《高级路由协议》PPT课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第六章,高级路由协议,OSPF,协议,概述,6.1.1,OSPF(Open Shortest Path First,）,是一种基于,SPF,算法的链路状态路由选择协议,。,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。,链路状态路由协议,特征,对网络发生的变化能够快速响应,当网络发生变化的时候发送触发式更新,发送周期性更新,邻居表（,neighbor table,）,存储了邻居路由器的信息,拓扑表（,topology table,）,LSA,存储在,LSDB,中,路由表（,routing table,）,包含了到达目标网络的最佳路径的信息,OSPF,三张表,OSPF,协议,相关术语,6.1.2,术语,描述,Neighbor(,邻居,),同一条链路上的路由器,它们之间交换路由选择信息,Adjacency(,邻接关系,),邻接关系指路由器与,DR,和,BDR,之间的逻辑连接,.,Link-state advertisement(,链路状态通知,),描述路由器链路以及这些链路状态的分组,Designated router(,指定路由器,),多路访问网络上负责同所有邻居建立邻接关系的路由器,Backup Designated router(,备份指定路由器,),指定路由器的备份,当,DR,出现故障时使用,OSPF areas(OSPF,区域,),区域号,ID,相同的一组路由器,区域中的所有路由器的拓扑表都相同,.,Router ID,路由器号是标识路由器的,IP,地址,.,Internal router(,内部路由器,),所有接口都位于同一区域的路由器,Area border router(,区域边界路由器,),任何接口都属于不同区域的路由器,Autonomous system boundary router(,自治系统边界路由器,),路由器的接口连接外部网络或者不同,AS.,OSPF,协议,包类型,6.1.3,Hello,包,发现邻居并维持邻居关系。,Hello,协议还负担着在多路访问网络中挑选出,DR,数据库描述包,协商主从关系,交换,LSA,书目,链路状态请求包,请求自己没有而邻居有的,LSA,条目,链路状态更新包,包含完整的,LSA,条目,链路状态确认包,对收到的完整的,LSA,进行确认,OSPF,协议,邻居,6.1.4,OSPF,邻居,：,位于同一物理链路或物理网段上的路由器，,Hello,协议用于发现邻居和建立,邻居,。,Hello,分组中包含路由器的大量信息，其中的各个字段都有特定的功能。,OSPF,邻接关系,：,使用,Hello,协议发现邻居后，邻居之间便交换路由选择更新，这种关于网络的信息被加入数据库中，这个数据库被称为拓扑表。根据该数据库可确定到目的地的最佳路径，并将其加入到路由选择表中。当邻居关系拓扑数据库同步后，它们便完全邻接为确保链路不中断，拓扑数据库是最新和准确的，路由器要不断传输,Hello,分组。,OSPF,协议,邻居,6.1.4,DR,的主要功能就是负责同所有邻居建立邻接关系，使一个,LAN,内的所有路由器拥有相同的拓扑数据库，而且把完整的拓扑数据库信息发送给新加入的路由器。,DR/BDR,选择,生成合法路由器清单,优先级大于,0,OSPF,状态为双向,DR,或,BDR IP,地址与参与接口的,IP,地址相同,根据下列条件从第,2,步选择,BDR,BDR IP,地址与参与接口的,IP,地址相同,路由器优先级最高的路由器成为,BDR,路由器优先级相等时,路由器号最高的路由器成为,BDR,根据下列条件从其余路由器清单中选择,DR,DR,字段设置为路由器接口,IP,地址,路由器优先级最高的路由器成为,DR.,路由器优先级相同时,路由器号最好的路由器成为,DR,如果其余合法路由器都不是,DR,，则第,3,步选择的,BDR,成为,DR,，重复第,3,步，选择另一个,BDR,。,如果网段中已经有了,DR,和,BDR,，不能抢占,OSPF,协议,OSPF,邻居与相邻性初始化,6.1.5,邻接关系建立过程,邻居路由器发现阶段,目标地址采用多播地址,224.0.0.5,双向通信阶段,hello,包交换完毕，邻接关系形成,数据库同步阶段,交换,LSA,和对接收方的确认进行同步,LSDB,完全邻接状态,同步了,LSDB,后进入该状态，,如果需要,，,路由器转发新的,LSA,给其他的邻居,后,保证整个区域内,LSDB,的完全同步,OSPF,协议,OSPF,邻居与相邻性初始化,6.1.5,Hello,分组,发现,维护邻居,选举,DR,和,BDR,DDP,（数据描述分组）,向邻居发送摘要信息以同步拓扑数据库,LSR,（链路状态请求）,根据收到的,DDP,摘要请求需要的,LSA,LSU,（链路状态更新）,为相应,LSR,而发送的更新,LSACK,（链路状态确认）,为收到的每一个,LSU,进行确认,五种分组,OSPF,协议,OSPF,邻居与相邻性初始化,6.1.5,七种状态机,Down,发送,hello,包之前的状态,Init,新路由器等待应答，等待期间，新路由器从另一台路由器那里收到,Hello,分组，并获悉,DR,和,BDR,的信息,2-way,路由器看到自己的,ID,出现在其他路由器应答的邻居表中,就建立了邻居关系,Exstart,发送第一个空壳,DDP,包用以协商主从关系,Exchange,交互,DDP,包含的,LSA,目录信息的数据包,Loading,新路由器等待邻居的,LSU,（链路状态更新），交互相互需要的,LSA,条目,Full,收到邻居发送的,LSU,并更新和同步拓扑数据库后，邻居便处于完全邻接状态,OSPF,协议,LSA,泛滥,6.1.6,LSA,泛滥是,OSPF,共享路由信息的方法，包含链路状态数据的,LSA,信息通过,LSU,分组和所有,OSPF,路由器共享,。,有效的,LSA,泛滥是通过保留组播地址实现的。每个接收者要确认泛滥更新，接收者还要验证,LSA,更新,。,OSPF,协议,SPF,树计算,6.1.7,所有,OSPF,路由器在同步链路状态数据库后使用,Dijkstra,算法，来查找到达目标网络中的最佳路径。根据每条链路的成本（,cost,），选出耗费最低的做为最佳路径，最后把最佳路径放进,forwarding database,（路由表）里,。,OSPF,度量称为成本（,cost,）。成本与,SPF,树的每个输出接口相关联，整个路径的成本是沿路径输出接口的成本之和。,介绍,OSPF,协议,网络拓扑结构,6.1.8,广播多路访问网络,OSPF,数据流以多播方式发送（,224.0.0.5,）,选举,DR,和,BDR,Hello,间隔为,10,秒,点到点网络,OSPF,数据流以多播方式发送（,224.0.0.5,）,不要选举,DR,和,BDR,Hello,间隔为,10,秒,点到多点网络,OSPF,数据流以多播方式发送（,224.0.0.5,）,不需要选举,DR,和,BDR,Hello,间隔为,10,秒,非广播多路访问网络,(NBMA),使用单播地址,（伪广播）,手工配置邻居和手工指定,DR,和,BDR,Hello,间隔为,30,秒,OSPF,协议,通配符掩码,6.1.9,通配符掩码是一个,32,比特位的数字字符串，它被用点号分成,4,个,8,位组，每组包含,8,比特位。在通配符掩码位中，,0,表示“检查相应的位”，,1,表示“不检查相应的位”。通配符掩码与,IP,地址是成对出现的，通配符掩码与子网掩码工作原理是不同的。在,IP,子网掩码中，数字,1,和,0,用来决定是网络、子网，还是相应的主机的,IP,地址。如表示这个网段，使用通配符掩码应为。,在通配符掩码中，可以用表示所有,IP,地址，因为全为,1,说明所有,32,位都不检查相应的位，所以四个,255,的表示方法可以用一个,any,字符来取代。而的通配符掩码则表示所有,32,位都要进行匹配，这样就只表示一个,IP,地址，因此可以用,host,字符来表示。所以在访问控制列表中，可以选择数字或者字符来表示相关的网络、子网或主机。,OSPF,协议,配置,OSPF,6.1.10,Router(config),#router ospf,process-number,Router(config-router),#network,network-number wildcard-mask,area,area-number,process-number,是路由器本地的进程号，可以在路由器上运行多个进程,。,同一区域或自主系统中，不同路由器的进程号可以不同。,network,中的通配符掩码对其中的地址进行过滤，将,IP,地址同过滤结果进行比较，以确定哪些接口将参,OSPF,。,参数,area,用于指定接口所属的区域。,OSPF,协议,可选,OSPF,配置项,6.1.11,1,环回接口和路由器,ID,Router(config)#,interface loopback,interface-number,Router(config-router)#,ip address,ip-address subnet-mask,Router(config)#,router ospf,Router(config-router)#,router-id,ip-address,2,修改默认度量值,Router(config-if)#,ip router ospf cost,cost,3,指定,DR,Router(config-if)#,ip ospf priority,number,OSPF,协议,汇总（,Summarzation,）,6.1.12,汇总时两点注意：,使用连续的地址空间到每一个,OSPF,区域,不能汇总区域,0,或者骨干区,OSPF,允许两种形式的汇总,:,用于汇总路由重分布,OSPF,到其他路由协议的情况,Router(config-router)#,summary-address,network_address network_mask,tag,tag_number,用于汇总一个区域的情况,Router(config-router)#,area,area_id range network_address network_mask,1,2,OSPF,协议,缺点,6.1.13,配置相对复杂。由于网络区域划分和网络属性的复杂性，需要网络分析员有较高的网络知识水平才能配置和管理,OSPF,网络。,路由负载均衡能力较弱。,OSPF,虽然能根据接口的速率、连接可靠性等信息，自动生成接口路由优先级，但通往同一目的的不同优先级路由，,OSPF,只选择优先级较高的转发，不同优先级的路由，不能实现负载分担。只有相同优先级的，才能达到负载均衡的目的。,OSPF,协议,配置实例,6.1.14,OSPF,协议,配置实例,6.1.14,RouterB,：,Routerenable,Router#configure terminal,Router(config)#hostname,Router,B,RouterB(config)#interface Serial0,RouterB(config-if)#ip,RouterB(config-if)#clock rate 56000,RouterB(config-if)#no shutdown,RouterB(config)#interface Serial1,RouterB(config-if)#ip,RouterB(config-if)#clock rate 56000,RouterB(config-if)#no shutdown,RouterB(config)#int