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华为OSPF协议原理培训胶片.ppt

1、OSPF协议原理,ISSUE 1.0,Page 1,前 言,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。,Page 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。,Page 3,参考资料,VRP 3.30 操作手册、命令手册 RFC1583, RFC1587, RFC2178, RFC2328, RFC2370 TCP/IP协议卷,Page 4,学习完此课程,您将会:

2、 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,目 标,Page 5,内容介绍,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,Page 6,OSPF协议概述,OSPF(Open Shortest Path First) 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,Page 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

3、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,Page 8,OSPF协议相关术语,Router ID OSPF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 Link Type 链路类型,包括广播,非广播,点到点,点到多点 DR和BDR 指定路由器和非指定路由器 区域类型 骨干区域,STUB区域,TRANSIT区域 Virtual-Link 虚连接,Page 9,OSPF Router ID,Router ID 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 R

4、outer ID OSPF 是基于IP的,其协议号是89,Page 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IP address格式 也可以用一个十进制整数表示 (ie. Area 0.0.0.0, or Area 0) 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,Page 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165,535 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,Page 12,OSPF协议Cost值(续

5、),计算方法 108 /bandwidth 56-kbps serial link = 1785 Ethernet = 10 64-kbps serial link = 1562 T1 (1.544-Mbps serial link) = 64 用户调节链路Cost的方法: ospf cost value,Page 13,ABR & ASBR,Page 14,问题,什么是Router ID ?有什么作用?修改Router ID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?,Page 15,内容介绍,第1章 OSPF协议基本概

6、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,Page 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,Page 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。,Page 18,DR和BDR,Page 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?,Page 20,内容介

7、绍,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,Page 21,OSPF报文头,OSPF报文头格式:,Page 22,OSPF的五种协议报文,Hello报文 发现及维持邻居关系,选举DR,BDR DD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LSA LSU报文 向对方发送其需要的LSA LSAck报文 收到LSU之后,进行确认,Page 23,邻接关系的形成与维持,通过HELLO报文形成邻接关系 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

8、行这项工作: HELLO TIME:缺省为10秒(对于NBMA网络为30秒) DEAD TIME:缺省为4倍的HELLO TIME,Page 24,OSPF的邻居状态机,Page 25,邻接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,Page 26,OSPF协议数据库交换过程,Page 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,Page 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

9、序是怎样的? OSPF中有哪些表?生成这些表的顺序是怎样的?,Page 29,内容介绍,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,Page 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,Page 31,LSA分类,Page 32,LSA进一步阐述,以下图为例,介绍各种LSA,Page 33,Router LSA (Type 1),Router LSA 报文格式:,Router LSA(不包括LSA头部),Page 34,Router LSA of RT

10、4,RT4disp ospf lsdb router 4.4.4.4 OSPF Process 1 with Router ID 4.4.4.4Link State DatabaseArea: 0.0.0.0 Type : Router Type 1 LSA Ls id : 4.4.4.4 OSPF的Router ID Adv rtr : 4.4.4.4 LSA的始发者 Ls age : 1195 Len : 36 Seq# : 80000008 Chksum : 0x5d57 Options : (DC) ABR Link count : 1Link ID : 3.3.3.3 连接对象Dat

11、a : 40.1.1.1 取决于链路类型Type : Virtual 连接类型Metric : 1562,Page 35,Network LSA (Type 2),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(designated router)生成Network LSA 和Router LSA一样,只在区域内传播,不再向外传播,Network LSA(不包括LSA头部),Network LSA 报文格式:,Page 36,Network LSA for 6.6.6.6,disp ospf lsdb networkOSPF Proces

12、s 1 with Router ID 6.6.6.6Link State DatabaseArea: 0.0.0.4 Type : Net LSA类型 Ls id : 60.1.1.2 DR在该网段的接口地址 Adv rtr : 6.6.6.6 LSA的始发者 Ls age : 166 Len : 32 Seq# : 80000003 Chksum : 0xfbc5 Options : (DC) Net mask : 255.255.255.0Attached Router 6.6.6.6 连接到该网络的路由器Attached Router 2.2.2.2,Page 37,Summary LS

13、A (Type 3,4),Summary LSA(不包括LSA头部),Summary LSA 报文格式:,Page 38,Type 3 Details,display ospf lsdb summary OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2 Link State Database Area: 0.0.0.0 Type : SumNet LSA类型 Ls id : 40.1.1.0 被通告的网络地址 Adv rtr : 4.4.4.4 始发此LSA的Router Ls age : 1382 Len : 28 Seq# : 80000004 Chksum :

14、0x439e Options : (DC) (Non DN) Net mask : 255.255.255.0 网络掩码 Tos 0 metric: 1562 花费,Page 39,Type 4 Details,disp ospf lsdb asbrOSPF Process 1 with Router ID 5.5.5.5Link State DatabaseArea: 0.0.0.3 Type : SumASB LSA类型 Ls id : 1.1.1.1 ASBR Router ID Adv rtr : 4.4.4.4 通告路由器 Ls age : 1498 Len : 28 Seq# :

15、80000002 Chksum : 0x7176 Options : (DC) Tos 0 metric: 3125,Page 40,External LSA (Type 5),AS-external-LSAs 报文格式:,External LSA(不包括LSA头部),Page 41,External Type 1,Page 42,External Type 2,Page 43,Type 5 Details,disp ospf lsdb aseOSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2Link State DatabaseType : ASE LSA类型 Ls

16、id : 80.0.0.0 Link State ID Adv rtr : 1.1.1.1 通告路由器 Ls age : 789 Len : 36 Seq# : 80000002 Chksum : 0x756 Options : (DC) Net mask : 255.0.0.0 掩码 Tos 0 metric: 1E type : 2Forwarding Address :0.0.0.0 转发地址Tag: 1,Page 44,NSSA External LSA (Type 7),NSSA区域可以有选择的引入外部路由 NSSA中的引入操作产生Type 7 LSA Type 7 LSA是由NSS

17、A ASBR产生的 Type 7 LSA只存在于NSSA 区域 Type 7 LSA在传出NSSA区后,被转换成TYPE 5 LSA,这是由NSSA ABR完成的 NSSA ABR会告诉OSPF域:我是一个ASBR,Page 45,Type 7 Details,disp ospf lsdb nssaOSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2Link State DatabaseArea: 0.0.0.4 Type : NSSA LSA类型 Ls id : 0.0.0.0 Adv rtr : 2.2.2.2 Ls age : 1330 Len : 36 Seq#

18、: 80000004 Chksum : 0xdcc8 Options : (DC) Net mask : 0.0.0.0Tos 0 metric: 1E type : 2Forwarding Address :0.0.0.0Tag: 1,Page 46,初始状态的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-Router LSA随着邻居关系向邻接关系的过渡,这些ROUTER LSA会根据从对方学到的LSA信息,发生一些变化,比如生成NETWORK LSA或其他类型的 LSA.,Page 47,LSA交换之后接下来是?,广播和NBMA网络中,DR产生NETWOR

19、K LSA,同时ROUTER LSA也发生了一些变化 PTP和PTMP网络中产生了POINT-TO-POINT类型的ROUTER LSA 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,Page 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?,Page 49,内容介绍,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

20、网络,Page 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,Page 51,Transit 区域,接收如下类型的LSA: Summary LSA External LSA,Page 52,Transit 区域,Page 53,Stub 区域,允许学习Summary LSAs 拒绝type 5 LSA Default LSA作为summary LSA注入到该区域,用以弥补学不到type 5 LSA的信息

21、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,Page 54,Stub 区域,Page 55,完全Stubby区域,拒绝具体的summary LSA 拒绝所有的external LSA Default LSA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,Page 56,完全Stubby区域,Page 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:external LSA (type 7) Type 7 LSAs 泛洪到NSSA的整个区域 该区域没有 Type 5 LSA Type 7

22、LSAs 被转换成 Type 5 LSAs之后泛洪到骨干区域 可以在ABR处进行路由过滤或者聚合,Page 58,NSSA区域,Page 59,虚链接 Virtual Link,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-peer router-id,Page 60,虚链接举例,Page 61,没有聚合的情况,所有的LSA都传播出去了 区域内链路状

23、态的变化同时引发其他区域路由信息的变化,Page 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,Page 63,网内流量部署,建立流量分担组 等值负载分担,Page 64,外部路由引入,Page 65,OSPF验证功能,很多人都忽略了这一点:Use authentication! 使用验证功能的时候,建议使用MD5验证,方法如下: authentication-mode simple | md5 ospf authentication-mode md5 key_id key,Page 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?,Page 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,

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