《OSPF协议原理》PPT课件.ppt

OSPF协议原理 ISSUE1 0 1 本课程由浅入深的讲解OSPF协议基本概念 OSPF路由计算过程 各种类型的LSA 以及如何合理规划设计OSPF网络 学完本课程 无论您是新手 还是资深专家 都能从中获益匪浅 2 学习指南 本课程全套资料包括培训胶片 配套原理教材 多媒体课件 试题 演练案例和教师教学指导书 合理有效利用上述资料您将会取得良好的学习效果 3 参考资料 VRP3 30 操作手册 命令手册 RFC1583 RFC1587 RFC2178 RFC2328 RFC2370TCP IP协议卷 4 目标 学习完此课程 您将会 掌握OSPF协议的基本概念掌握OSPF协议的基本原理设计规划OSPF网络 5 第1章OSPF协议基本概念第2章OSPF网络类型第3章OSPF路由计算过程第4章LSA链路状态通告第5章设计规划OSPF网络 6 OSPF协议概述 OSPF OpenShortestPathFirst 属于IGP 内部网关协议 基于链路状态算法的路由协议由IETF开发目前为版本2相关协议 RFC1583 RFC2178 RFC2328 7 OSPF协议基本特征 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等值路由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 8 OSPF协议相关术语 RouterIDOSPF域中路由器的唯一标识Area区域Cost花费值ABR ASBR区域边界路由器 自治系统边界路由器LSA链路状态通告LinkType链路类型 包括广播 非广播 点到点 点到多点DR和BDR指定路由器和备份指定路由器区域类型骨干区域 STUB区域 TRANSIT区域Virtual Link虚连接 9 OSPFRouterID RouterID一个32 bit的无符号整数 是一台路由器的唯一标识 在整个自治系统内唯一RouterIDOSPF是基于IP的 其协议号是89 10 OSPF协议区域 OSPF使用Area实现了分层 两层模式区域号是一个32bit的整数定义为IPaddress格式也可以用一个十进制整数表示 ie Area0 0 0 0 orArea0 区域0 0 0 0保留为骨干区非骨干区一定要连接到骨干区 11 OSPF协议Cost值 Cost应用于每一个启动了OSPF的链路16 bit正数 范围 1 65 535 Cost值越小链路越优该值表示的是出接口Cost值路由选取是依靠整个链路Cost值的总和 12 OSPF协议Cost值 续 计算方法108 bandwidth56 kbpsseriallink 1785Ethernet 1064 kbpsseriallink 1562T1 1 544 Mbpsseriallink 64用户调节链路Cost的方法 ospfcostvalue 13 ABR ASBR 14 问题 什么是RouterID 有什么作用 修改RouterID之后是否会立即生效 为什么要划分区域 怎样合理划分区域 为什么其他区域必须和骨干区域相连 Cost值有什么作用 15 第1章OSPF协议基本概念第2章OSPF网络类型第3章OSPF路由计算过程第4章LSA链路状态通告第5章设计规划OSPF网络 16 OSPF协议支持的网络类型 链路类型 广播 非广播 点到点 点到多点 17 OSPF邻居关系太多 对于多点接入网络 即NBMA和broadcast 如果网络内有上百台路由器 那将形成多少邻接关系 两两互相形成 即100 100 1 这些邻接关系要定期的交换LSDB 这样耗费的系统资源更是不计其数 18 DR和BDR 19 问题 LSA描述的网络类型主要有哪些 为什么要选举DR和BDR 它们有什么作用 20 第1章OSPF协议基本概念第2章OSPF网络类型第3章OSPF路由计算过程第4章LSA链路状态通告第5章设计规划OSPF网络 21 OSPF报文头 OSPF报文头格式 22 OSPF的五种协议报文 Hello报文发现及维持邻居关系 选举DR BDRDD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 23 邻接关系的形成与维持 通过HELLO报文形成邻居关系邻居建立后 还需要通过HELLO报文进行邻居关系的维持 有两个定时器来进行这项工作 HELLOTIME 缺省为10秒 对于NBMA网络为30秒 DEADTIME 缺省为4倍的HELLOTIME 24 OSPF的邻居状态机 25 邻居关系形成后开始相互交流 数据库交换过程主从协商DD交换LSA请求LSA传播LSA应答 26 OSPF协议数据库交换过程 27 OSPF协议路由计算过程 1 网络的拓扑结构 4 每台路由器分别以自己为根节点计算最小生成树 28 问题 OSPF协议报文有哪些 OSPF协议路由计算的过程是怎样的 OSPF域中有两个相同的ID 会造成什么问题 OSPF查找路由表的顺序是怎样的 OSPF中有哪些表 生成这些表的顺序是怎样的 29 第1章OSPF协议基本概念第2章OSPF网络类型第3章OSPF路由计算过程第4章LSA链路状态通告第5章设计规划OSPF网络 30 LSA头部 所有LSA头部都有20个字节 它包含了足够的信息来唯一标识一条LSA 31 LSA分类 32 LSA进一步阐述 以下图为例 介绍各种LSA 33 RouterLSA Type1 RouterLSA 不包括LSA头部 RouterLSA报文格式 34 RouterLSAofRT4 RT4 dispospflsdbrouter4 4 4 4OSPFProcess1withRouterID4 4 4 4LinkStateDatabaseArea 0 0 0 0Type RouterType1LSALsid 4 4 4 4OSPF的RouterIDAdvrtr 4 4 4 4LSA的始发者Lsage 1195Len 36Seq 80000008Chksum 0 x5d57Options DC ABRLinkcount 1LinkID 3 3 3 3连接对象Data 40 1 1 1取决于链路类型Type Virtual连接类型Metric 1562 35 NetworkLSA Type2 生成且只在Broadcast和NBMA网络中生成包含所有连接到该网络上的Router只有DR designatedrouter 生成NetworkLSA和RouterLSA一样 只在区域内传播 不再向外传播 NetworkLSA 不包括LSA头部 NetworkLSA报文格式 36 NetworkLSAfor6 6 6 6 dispospflsdbnetworkOSPFProcess1withRouterID6 6 6 6LinkStateDatabaseArea 0 0 0 4Type NetLSA类型Lsid 60 1 1 2DR在该网段的接口地址Advrtr 6 6 6 6LSA的始发者Lsage 166Len 32Seq 80000003Chksum 0 xfbc5Options DC Netmask 255 255 255 0AttachedRouter6 6 6 6连接到该网络的路由器AttachedRouter2 2 2 2 37 SummaryLSA Type3 4 定义 目的地址在区域外但是仍然在OSPF域内在整个OSPF域内传播 产生该LSA的区域除外由ABR产生Type4LSA传播的是ASBR的信息 SummaryLSA 不包括LSA头部 SummaryLSA报文格式 38 Type3Details displayospflsdbsummaryOSPFProcess1withRouterID2 2 2 2LinkStateDatabaseArea 0 0 0 0Type SumNetLSA类型Lsid 40 1 1 0被通告的网络地址Advrtr 4 4 4 4始发此LSA的RouterLsage 1382Len 28Seq 80000004Chksum 0 x439eOptions DC NonDN Netmask 255 255 255 0网络掩码Tos0metric 1562花费 39 Type4Details dispospflsdbasbrOSPFProcess1withRouterID5 5 5 5LinkStateDatabaseArea 0 0 0 3Type SumASBLSA类型Lsid 1 1 1 1ASBRRouterIDAdvrtr 4 4 4 4通告路由器Lsage 1498Len 28Seq 80000002Chksum 0 x7176Options DC Tos0metric 3125 40 ExternalLSA Type5 ExternalLSA 不包括LSA头部 AS external LSAs报文格式 41 ExternalType1 42 ExternalType2 43 Type5Details dispospflsdbaseOSPFProcess1withRouterID2 2 2 2LinkStateDatabaseArea 0 0 0 0Type ASELSA类型Lsid 80 0 0 0LinkStateIDAdvrtr 1 1 1 1通告路由器Lsage 789Len 36Seq 80000002Chksum 0 x756Options DC Netmask 255 0 0 0掩码Tos0metric 1Etype 2ForwardingAddress 0 0 0 0转发地址Tag 1 44 NSSAExternalLSA Type7 NSSA区域可以有选择的引入外部路由NSSA中的引入操作产生Type7LSAType7LSA是由NSSAASBR产生的Type7LSA只存在于NSSA区域Type7LSA在传出NSSA区后 被转换成TYPE5LSA 这是由NSSAABR完成的NSSAABR会告诉OSPF域 我是一个ASBR 45 Type7Details dispospflsdbnssaOSPFProcess1withRouterID2 2 2 2LinkStateDatabaseArea 0 0 0 4Type NSSALSA类型Lsid 0 0 0 0Advrtr 2 2 2 2Lsage 1330Len 36Seq 80000004Chksum 0 xdcc8Options DC Netmask 0 0 0 0Tos0metric 1Etype 2ForwardingAddress 0 0 0 0Tag 1 46 初始状态的LSA 随着邻居关系向邻接关系的过渡 这些ROUTERLSA会根据从对方学到的LSA信息 发生一些变化 比如生成NETWORKLSA或其他类型的LSA 当一个路由器的接口上启动了OSPF 那么就会生成一个且只生成一个LSA RouterLSA 47 LSA交换之后接下来是 广播和NBMA网络中 DR产生NETWORKLSA 同时ROUTERLSA也发生了一些变化PTP和PTMP网络中产生了POINT TO POINT类型的ROUTERLSA这些变化稳定之后 邻接关系形成邻接关系形成之后 开始进行路由计算 具体的计算过程参见我们将要介绍的第四部分 48 问题 LSA主要包括哪些类型 Network LSA Net Summary LSA Asbr Summary LSA和AS External LSA主要区别是什么 49 第1章OSPF协议基本概念第2章OSPF网络类型第3章OSPF路由计算过程第4章LSA链路状态通告第5章设计规划OSPF网络 50 OSPF区域 OSPF的分层工具一个区域生成一棵最小生成树 相关信息只在这个区域内传播 不同类型的区域其路由信息的传播方式不一样Backbone骨干区域Transit区域Stub区域完全Stub区域NSSA区域 51 Transit区域 接收如下类型的LSA SummaryLSAExternalLSA 52 Transit区域 53 Stub区域 允许学习SummaryLSAs拒绝type5LSADefaultLSA作为summaryLSA注入到该区域 用以弥补学不到type5LSA的信息需要在该区域的每一个路由器上都配置stub属性外部路由的振荡不会波及stub区 54 Stub区域 55 完全Stubby区域 拒绝具体的summaryLSA拒绝所有的externalLSADefaultLSA注入到本区域 用来代表他所拒绝的路由信息LSDB更小 路由信息更稳定 路由数量更少 56 完全Stubby区域 57 NSSA区域 有stub区的优点 但是允许路由引入引入了新的LSA类型 externalLSA type7 Type7LSAs泛洪到NSSA的整个区域该区域没有Type5LSAType7LSAs被转换成Type5LSAs之后泛洪到骨干区域可以在ABR处进行路由过滤或者聚合 58 NSSA区域 59 虚链接VirtualLink 首先 不推荐使用 即使用 一般也只用在冗余备份的情况下 但是可以说说他是做什么用的为ABR通向骨干区建立的一个隧道变相的允许非骨干区不用物理连接到骨干区当然她还有另外一个重要的用途 修复不连续的骨干区具体的看后面的例子 需要在每一个ABR的区域视图下进行如下配置 vlink peerrouter id 60 虚链接举例 61 没有聚合的情况 所有的LSA都传播出去了区域内链路状态的变化同时引发其他区域路由信息的变化 62 聚合后的情况 只有聚合后的LSA传播出去了链路状态的变化不会影响到区域外的路由信息 63 网内流量部署 建立流量分担组等值负载分担 64 外部路由引入 65 OSPF验证功能 很多人都忽略了这一点 Useauthentication 使用验证功能的时候 建议使用MD5验证 方法如下 authentication mode simple md5 ospfauthentication modemd5key idkey 66 问题 如何合理规划OSPF区域 路由聚合有什么好处 是在哪些设备上部署 在OSPF网络中 如何规划网络流量 路由引入时 哪些是需要注意的 67 小结 OSPF协议常见术语LSA类型OSPF网络类型OSPF路由计算过程设计OSPF网络 小结