OSPF协议新特指南liuyu041026Word文档格式.docx
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作者
Author
2003-03-12
1.00
初稿完成initialtransmittal
刘宇
2003-04-12
1.01
修改稿完成
2004-06-15
1.02
增加AreaTransitCapability，Link-StateDatabaseOverloadProtection，OSPFper-InterfaceLink-LocalSignaling特性分析
刘宇
1.10
增加接口下配置OSPF区域命令特性
目录TableofContents
1OSPF协议/模块简介5
2OSPF新特性指南5
2.1接口开销自动计算参考基数：
auto-costreference-bandwidth5
2.2RFC2328兼容RFC1583：
compatiblerfc15836
2.3OSPFABRType3LSA过滤6
2.4域名查找：
ipospfname-lookup7
2.5OSPFSupportforFastHellos7
2.6OSPFForwardingAddressSuppressioninTranslatedType-5LSAs8
2.7OSPFNonstopForwarding（NSF）Awareness8
2.8OSPFlog-adj-changes9
2.9OSPFdatabase-filter9
2.10OSPFflood-reduction10
2.11OSPFDC扩展10
2.12OSPF：
ignorelsamospf11
2.13RFC2328：
AppendixE11
2.14OSPFUpdatePacket-Pacing可配置定时器12
2.15OSPFRetransmissionsLimit13
2.16OSPFStubRouterAdvertisement13
2.17OSPFRouteMap-BasedFiltering14
2.18OSPFShortestPathFirstThrottling
15
2.19OSPFSPF算法增强优化15
2.20OSPF路由聚合控制cost增强16
2.21OSPF缺省路由产生控制17
2.22OSPFSham-LinkSupportforMPLSVPN17
2.23OSPFv3支持IPv618
2.24MPLS流量工程OSPF扩展19
2.25OSPF引入路由数量限制19
2.26OSPFAreaTransitCapability20
2.27OSPFLink-StateDatabaseOverloadProtection20
2.28OSPFper-InterfaceLink-LocalSignaling21
2.29在接口上用ipospfarea命令启用OSPF22
3VRP3vs.IOSOSPF实现差异22
4总结
24
OSPF协议新特性指南
关键词Keywords：
OSPF，IOS
摘要Abstract：
本文详细分析了CiscoIOS最新版本IOS12.3T和12.0S（截止2004-6-15为IOS12.3（11）T，12.0（29）S）版本做的一些OSPF的新特性，尤其侧重于目前VRP3没有实现的特性，可以作为公司同事了解OSPF新进展和作为模块发展规划的参考。
文档将随VRP和IOS发展而更新，频率为1个季度更新一次。
缩略语清单Listofabbreviations：
Abbreviations缩略语
Fullspelling英文全名
Chineseexplanation中文解释
OSPF
OpenShortestPathFirst
最优路径优先路由协议
VRP
VersatileRoutingPlatform
华为通用路由平台
IOS
InternetworkingOperationSystem
Cisco网络操作系统
1
OSPF协议/模块简介
OSPF（OpenShortestPathFirst）协议是IETF为IP协议族开发的高效率、开放的IGP（InternalGatewayProtocol）路由协议，截止2004-10-28，最新的标准为RFC2328。
OSPF是基于链路状态技术的路由协议，作为曾经广泛使用的基于D-V算法的路由协议如RIP的替代者，OSPF引入了路由验证、支持VLSM、路由聚合、支持层次性网络等特征，经过多年的发展，OSPF被几乎所有主流的设备提供商支持并广泛部署，已经成为被IEFT推荐Internet最广泛使用的IGP。
2OSPF新特性指南
以下的新特性是从OSPF基本功能（按RFC2328为基准实现）以来，IOS所做的OSPF协议扩展及功能增强各IOS特性详细文档包括最新的IOSFeatureguide和IOSCommandReferencesBooks，文档可以在如下站点获取：
无CiscoCCO账号：
有CiscoCCO账号
auto-costreference-bandwidth
1）特性描述：
本命令用来控制OSPF计算接口缺省cost，在OSPF配置模式下使用，赋予一个基值，接口没有明确配置OSPFcost的时候，cost按配置的基值除以接口带宽来计算。
缺省为100M。
IOS12.2中本特性命令为：
auto-costreference-bandwidth
2）特性优点：
当运行OSPF的路由器存在多个1000M以上的高速接口时候，如果接口没有明确赋予OSPFcost，按缺省公式自动计算的cost将都为1，不能反映链路速率。
可以用此命令来调整基数，正确反映链路速度，优选路径。
3）需求分析
VRPv5提供。
compatiblerfc1583
1）特性描述
RFC2328修改了部分RFC1583的路由计算方法，对选择不同途径得到的AS-external-LSAs的选路优先级做出了新的规定（RFC2328Section16.4）。
为了避免在网络中与按RFC1583的路由器组网运行OSPF由于算法的细微差别造成可能的路由计算错误（可能形成路由环路），RFC2328规定必须实现可配置的RFC1583compatibility的全局参数。
在整个OSPF路由域中，该参数必须一致，以尽量减少可能出现的路由环路。
2）特性优点
两点：
一是如果OSPF的协议实现是按照RFC2328实现的，按协议要求必须实现；
二是在遇到和按RFC1583实现的路由器OSPF一起组网的时候，可以打开兼容开关，避免可能出现的路由环路。
VRP3虽然号称按RFC2328实现，但一直没有此命令，市场和产品也一直没有反馈。
由于要对协议细节非常熟悉，了解这个的人不多。
VRPv5已经实现该特性。
2.3OSPFABRType3LSA过滤
本特性在Cisco网站上的URL如下：
12.2（4）T及以上支持。
OSPFABRType3LSA过滤特性将ABR的能力扩展，使其能在OSPF区域间发布Type3LSAs的时候进行过滤。
本特性可以限制仅允许满足某些前缀的报文从一个区域发送到另一个区域，这种类型的区域路由过滤可以应用到某个特定区域，对入区域、出区域或两者同时都可以进行控制。
在IOS12.2中本特性命令为：
area{area-id}filter-listprefix{prefix-list-namein|out}
OSPFABRType3LSA过滤特性能给管理员在OSPF区域间提供增强的路由控制能力。
在某些网络中，需要区域间路由隔离可以起到很好的应用作用。
事实上这个特性是比较有用的，VRP应该提供。
ipospfname-lookup
IOS本命令用来启用DNS查询OSPF的show信息中的路由器。
在OSPF协议配置模式下使用。
类似于IS-IS的动态主机名转换。
由于IS-IS协议报文的扩展性比较好，IS-IS为该机制已经有了RFC2763:
DynamicHostnameExchangeMechanismforIS-IS。
OSPF只是一个扩展特性而已。
本特性使得在OSPF的show信息中更容易识别一个路由器，因为是用路由器名字代替了路由器的RouterID，进一步方便了网络管理人员。
很少人知道该特性，更少人使用，Cisco的资料中，showipospfdatabase中的显示也基本是按Routerid来显示的，说明Cisco自己也很少使用。
由于VRP的DNS系统做的不够完善，实现该特性有一定难度。
2.5OSPFSupportforFastHellos
12.2（15）T引入。
OSPF快速hello报文特性提供了在1秒内发送多个hello报文的途径。
命令参数为在接口模式下配置：
ipospfdead-intervalminimalhello-multiplierx
本特性可以更快侦测到OSPF邻居的变化，加快OSPF的收敛速度，尤其是LAN上的收敛速度。
IOS是在IS-IS有了相应的特性以后，为OSPF新做的该特性，作为路由收敛的一个综合的解决方案提出。
加快hello报文的发送频率，虽然可以加快路由收敛速度，但对于启动OSPF接口较多的路由器，频繁的hello报文将对性能造成一定的影响，因此除非收敛速度非常重要，基本上不建议使用该特性。
VRPv3的Timer实现机制造成实现Fasthello是有相当困难的。
。
2.6OSPFForwardingAddressSuppressioninTranslatedType-5LSAs
；
IOS12.2（15）T引入。
按协议规定，对于NSSA的ABR，在将type7的LSA转换成Type5的LSA时，要填写一个非0的forwardingaddress，本特性可以强制使得转换的LSA中forwardingaddress填为0.0.0.0。
本特性使得NSSAABR向OSPF骨干区发出的Type5LSA配置强制产生0.0.0.0的forwardingaddress，以便使流量直接流到ABR。
IOS对协议的修改优化，事实上OSPF的RFC2328，包括OSPFNSSA的RFC，对forwardingaddress的填写一直没有很好的规定，导致VRP最早版本的实现与Cisco有相当大的差异。
尤其是NSSA转换的时候的填写方式，曾经导致VRP和IOS路由器组网出现问题，路由计算错误。
增加此特性能在很大程度上避免互操作可能出现的问题。
暂无人提出该需求，了解的人也非常少。
但能解决一些组网上遇到的问题。
2.7OSPFNonstopForwarding（NSF）Awareness
OSPFNonstopForwarding（NSF）Awareness特性能使得具有CPE路由器（customerpremisesequipment）协助有NSF能力（NSF-aware）的路由器执行不停顿转发（nonstopforwarding）。
OSPFNSRAwareness特性允许能感知NSF（NSF-aware）的customerpremiseequipment（CPE）路由器协助有NSF能力的路由器（NSF-capable）执行报文的不停顿转发。
NSF感知的特性是IOS软件代码的一部分，并不需要配置。
本地路由器并不需要执行NSF，但它对NSF的感知能力使得在倒换过程中RIB和有NSF能力的邻居产生的LSA保持一致性和准确性。
OSPFNSRAwareness实际上是去年Cisco主推的GRIP（GloballyResilientIP）的一个组成部分，GRIP包含了很多组件，它的部署能很大程度地提高网络的可靠性和稳定性，对于该特性的实现，需要实现对多个协议进行扩展并统一协作。
VRPv5已经实现。
2.8OSPFlog-adj-changes
OSPFlog-adj-changes特性使得路由器能再OSPF邻居变化时发送syslog信息到控制台或logsever。
命令在OSPF协议配置模式下配置：
log-adj-changes[detail]。
OSPF邻居关系的变化将引起一系列的重要变化，了解邻接状态的变化将非常有助于OSPF网络故障的定位和查找。
本特性能提供方便的手段来得知邻接关系的变化。
log-adj-changes不只是在OSPF中才有，事实上IOS对于维护邻居关系的路由协议都有相应的命令，而VRP做的不够统一，目前VRPv3的实现没有，而IS-IS等有此命令。
由于能增强维护手段，不需要修改协议，实现简单，建议实现。
已经有人提出对路由协议增强维护手段，邻接关系的变化也应该是其中之一。
2.9OSPFdatabase-filter
本特性能过滤发给某个邻居的LSA或从某个接口发出的LSAs。
有两种应用方式，一是在OSPF协议配置模式下：
neighbordatabase-filter；
二是在接口配置模式下配置：
ipospfdatabase-filterallout。
本特性能在Fullmesh的情况下，过滤掉产生的重复多余的LSAs，减少协议报文流量对网络的影响和路由器对协议报文的处理。
对于同样用途的特性，IS-IS有RFC2973:
IS-ISMeshGroups，VRPv3和IOS都实现了。
但对于OSPF，没有相应的协议机制来实现，本特性是CiscoIOS对协议的应用优化。
和IS-IS的应用一样，此特性的应用不多，尤其在应用的时候，如果出现冗余链路故障的话，将造成路由计算错误，有一定的危险。
目前没有人对此提出需求。
没有什么必要做这个特性。
2.10OSPFflood-reduction
在OSPF中，如果LSA没有变化，缺省每30分钟会更新一次OSPFLSA。
对一个很稳定的网络，LSA的周期性flooding是不必要的。
本特性应用在稳定的网络中，通过LSA加DoNotAgebit置位发送，来使得LSA的周期性flooding和老化失效，用来抑制周期性的flooding。
但如果网络拓扑发生变化，LSA都将扩散，不管是否有该命令。
在接口模式下使用：
ipospfflood-reduction。
IOS12.1
（2）T开始引入。
本特性能在能抑制周期性的LSAs的Flooding。
该特性与database-filter作用同样适用于稳定的，冗余度比较高的网络。
个人认为勿需要支持。
2.11OSPFDC扩展
本特性是OSPF的协议扩展，在接口下配置ipospfdemand-circuit将使得该接口成为DC接口。
早在IOS11.2开始引入。
本特性能在线路上形成OSPF邻接关系LSAs交换完成后，抑制以后周期性的hello报文发送和LSA刷新。
在低速链路和拨号链路上能节约网络带宽，节省费用。
该特性有特定的RFC1793：
ExtendingOSPFtoSupportDemandCircuits。
VRP1.x最早是支持该特性的，但由于不稳定，基本没有使用。
VRPv3和VRPv5都没有实现。
在低速链路和拨号链路上还是有一定的需求的，作为OSPF协议的一个基本扩展，尤其是海外应用和部分测试需要。
2.12OSPF：
ignorelsamospf
当路由器不支持MOSPF时，为了抑制收到Type6MulticastOSPF（MOSPF）报文而发出的syslog信息，可用此命令关闭发送。
在OSPF协议模式下配置：
能抑制发送不需要的syslog信息。
由于MOSPF实现的厂商非常少，Juniper和Cisco都没有实现，而且IP组播技术经过多年发展，MOSPF基本被淘汰，组网时采用MOSPF的可能性非常少。
目前没有人提过相关需求，也没有必要实现。
2.13RFC2328：
AppendixE
RFC2328：
OSPFversion2，AppendixE:
AnalgorithmforassigningLinkStateIDs如下描述：
OSPFtype3，type5LSAs是用来描述特定的网络地址的。
但可能需要在LSID中设置多位的主机位。
这就允许路由器能产生相同的网络地址但不同的掩码的LSAs，这样的情况在部署supernet和子网零的情况下经常发生。
附录E给出了一种在LSID中设置主机位的算法。
这样的算法是只本地选择，只影响产生LSAs的路由器，不同的路由器可以采用不同的算法。
本特性不需要任何额外命令来支持。
毫无疑问，在部署超网和子网零或引入路由某些情况下，支持本附录，将能够生成正确的可区分的LSAs，如果OSPF的实现不支持，可能根本计算不出正确路由。
实际上，AppendixE是RFC2328不可分割的一部分，在网络部署的时候很可能会遇到。
由于各种原因，VRP一直没有实现该附录。
测试部、用服已经多次提出要实现，多年依然。
VRPv5已经支持。
2.14OSPFUpdatePacket-Pacing可配置定时器
IOS12.2（4）T引入。
在某些情况下，如需要发送超大量LSAs的时候，可能需要修改OSPF的缺省定时器以改变OSPF的报文发送速率，减轻CPU和buffer的利用率。
本特性允许配置OSPFLSA泛洪（flooding）步调速率，重传步调速率和分组更新步调速率。
主要包含如下几个方面：
1.配置OSPF泛洪步调定时器能控制OSPF发送队列中相继的LSA更新报文间隔时间；
2.配置OSPF重传步调定时器能控制OSPF重传队列中相继的LSA更新报文间隔时间；
3.配置成组定时器能控制重新LSAs重新定时刷新时，每组间的刷新间隔时间，但此定时器并不改变单个LSAs的刷新频率（缺省30分钟）。
本处分组应用在大型网络中，当定时刷新大量LSAs时候通过分组来调节LSAs刷新的步调。
IOS在OSPF协议模式下使用，对应如下三条命令：
timerspacingfloodmilliseconds；
timerspacingretransmissionmilliseconds；
timerspacinglsa-groupseconds。
本特性为管理员提供了一种在某个区域内有超大量的LSAs需要泛洪时来控制LSAupdates发送速率的手段，以减轻CUP和buffer的超高利用率，避免对其它协议和业务造成的影响。
在最近的一次C公司对VRP所实现的路由协议的攻击提到过这个特性，他们认为“不能调整LSA的产生控制时间和传播控制时间，使得网络的可控性和灵活性降低，并影响网络的优化”。
事实上VRPv3已经实现了：
设置接口重传LSA的时间间隔ipospfretransmit-interval；
设置接口LSA的传输延迟时间：
ipospftransmit
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