OSPF全解剖析Word下载.docx
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routerospf110
area35stub
过滤5类的LSA（外部路由）
生成3类的LSA默认路由
totalstub除了过滤域外路由（如引入的eigrp路由）外，还过滤OSPF域间路由LSA3。
同样生成3类默认路由
该区域所有路由器都打上：
该区域的ABR上打
area35stubno-summary
LSA4型：
因为LSA5型的公告路由器（ASBR）是不会改变的，所以需要4型来为除了AREA0以外的区域寻路。
LSA类型4的作用，描述ASBR所在位置
LSA类型4由区域的ABR产生。
NSSA区域
Not-so-stubbyareas:
可以过滤area0发来的外部路由，但可以引进外部路由到其他area。
过滤5类LSA，但是可以引入外部路由
产生LSA7（由区域概念nssa本区域可以看到ON2，别的区域看不到。
）
NSSA区域的ABR同时也是ASBR，负责把7类LSA转换成5类LSA。
OSPF（OpenShortestPathFisrt）
理论：
OSPF三张表（OSPFAD:
110）
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1.Neighbortable（列出了所有和本路由器直接相连的OSPF邻居）
2.Topologytable（LSDB链路状态数据库）
列举了所有从自己的邻居那得到的LSA，（Flooding/泛洪），
在同一个OSPF区域中的路由器，都有完全一致的OSPFDatabase。
一个OSPF区域，就对应着一个OSPFDatabase。
3.Routingtable：
（从OSPF这个路由协议，学到的路由。
在OSPF的数据库中，通过SPF算法，计算得到了路由。
也称为：
ForwardingDatabase
OSPF网络的层次化设计，区域划分，及划分的目的：
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
ospftwo-levelhierarchy:
Transitarea（backboneorarea0）
Regularareas（nonbackboneareas）
划分的目的：
1.提高路由效率：
缩减部分路由器的OSPF的路由条目。
对某些特定的LSA，可以在区域边界（ABR/ASBR）上，实现汇总/控制/过滤。
（通过OSPF的汇总路由/默认路由实现OSPF区域之间的全网互通）
2.提高网络稳定性：
当某个区域内的一条OSPF路由出现抖动时，可以有效控制受影响的波及面。
（对于大型的路由协议来说，稳定是很重要的一个因素。
3.OSPFVS.IS-IS的区域可扩展性的对比：
两种协议的算法都是基于SPF算法
OSPF:
以Area0为BackBone。
（比较好）
IS－IS:
以Level2的链路为BackBone，以链路为区域分界。
（很好）
OSPFRoutingupdatesandtopologyinformationareonlypassedbetweenFULLadjacentrouters.
物理网络链路类型分类：
（L2概念）
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1.P2P（HDLC/PPPSerial/Point2PointSub-if）
一定要求是Full状态.
（点对点链路）
（没有DR／BDR的选举的，代表是E1，两台路由器直连）
（WAN／广域网）
2.BMA:
BroadcastMulti-Access
（EtherNet/TR/FDDI）（代表是局域网）
（有DR/BDR的选举的）
默认可以传输广播流量的，多路访问网络
3.NBMA：
Non-BroadcastMulti-Access
（FR/ATM/X.25）（代表是广域网，如帧中继）
（有DR/BDR的选举的）
默认不传输广播流量的，多路访问网络
OSPF的SPF算法：
~~~~~~~~~~~~~~~~~
1.每一个OSPF区域，就对应着一个独立的OSPFDatabase（LSDB）
意味着同在一个OSPF区域中的，所有路由器，都有相同的一个LSDB
2.每一个OSPF路由器，都生成了以自己为根的，一棵SPF树。
3.从本路由器出发，到特定目标网络的整体开销最小的那个路径，成为最佳路径。
4.那么这条最佳路径，就成为OSPF这个协议，提交给路由表的，到达这个目标网络的路由。
LSA的传播更新规律（OSPF是LS协议，无需遵循水平分割，DV协议才遵循水平分割。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Step1:
如果本路由器从来没有收到过此LSA，那么路由器就将其加入LSDB，并且转发/泛洪此LSA，同时继续SPF计算，得出达到此目标的最佳路由。
Step2:
如果本路由器，曾经受到过描述同一个网络的LSA：
（seq:
100）
2-1.如果新收到的LSA序号与自己已有的相同（seq:
100），则丢弃此LSA。
2-2.如果新收到的LSA序号比自己已有的更新（seq:
101），则同Step1，去计算最佳路由。
2-3.如果新收到的LSA的序号，比自己的更旧（seq:
99），就将自己较新的LSA，发送给源。
OSPF的5种数据包
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1.Hello（建立和维护邻居（Neighbor）关系，路由器发送Hello包的缺省时间间隔是10秒）
2.DBD（DatabaseDescription）
3.LSR（LinkStatusRequest）
4.LSU（LinkStatusUpdate）（LSA是包含在LSU中的）
5.LSAck
OSPF的ProtocolID:
89（EIGRP:
88）
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
在OSPF的Hello包中，影响建立邻居关系的4个关键因素：
Hello/deadinterval
Area-ID（链路所在的AreaID）
Authenticationpassword（OSPF认证的密码）
Stubareaflag（NSSA标示位）
这四个因素必须匹配才能建立邻居，否则无法建成OSPF邻居
在BMA网络和点对点网络上，默认的HelloInterval值是10秒，DeadInterval值是40秒。
在NBMA网络上，默认的HelloInterval值是30秒，DeadInterval值是120秒。
修改HelloInterval和DeadInterval的值：
（在接口上修改）
R1（config-if）#ipospfhello-intervaltime（time的取值为1-65535秒）
R1（config-if）#ipospfdead-intervaltime（time的取值为1-65535秒）
OSPF邻接关系的建立过程：
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1.Down（路由器A从运行OSPF的接口以组播地址224.0.0.4发送Hello数据包）
2.Init（所有收到从路由器A发送来的Hello数据包的路由器，都把路由器A添加到自己的邻居Neighbor列表中）
3.TwoWay（所有收到路由器A的Hello包的路由器都向其发送一个单点传送的回复Hello包，其中包含有它们的信
息。
路由器A收到这些信息后，检查这些数据包，把哪些Hello包的邻居域中有自己ID的路由器也加入
自己的
邻居列表中。
在这个过程中同时选举出DR和BDR）
4.Exstart（DR和BDR与其他的路由器建立相邻关系（Adjacency）。
5.Exchange（由DR向其他路由器发送数据库描述数据包（DBD,DatabaseDescription）。
DBD有序号，由DR决定DBD
的序号）
6.Loading（发送链路状态请求包的过程）
7.Full（路由器及哪个新的链路状态条目添加到它们的链路状态数据库中。
当所有的LSR都得到答复时，相邻的路由
器就被认为达到了同步并处于“Full”状态了。
路由器必须在达到Full状态后才能正常转发数据。
此
时区域内的每个链路应该都有相同的数据链路状态数据库。
OSPF数据包的发送地址
DR/BDRnotifiesLSUon224.0.0.5（映射到二层MAC地址：
010005e0000005）
DR-OthernotifiesLSUtoOSPFDRon224.0.0.6（映射到二层MAC地址：
010005e0000006）
DR负责宣告整个网络的路由更新，BDR或DR-Other只能先把路由更新先发给DR，然后再由DR发给BDR和DR-Other
每次收到LSU，路由器在重新计算路由表之前等待一段时间，默认是5秒。
每个LSA都有一个老化（Aging）计时器，到期时由产生该LSA的路由器再发送一个有关该网络的LSU以证实该链路仍然是活跃的，这个Aging时间默认是1800秒。
DR和BDR是在交换Hello数据包的过程中选举出来的，然后其他路由器都与DR和BDR建立相邻关系。
每台DR-other路由器都只与DR和BDR建立相邻关系（Adjacency），交换链路状态信息。
LAB1.OSPF的Router-ID（要求全网唯一）
一旦启动OSPF，立刻确定Router-ID
通过此命令察看Router-ID：
R1#showipospf
在OSPF路由器上，确定Router_ID的3个优先级别：
（建议使用router-id命令来确定Router-ID）
通过router-id命令，修改Router-ID，其优先级别最高，也是建议的。
（先建立一个LOOPBACK口作为R-ID用）
R1（config）#routerospf110
R1（config-router）#router-id100.0.0.1
假如没有通过router-id命令指定router-id，
那么路由器会自动的将自己的环回口的IP，作为router-id.
如果存在多个环回口，
那么路由器会自动的选择一个IP地址最大的那个环回口IP作为自己的Router-ID。
Step3：
如果路由器上，连一个环回口都没有，
那么路由器会自动从当前是Active（激活状态下：
UP/UP）的物理接口中，
选择IP地址最大的那个接口的IP作为自己的Router-ID。
这是很不稳定的，不建议的方法。
LAB2.通过反掩码控制有哪些接口，在运行OSPF
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
step1:
启动OSPF，并宣告网络：
R1（config-router）#network192.16.1.10.0.0.0area0
（表示特定一个接口，在运行OSPF协议）
R3（config-router）#network0.0.0.0255.255.255.255area0
（表示路由器上的所有接口，都运行OSPF协议）
反掩码/通配符:
wildcardbits
反掩码的匹配原则:
0:
表示准确匹配
1:
表示忽略不计
结论：
network命令中携带的反掩码，
不表示这个接口所在的网络长度
而表示运行路由协议的接口范围（有哪些接口在运行EIGRP/OSPF）
LAB3:
OSPF必需察看的4个SHOW
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
showipospfinterface
（查看有哪些接口在运行OSPF，本路由器是DR，或者BDR，还是DR-other，还有优先级）
showipospfneighbor
（查看路由器的OSPF邻居表，当前有哪些OSPF的邻居,DR/BDR/DR-other状态）
showipospfdatabase
（察看路由器的LSDB：
showiprouteospf
（察看从OSPF学到的路由）
LAB4.DR/BDR的选举：
（前提：
只发生在多路访问网络/Multi-AccessNetwork，BMA和NBMA）
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
察看OSPF路由器的DR/BDR的状态
showipospfinterfaceethernet0
RouterID100.0.0.1,
stateDR?
BDR/DR-other,Priority1
1.在点对点链路，是没有DR/BDR的选举
2.在MA网络中：
2-1:
OSPF首先通过接口优先级，控制DR/BDR的选举：
（优先级越大，越可能成为DR。
OSPF路由器的接口优先级，默认是1。
如果需要进行DR的人为控制，
应该建议，通过OSPF的接口优先级进行控制。
R1（config）#inte0（修改特定接口的优先级）
R1（config-if）#ipospfpriority10
（OSPFPriority:
0～255）
R1#clearipospfprocess（清OSPF进程）
特别注明：
OSPF的优先级是针对某个特定的MA接口而言的，不是针对整个路由器的。
2-2:
OSPF的接口优先级相同的情况：
如果OSPF路由器的优先级，全部都是默认值1，路由器默认通过Router-ID,选举DR/BDR，Router-ID最大的成为DR，次大的成为BDR。
其余的统统都是DR-other。
2-3:
OSPF的接口优先级如果为0,表示该路由器放弃DR选举
2-4:
：
在Hub&
Spoke的NBMA网络中，中心点（HUB）应该成为DR，无BDR。
2-5:
OSPF的DR/BDR的选举，无抢占性。
1.同一个路由器的不同MA接口，可能在不同的MA网络中，充当不同的DR/BDR/DR-other.
DR/BDR只是针对接口而言，而不是针对整个路由器。
2.在一个MA网络中：
DR/BDR与所有的邻居都是Full状态，DR-Other与DR/BDR是Full的，但与别的DR-Other是2way状态。
特别注意：
只有Full状态才能交换路由信息。
在选出DR/BDR后，如果有新的优先级更高的路由器加入，那么新加入的路由器并不会成为DR/BDR，需要在下次选举中才能生效。
AdvanceOSPFControlling
LAB5:
OSPF的基本实验配置
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
intloopback1
ipadd195.100.0.x255.255.255.0
启动OSPF,明确指定Router-ID
router-ID195.100.0.x
Step3:
宣告OSPF的链路在哪个区域。
（宣告网络）（激活接口，运行OSPF）
network*.*.*.**.*.*.*
建议宣告每一个Router-ID的网络，便于网管Telnet。
如Router-ID是195.100.0.1，则宣告网络network195.100.0.00.0.0.255area0。
Step4:
OSPF的三类路由
R4#showiproute
O
100.0.0.0/16（域内路由）
OIA12.0.0.0.0/24
（域间路由：
IA-OSPFinterarea）
OIA13.0.0.0.0/24
（域间路由）
OE25.0.0.0／8
（域外路由:
E-OSPFexternal）
OE235.0.0.0／24（域外路由）
在R3这个同时运行EIGRP/OSPF的路由器上，将EIGRP路由重分布到OSPF：
R3（config）#routerospf110
R3（config-router）#redistributeeigrp90subnets
LAB6:
OSPF的Metric计算
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
影响OSPFMetric计算的3种操纵方法
在路由协议计算Metric/Cost值时，只计算路由的入口
OSPF计算Cost的公式:
Cost=100,000,000/BW（路由入口的带宽，其单位是bps）（10^8/BW，BW的单位是bps）
OSPF的路由的Metric值：
每个接口Metric值的累加。
收集每种接口的带宽：
Showinterfacesserial1（BW1544Kbit）
showinterfacesethernet0（BW10,000Kbit）
showinterfacesfast-ethernet0（BW100,000Kbit）
showinterfacesloopback5（BW8,000,000Kbit,环回口的OSPFCost固定为1，而不管参考带宽的值是多少）
R1访问35.0.0.0网络的Cost是10^8/BW+10^8/BW（BW是bps,即1544Kbps=1,544,000）
把每个接口的OSPFCOST值累加，就可以得到OSPF路由的Metric。
LAB7：
影响OSPFMetric计算的3种操纵方法：
（操纵OSPF路由）
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
方法1：
直接修改接口Cost值
R4（config）#intE0
R4（config-if）#ipospfcost128（用这个命令修改后，就不再用10^8/BW这个公式计算Cost了）
方法2:
修改接口的带宽BW
R3（config）#ints0
R3（config-if）#bandwidth2048（单位是Kbps，2.048Mbps/E1）
bandwidth:
影响路由协议的选路
clockrate:
影响物理链路的真实速率
方法3:
修改参考带宽（分子）
工程/题目需求：
考虑到为了的网络发展，要求将来再10Gbps链路上，其OSPFCost为：
10，
所以我们要把分子更改为100G,即1011。
（1G的链路，其COST为100）
在全网路由器上：
R1（config-router）#auto-costreference-bandwidth100000（单位是Mbps）
要求：
一旦准备更改OSPF的参考带宽，就必须在所有的OSPF路由器（包含不同区域）上一起更改。
"
ipospfcost"
设置的值要优先于"
auto-costreference-bandwidth"
命令计算出来的值。
1.路由入口的定义。
2.同步串行的同步时钟速率：
clockrate2400，只会影响链路的真实物理速率（带宽），不会影响OSPF的Cost的计算。
但接口种配置的“Bandwidth2048"
，只影响OSPF的Cost的计算，影响OSPF选路，不影响真实物理速率
3.对于以太网，其速率就等于其接口的带宽。
改接口速率：
intfastethernet0/1
speed10（100）
1.4－动态路由协议OSPF③
OSPF的路由汇总
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
用默认的网络地址
因为
无论在何种路由协议的路由汇总中：
生成的汇总路由包含范围过大，则很可能形成路由黑洞。
生成的汇总路由包含范围过小，则很可能丢失部分明细路由。
所以
默认情况下，在工程/题目没有指定汇总的长度的时候，应该进行最精准的汇总。
RIP和EIGRP的路由汇总是设置在接口上的，它们是DV协议。
链路状态路由协议的路由汇总需要在路由进程中设置，链路状态协议没有自动汇总的特性。
OSPF的域间汇总，发生在连接不同OSPf区域的ABR上。
0IA（IA:
inter-area）
ABR:
（互联了2个,或者2个以上的OSPF区域的路由器。
2:
OSPF的域外汇总，发生在OSPF与
升级会员 