C网络设备)

OSPF路由协议【需求】两台PC所在网段，通过两台使用OSPF协议的路由器实现互连互通。【组网图】【配置脚本（一）】 RouterA配置脚本 # sysname RouterA # router id 1.1.1.1 /配置router id 和loopbackO 地址一致/ # radius scheme system # domain system # interface EthernetO/O ip address 10.1.1.1 255.255.255.0 # interface Serial0/0 link-protocol ppp ip address 20.1.1.1 255.255.255.252 # interface NULL0 # interface LoopBack0 ip address 1.1.1.1 255.255.255.255 # ospf 1 /启动ospf路由协议/ area 0.0.0.0 /创建区域0/ network 1.1.1.1 0.0.0.0 /接口loop 0 使能OSPF/ network 10.1.1.0 0.0.0.255 /接口e0/0 使能OSPF/ network 20.1.1.0 0.0.0.3 /接口s0/0 使能OSPF/ 631 OSPF的基本配置

# user-interface con 0 user-interface vty 0 4 # return RouterB配置脚本 # sysname RouterB # router id 1.1.1.2 /配置router id 和loopbackO 地址一致/ # radius scheme system # domain system # interface EthernetO/O ip address 30.1.1.1 255.255.255.0 # interface Serial0/0 link-protocol ppp ip address 20.1.1.2 255.255.255.252 # interface NULL0 # interface LoopBack0 ip address 1.1.1.2 255.255.255.255 # ospf 1 /启动ospf路由协议/ area 0.0.0.0 /创建区域0/ network 1.1.1.2 0.0.0.0 /接口loop 0 使能OSPF/ network 20.1.1.0 0.0.0.3 /接口s0/0 使能OSPF/ network 30.1.1.0 0.0.0.255 /接口e0/0 使能OSPF/ # user-interface con 0 user-interface vty 0 4 # return 【验证】 RouterA和RouterB可以通过OSPF学习到对方路由信息，并可以ping通对方网段。RouterA路由表： [RouterA]disp ip routi ng-table

OSPF路由协议概念及工作原理

OSPF路由协议概念及工作原理 1.概述 OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System），即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。作为一种链路状态的路由协议，OSPF将链路状态广播数据包LSA（Link State Advertisement）传送给在某一区域内的所有路由器，这一点与距离矢量路由协议不同。运行距离矢量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。 2.数据包格式在OSPF路由协议的数据包中，其数据包头长为24个字节，包含如下8个字段： * Version number-定义所采用的OSPF路由协议的版本。 * Type-定义OSPF数据包类型。OSPF数据包共有五种： * Hello-用于建立和维护相邻的两个OSPF路由器的关系，该数据包是周期性地发送的。* Database Description-用于描述整个数据库，该数据包仅在OSPF初始化时发送。 * Link state request-用于向相邻的OSPF路由器请求部分或全部的数据，这种数据包是在当路由器发现其数据已经过期时才发送的。 * Link state update-这是对link state请求数据包的响应，即通常所说的LSA数据包。* Link state acknowledgment-是对LSA数据包的响应。 * Packet length-定义整个数据包的长度。 * Router ID-用于描述数据包的源地址，以IP地址来表示。 * Area ID-用于区分OSPF数据包属于的区域号，所有的OSPF数据包都属于一个特定的OSPF区域。 * Checksum-校验位，用于标记数据包在传递时有无误码。

OSPF路由协议原理

路由基础回顾
https://www.sodocs.net/doc/5b8429596.html,
? 交换机转发原理？ ? 路由器转发原理？ ? 路由表的形成？根据来源的不同，路由表中的路由通常分为以下三类： - 直连路由； - 由管理员手工配置的静态路由； - 通过动态路由协议所学习的路由；
静态路由路由协议动态路由链路状态路由协议(OSPF、ISIS)
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距离矢量路由协议（RIP、BGP）
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距离矢量路由协议
https://www.sodocs.net/doc/5b8429596.html,
? 距离矢量协议也称为Bellman-Ford B ll F d协议，网络中路由器向相邻的路由器发送它们的整个的路由表。路由器在从相邻路由器接受到的信息的基础上进行矢量叠加，建立自己的路由表。然后，将信息传递到它的下一跳路由器。这样一级级传递下去以达到全网同步
上图以RIP为例
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距离矢量路由协议
https://www.sodocs.net/doc/5b8429596.html,
? 距离矢量路由表中的某些路由可能是建立第2手信息的基础之上的，每个路由器都不了解整个网络拓扑，他们只知道与自己直接相连的网络情况，并根据从邻居得到的路由信息更新自己的路由表，进行叠加后转发给其它的邻居 ? 距离矢量路由协议的缺点： - 容易产生路由环路； - 收敛速度慢； - 报文量大，容易占用较多的网络带宽；
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OSPF协议工作原理

据库，生成最短路径树，每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表。 OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System），即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个 AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。作为一种链路状态的路由协议，OSPF将链路状态广播数据包LSA（Link State Advertisement）传送给在某一区域内的所有路由器，这一点与距离矢量路由协议不同。运行距离矢量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。一 OSPF的数据包 OSPF的包类型： 1 HELLO 1 2 Database Description 数据库的描述 DBD 可靠

OSPF路由协议简介

OSPF路由协议简介据北岸了解，CCNA课程中主要介绍的只有RIP、OSPF和EIGRP三种路由协议，对于这三种协议，目前市场上还常用的一般是OSPF协议。RIP协议由于其本身具有跳数（16跳）和更新周期等因素，限制了网络的规模，使得以跳数为计的路由并非最优路由；同时频繁更新整张周期表，浪费网络带宽，逐跳的更新网络收敛速度慢。因此，渐渐的已被淘汰出局，不再使用了。上期北岸简单介绍了RIP路由协议，今天我们来看看OSPF路由协议的内容。 1.OSPF概述：开放式最短路径优先，一种链路状态路由协议，使用的是触发式更新(当新增链路或链路故障)和更新给网络中权威路由器，直接基于IP协议，协议号为89 (不可靠)，管理距离110。 2.特点有：度量值与带宽有直接关系；组播更新(224.0.0.5&224.0.0.6)；支持等价路由(负载均衡)；支持明文和密文两种方式验证；支持携带掩码，支持VLSM，支持CIDR；采用SPF 算法，保证域内百分百无环；支持区域划分(分级组网)，可适应大规模网络；支持多种链路层网络类型。 3.OSPF中涉及到的英文缩写含义： LSA：链路状态通告，该信息表示了路由器周边链路接口等信息；用于路由器之间传递路由信息； LSDB：链路状态数据库，网络中会选举出一台路由器去收集网络中的所有LSA，形成一个数据库；分发给所有路由器；区域：具有相同区域标识的路由器处于一个区域； OSPF报文 Hello：用于建立、维持邻居关系 DD:用于描述本地的链路数据库 LSR：链路请求信息，用于向对方请求路由 LSU:链路更新信息，用于回复LSR LSack：对报文进行确认 OSPF状态机 DOWN:未启用OSPF时 INIT：初始化状态，当路由器发送了一个hello包后 2-W AY：邻居回复hello给我后置为 FULL：邻居之间链路状态交互完毕，达到每台路由都包括了该网络所有拓扑情况后OSPF 处于该状态；收敛状态； 4.（1）OSPF配置命令 (config)#router ospf *，其中*:代表进程ID，(OSPF在本地可启用多个进程)，本地有效；(config-router)#network x.x.x.x y.y.y.y area *，其中x.x.x.x:需要通告到OSPF网络中的网段；y.y.y.y：反掩码，反掩码中为0的对应网络地址，为1的对应主机地址；其中01必须连续，不能间隔；*表示区域标识。

配置OSPF路由协议

配置OSPF路由协议【实验目的】在继续学习路由器工作原理、应用特点和配置方法的基础上，掌握直连路由、静态路由和动态路由的特点。同时，结合RIP路由协议的配置，学习OSPF路由协议的配置方法。同时，通过对RIP和OSPF 工作原理的对比，掌握距离矢量路由协议和链路状态路由协议的应用特点。【实验要求】（1）熟悉动态路由与静态路由之间的区别。（2）掌握RIP和OSPF在工作原理上的区别。（3）掌握OSPF路由协议的配置方法。（4）掌握OSPF路由协议信息的查看方法。（5）了解OSPF路由协议的应用特点。【背景描述】为了使本实验更贴近于实际应用，特别设计了如下图所示的网络拓扑结构。互连设备的每个端口分配了具有32为掩码的IP地址（子网掩码为255.255.255.252），以保证连接设备的网段只有两个IP地址。在该实验中还使用了一台3层交换机，它不但像路由器一样可以实现RIP协议，而且可以创建VLAN，并实现不同VLAN之间的路由管理。例如，我们可以在Switch-L3上创建一个VLAN10并为其分配一个172.16.1.1/24的IP地址，该VLAN的IP地址将作为加入VLAN10的所有主机的网关地址。PC1通过FastEthernet 0/2端口与Switch-L3连接。PC2连接到路由器Router-B的FastEthernet 0/1端口。【实验拓扑】【实验设备】 S3760交换机 1台 R10（路由器） 2台 V35线缆 1条 PC 2台直连线或交叉线 2台【预备知识】路由器基本配置、OSPF的工作原理及配置。【技术原理】

OSPF路由协议是一种典型的链路状态协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System，AS）。AS是指一组通过统一的路由策略或路由协议互相交换路由信息的网络，在本实验中我们可以把一个AS域看成由若干个OSPF区域（Area）所组成的大的自治系统，也通常叫做OSPF路由域（Routing Domain）。OSPF做为典型的IGP（Interior Gateway Protocol，内部网关协议）路由协议，它是运行在一个AS内部的路由协议。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的AS数据库，该数据库中存放的是该路由域（AS）中相应链路的状态信息，OSPF路由器正式通过这个数据库计算出OSPF路由表的。 OSPF路由协议是基于TCP/IP协议体系而开发的，即OSPF for IP，也就是说它是工作在TCP/IP网络中的。作为一种链路状态路由协议，OSPF将链路状态广播数据包（Link StateAdvertisement，LSA）传送给某一区域内的所有路由器，这一点与距离矢量路由协议（如RIP）不同。运行距离矢量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。OSPF算法通过考虑网络的规模、扩展性、自我恢复能力等高级特性来进一步提高了网络的整体健壮性。OSPF具有如下特点： ●可适应大规模的网络； ●路由变化收敛速度快； ●无路由自环； ●支持可变长子网掩码（VLSM）； ●支持等值路由； ●支持区域划分； ●提供路由分级管理； ●支持验证； ●支持以组播地址发送协议报文； OSPF可以运行在结构复杂的大型网络中，本实验主要实现OSPF在单区域的点对点网络中的配置。在点对点网络中，两个路由器使用Hello协议自动建立相邻关系，这里没有指定路由器（DR）和备份指定路由器（BDR）的选举过程，因为点对点网络中只有两个路由器，不存在指定路由器（DR）和备份指定路由器（BDR）。所有OSPF数据包通过224.0.0.5组播地址来发送。 OSPF路由协议的配置命令为：（1）在全局配置模式下启动OSPF： RSR10(config)#router ospf process-id 像其他的路由协议一样，要允许OSPF的运行，首先要建立OSPF进程处理号，利用命令router ospf process-id在端口上启动OSPF协议。其中process-id（进程号）是用来在这个路由器接口上启动的OSPF 的唯一标识。process-id可以作为识别在一台路由器上是否运行着多个OSPF进程的依据。process-id的取值范围为1～65535。一个路由器上的每个接口都可以选择不同的process-id。但一般来说，不推荐在路由器上运行多个OSPF，因为多个会有拓扑数据库，给路由器带来额外的负担。（2）发布OSPF的网络号和指定端口所在区域的具体命令格式如下所示： RSR10(config)#network address wildcard area area-id · address wildcard：表示运行OSPF端口所在网段地址以及相应的子网掩码的反码。例如，255.255.255.0的反码为0.0.0.255，255.255.255.252的反码为。0.0.0.3等。

图解OSPF路由协议

I.图解OSPF路由协议 1、基本概念数量的增多会导致LSDB非常庞大，占用大量的存储空间，并使得运行SPF算法的复杂度增加，导致CPU负担很重。在网络规模增大之后，拓扑结构发生变化的概率也增大，网络会经常处于不稳定的状态之中，造成网络中有大量的OSPF协报文在传递，降低了网络带宽的利用率。更为严重的是，每一次变化都会导致网络中所有的路由器重新进行路由计算。 OSPF协议通过将自治系统划分为不同的区域（Area）来解决上述问题，区域是从逻辑上将路由器划分为不同的组，每个组用区域号（Area ID）来标识。区域的边界是路由器而不是链路，一个网段只能属于一个区域。其中，区域号为0的称为骨干区域，非骨干区域之间的路由信息必须通过骨干区域来转发。OSPF有两个规定：所有非骨干区域必须与骨干区域保持连通；骨干区域本身也必须保持连通。根据路由器在AS中的不同位置，OSPF路由器可以分为以下四类：区域内路由器（Internal Router）：该类路由器的所有接口都属于同一个OSPF区域。区域边界路由器（ABR，Area Border Router）：该类路由器可以同时属于两个以上的区域，但其中一个必须是骨干区域。ABR用来连接骨干区域和非骨干区域，它与骨干区域之间既可以是物理连接，也可以是逻辑上的连接。骨干路由器（BR，Backbone Router）：该类路由器至少有一个接口属于骨干区域。因此，所有的ABR和位于Area 0的内部路由器都是骨干路由器。自治系统边界路由器（ASBR，Autonomous System Border Router）：与其他AS交换路由信息的路由器称为ASBR。ASBR并不一定位于AS的边界，它有可能是区域内路由器，也有可能是ABR。只要一台OSPF路由器引入了外部路由的信息，它就是 ASBR。每台运行OSPF协议的路由器都必须存在Router ID。RID是一个32比特无符号整数，可以在一个自治系统中唯一地标识一台路由器。RID可以手工配置，也可以自动生成。如果没有通过命令指定RID，则优先选取所有Loopback接口上数值最大的IP地址作为RID；如果当前设备没有配置Loopback接口，将选取它所有已经配置IP地址且链路有效的接口上数值最大的IP地址作为RID。一般情况下，建议配置Loopback接口，并将Loopback接口的IP地址配置为路由器的Router ID，以便于统一管理和区分其他路由器。

OSPF路由协议原理及配置

OSPF路由协议原理及配置协议原理（P147-P159） OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，一般用于同一个路由域内。在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System），即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。 OSPF特点：(P147-148) （1）OSPF无路由自环问题。（2）OSPF支持变长子网掩码VLSM。（3）OSPF支持区域划分、适应大规模网络。（4）OSPF支持等值路径负载分担（Cisco定义最大6条）。（5）OSPF支持验证，防止对路由器、路由协议的攻击行为（6）OSPF路由变化时收敛速度快，可适应大规模网络。（7）OSPF并不周期性地广播路由表，因此节省了宝贵的带宽资源。（8）OSPF被直接封装于IP协议之上（使用协议号89），它靠自身的传输机制保证可靠性。（9）OSPF数据包的TTL值被设为1，即OSPF数据包只能被传送到一跳范围之内的邻居路由器。（10）OSPF以组播地址发送协议报文（对所有DR/BDR路由器的组播地址：224.0.0.6；对所有的SPF路由器的组播地址：224.0.0.5）。 OSPF的hello协议 1.Hello协议的目的: 1.用于发现邻居 2.在成为邻居之前,必须对Hello包里的一些参数进行协商 3.Hello包在邻居之间扮演着keepalive的角色 4.允许邻居之间的双向通信 5.用于在NBMA(Nonbroadcast Multi-access)网络上选举DR和BDR 2.Hello 数据包包含以下内容:（P150） 1.网络掩码（Network Mask）：发送此Hello包的接口子网掩码。 2.Hello间隔（Hello Interval）:发送Hello包的时间间隔（在广播类型和点到点类型网络上是10秒钟，在其他类型网络上是30秒。） 3.路由器优先级（Priority）：用于选举DR、BDR。 4.死亡间隔（Dead Interval）：在这个时间间隔内如果没有收到邻居的Hello 包，则将邻居从邻居列表中删除。

实验OSPF路由协议配置实验报告

浙江万里学院实验报告课程名称：数据通信与计算机网络及实践实验名称：OSPF路由协议配置专业班级：姓名：小组学号：2012014048实验日期：6.6 实验内容： 1、理解OSPF路由协议。 2、在路由器上配置OSPF路由协议，组建一个简单的路由网络。 3、理解并会在路由器中配置使用OSPF协议路由。实验目的： 1、掌握OSPF协议的配置方法。 2、掌握路由器上同时有多种路由协议时的配置方法。实验报告内容本实验要求读者完成一个综合实验项目。实验网络图如下所示，要求一组操作路由器A和B，另一组操作路由器C和D。首先每组自己采用ospf路由协议实现本网段的全连通。之后，将两组路由器再互连起来，并且互连的两个路由器接口采用rip路由协议。利用上述讲解的路由引入技术实现两组的全连通。第一组配置图第二组配置图（一）直接在图中标注各设备接口（包括主机）的IP地址（二）每组完成自己的配置。配置可以分成三步：（1）配置主机和路由器各接口的IP地址；（2）在路由器上配置ospf路由；（3）测试网络的连通性。如果全部连通说明配置正确，否则查找错误并纠正后成绩：教师：李翠莲

再测试。要求写出两台路由器上的ospf路由配置命令。

这一步配置可以分成三步：（1）在路由器上新增加配置rip路由协议，在rip协议的network中只声明新增的网段；（2）在路由器的rip协议中引入ospf协议，ospf协议中引入rip协议。注意只需要在配置了多种路由协议的路由器中需要这样做，只配置一种路由协议的路由器不需要进行路由引入操作，路由引入除了引入路由协议外，还要注意附加引入直连路由；（3）完成后测试各网段的连通性，特别是不同组的主机测试。给出部分测试结果。要求写出两台路由器上新增的rip路由配置和路由引入配置命令。 RouteB（第一组）上的新增路由配置： [RTB]rip [RTB-rip-1]version 2 [RTB-rip-1]undo summary [RTB-rip-1]network 172.20.0.0 RouteB（第一组）上的新增路由引入配置： [RTB-rip-1]import ospf [RTB-rip-1]quit [RTB]ospf [RTB-ospf-1]import rip [RTB-ospf-1]quit RouteC（第二组）上的新增路由配置： [RTC]rip [RTC-rip-1]version 2 [RTC-rip-1]undo summary [RTC-rip-1]network 172.20.0.0 RouteC（第二组）上的新增路由引入配置：

OSPF协议详解分析

OSPF 学习笔记 OSPF 协议号是89，也就是说在ip 包的protocol 中是89，用ip 包来传送数据包格式: 在OSPF 路由协议的数据包中，其数据包头长为24 个字节，包含如下8 个字段： * Version number-定义所采用的OSPF 路由协议的版本。 * Type-定义OSPF 数据包类型。OSPF 数据包共有五种： * Hello-用于建立和维护相邻的两个OSPF 路由器的关系，该数据包是周期性地发送的。 * Database Description-用于描述整个数据库，该数据包仅在OSPF 初始化时发送。 * Link state request-用于向相邻的OSPF 路由器请求部分或全部的数据，这种数据包是在当路由器发现其数据已经过期时才发送的。 * Link state update-这是对link state 请求数据包的响应，即通常所说的LSA 数据包。 * Link state acknowledgment-是对LSA 数据包的响应。 * Packet length-定义整个数据包的长度。 * Router ID-用于描述数据包的源地址，以IP 地址来表示，32bit * Area ID-用于区分OSPF 数据包属于的区域号，所有的OSPF 数据包都属于一个特定的OSPF 区域。 * Checksum-校验位，用于标记数据包在传递时有无误码。 * Authentication type-定义OSPF 验证类型。 * Authentication-包含OSPF 验证信息，长为8 个字节。 FDDI 或快速以太网的Cost 为1，2M 串行链路的Cost 为48，10M 以太网的Cost 为10 等。所有路由器会通过一种被称为刷新（Flooding）的方法来交换链路状态数据。Flooding 是指路由器将其LSA 数据包传送给所有与其相邻的OSPF 路由器，相邻路由器根据其接收到的链路状态信息更新自己的数据库，并将该链路状态信息转送给与其相邻的路由器，直至稳定的一个过程。当路由器有了一个完整的链路状态数据库时，它就准备好要创建它的路由表以便能够转发数据流。CISCO 路由器上缺省的开销度量是基于网络介质的带宽。要计算到达目的地的最低开销，链路状态型路由选择协议（比如OSPF）采用Dijkstra 算法，OSPF 路由表中最多保存6 条等开销路由条目以进行负载均衡，可以通过"maximum-paths" 进行配置。如果链路上出现fapping 翻转，就会使路由器不停的计算一个新的路由表，就可能导致路由器不能收敛。路由器要重新计算客观存它的路由表之前先等一段落时间，缺省值为5 秒。在CISCO 配置命令中"timers spf spf-delay spy-holdtime" 可以对两次连续SPF 计算之间的最短时间（缺省值10 秒）进配置。路由器初始化时Hello 包是用224.0.0.5 广播给域内所有OSPF 路由器，选出DR 后在用224.0.0.6 和DR，BDR 建立邻接。DR 用224.0.0.5 广播给DRother LSA BDR 也是 DRother 用224.0.0.6 广播LSA 给DR 和BDR DR 是在一个以太网段内选举出来的，如果一个路由器有多个以太网段那么将会有多个DR 选举；DR 的选择是通过OSPF 的Hello 数据包来完成的，在OSPF 路由协议初始化的过程中，会通过Hello 数据包在一个广播性网段上选出一个ID 最大的路由器作为指定

OSPF动态路由协议的应用

OSPDF动态路由协议的应用一．实验目的 1．掌握OSPF动态路由协议的原理和配置方法 2．掌握通过OSPF动态路由方式实现网络的连通二．实验描述实验原理如图所示，三层交换机a的f1口连接192.168.10.0/24网段。F2口连接192.168.22.0/24网段。F3接口和路由其f1接口通过192.168.13.0/24网段相连。路由器b的f0接口连接192.168.8.0/24网段。通过配置OSPF协议，保证全网路由。三．实验内容 1.根据实验原理图，划出世界设备的实际网路拓扑连接图，注明设备型号，编号及连线时所用的端口 2.用show命令查看三层交换机的版本信息并大致记录 3.设计网路中各设备接口的ip地址和主机的网络参数。配置主机网络参数，按实际里连接图连接好各设备。 4.配置三层交换机a的f1f2的三层接口以及f3端口所在的Vlan的SVI接口。用show 命令查看ip地址的设置情况并记录。

5.配置路由器b中的f0和f1接口的ip地址，用show命令查看端口的摘要信息并记录

6.全网配置OSPF协议，用show命令查看三层交换机和路由器的路由信息并记录 7.用三台主机互ping，查看并记录结果。

8. 9.配置三层交换机Loopback地址为100.10.1.1，路由器Loopback地址为192.168.1.1，请用相关命令查看此时三层交换机和路由器的Router ID,观察Loopback地址的生效情况，并解释原因。 10.将192.168.8.0／24网段改至Area2，其他胡网络拓扑和配置不变，用PC1ping PC3,查看结果并说明原因。 11.针对第九步胡问题，请设计方案并完成配置，实现全网路由。四．实验总结 1．本实验的收获通过这次实验明白了ospf动态路由协议的一些配置和应用，把书上的内容进行了实践。并且把前面实验的一些东西复习了一下。 2．目前还存在的疑虑及设想。 3．还是要多多上机练习才能把配置搞好。

简述OSPF动态路由协议

学生毕业论文题目简述OSPF动态路由协议作者姓名 *** 系别 *** 专业计算机应用技术班级 *** 指导教师 *** 完成日期 **** 年 **月 ** 日

简述OSPF动态路由协议摘要：本文主要介绍了OSPF协议基本特点、链路状态算法的路由计算过程、OSPF基本概念、OSPF协议的协议报文与状态变化、OSPF的路由计算过程和一个区域配置OSPF的相关步骤。通过本文介绍可以了解OSPF的相关原理、OSPF运行的步骤及配置OSPF的相关命令。 OSPF是一种基于开放标准的链路状态型路由选择协议。OSPF是一种强壮的、可扩展的路由选择协议，适用于今天的异构网络。 OSPF的良好扩展能力是通过体系化设计而获得的。可以将一个OSPF网络规划分成多个区域，它们允许进行全面的路由更新控制。通过在一个恰当设计的网络中定义区域，可以减少路由额外开销并提高系统性能。关键词：开放最短路径优先指定路由器备用指定路由器路由ID 1 引言随着Internet技术在全球范围的飞速发展，世界各地的个人和企业单位都纷纷接入到这个世界上最大的计算机网络中。接入到Internet的自治系统有大有小，小型自治系统因其网络结构简单往往采用静态路由技术即可完成自治系统内的路由寻址，然而大、中型自治系统的网络拓扑结构往往更加复杂，采用依靠人工分配的静态路由技术存在很大的困难，因此根据合理的路由寻址算法设计的动态路由技术随之诞生，而OSPF动态路由技术因其功能强大、可拓展性强和网络性能优越在动态路由技术中格外优秀，被广泛应用于各大、中型自治系统中。 2 OSPF的基本特点及链路状态算法基本过程 2.1 OSPF基本特点如下： 2.1.1支持无类域内路由（CIDR）： OSPF是专门为TCP/IP环境开发的路由协议，显式支持无类域内路由（CIDR）和可变长子网掩码（VLSM）。 2.1.2无路由自环：由于路由的计算基于详细链路状态信息（网络拓扑信息），因此OSPF计算的路由无自环。 2.1.3收敛速度快：触发式更新，一旦拓扑结构发生变化，新的链路状态信息立刻泛洪，对拓扑变化敏感。 2.1.4使用IP组播收发协议数据： OSPF路由器使用组播和单播收发协议数据，因此占用的网络流量很小。 2.1.5支持多条等值路由：当到达目的地的等开销路径有多条时，流量被均衡地分担在这些等开销路径上。 2.1.6支持协议报文的认证： OSPF路由器之间交换的所有报文都被验证。 2.2 OSPF的链路状态算法：

OSPF是一种典型的链路状态路由协议

OSPF是一种典型的链路状态路由协议。采用OSPF的路由器彼此交换并保存整个网络的链路信息，从而掌握全网的拓扑结构，独立计算路由。因为RIP路由协议不能服务于大型网络，所以，I ETF的IGP工作组特别开发出链路状态协议——OSPF。目前广为使用的是OSPF第二版，最新标准为RFC2328。 OSPF作为一种内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP），用于在同一个自治域（AS）中的路由器之间发布路由信息。区别于距离矢量协议(RIP)，OSPF具有支持大型网络、路由收敛快、占用网络资源少等优点，在目前应用的路由协议中占有相当重要的地位。 1. 链路状态 OSPF路由器收集其所在网络区域上各路由器的连接状态信息，即链路状态信息（Link-State），生成链路状态数据库(Link-State Database)。路由器掌握了该区域上所有路由器的链路状态信息，也就等于了解了整个网络的拓扑状况。OSPF路由器利用“最短路径优先算法(Shortest Path First, SPF)”，独立地计算出到达任意目的地的路由。 2. 区域 OSPF协议引入“分层路由”的概念，将网络分割成一个“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”。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。每个路由器的链路状态数据库都可以保持合理的大小，路由计算的时间、报文数量都不会过大。 3. OSPF网络类型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（Broadcast multiAccess）、非广播多路访问型（None Broadcast MultiAccess，NBMA）、点到点型（Point-to-Point）、点到多点型（Point-to-MultiPoint）。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。 4. 指派路由器（DR）和备份指派路由器（BDR）在多路访问网络上可能存在多个路由器，为了避免路由器之间建立完全相邻关系而引起的大量开销，OSPF要求在区域中选举一个DR。每个路由器都与之建立完全相邻关系。DR负责收集所有的链路状态信息，并发布给其他路由器。选举DR 的同时也选举出一个BDR，在DR失效的时候，BDR担负起DR的职责。点对点型网络不需要DR，因为只存在两个节点，彼此间完全相邻。协议组成OSPF 协议由Hello协议、交换协议、扩散协议组成。本文仅介绍Hello协议，其他两个协议可参考RFC2328中的具体描述。当路由器开启一个端口的OSPF路由时，将会从这个端口发出一个Hello报文，以后它也将以一定的间隔周期性地发送Hello报文。OSPF路由器用Hello报文来初始化新的相邻关系以及确认相邻的路由器邻居之间的通信状态。