1、国家信息化工程师认证考试管理中心,2003-09-06 版本1.00,第 三 级 别,第3章 IP路由,内容概述,路由概述 路由的分类 启用静态路由 动态路由协议 路由信息协议 内部网关路由协议,为什么要使用路由？ （1）路由可解决网络物理段大小受限问题； （2）路由可解决网络段主机数量限制问题； （3）路由可实现网络冗余路径选择； （4）路由可进行网络流量控制； （5）路由可实现不同网络拓扑之间的数据传输。什么是路由？ 路由选择：决定最佳路由路径。 交换：在网间网中传送数据包。,路由概述,路由的前提,1.目标地址(destination address) 2.可以学习到远端网络状态的相邻路由
2、器 3.到达远端网络的所有路线 4.到达远端网络的最佳路径 5.如何保持和验证路由信息,172.16.1.1,10.120.2.1,怎样建立路由表,直接连接-Connected：路由器端口连接 静态 Static：管理员人工定义动态：由路由协议建立,静态路由,172.16.2.1,SO,172.16.1.0,B,172.16.2.2,Network,A,多用于末节网络（stub network）的访问,B,Stub Network,静态路由,S0: 2.0.0.2 /24,B,S0: 2.0.0.1 /24,R1,R2,Stub Network,E0: 3.0.0.1/24,Pc2: 3.0.
3、0.2/24,Pc1: 1.0.0.2/24,E0: 1.0.0.1/24,静态路由配置命令,Router(config)# ip route network mask address | interface distance permanent,Network: 所要到达的目的网络 Mask: 目的网络子网掩码 Address： 下一个跳的IP地址，即相邻路由器的端口地址，也称为网关 Interface： 本地网络接口 (必须用在点对点链路，不能用于了LAN) Distance： 管理距离（默认为 1，有时为了实现浮动静态路由可能改变其值,目的为了当动态路由可以出故障，而由静态路由充当备份。
4、) Permanent ：当不能与下一跳路由器通信，永久保留此路由表,静态路由配置示例,Stub Network,ip route 172.16.1.0 255.255.255.0 172.16.2.1,172.16.2.1,SO,172.16.1.0,B,172.16.2.2,Network,A,B,172.16.1.0：目的地址 255.255.255.0：子网掩码 172.16.2.1：下一跳的IP地址,默认路由,特殊的静态路由。 任何未被指定路由的数据包都将通过其默认路由端口发往下一跳的路由器;仅用于单一对外接口的路由器。,Stub Network,ip route 0.0.0.0 0
5、.0.0.0 172.16.2.2,172.16.2.1,SO,172.16.1.0,B,172.16.2.2,Network,A,B,ip classless,当路由器收到一个目的子网不在路由表中的数据包时，默认时，它将丢弃这个数据包。因此，使用默认路由，必须要使用 ip classless在 IOS 12.X 之前，使用默认路由必须使用,Router(config)# ip classless,静态路由特点,静态路由:手动填加路由线路到路由表中。 优点是: 1.没有额外的router的CPU负担 2.节约带宽 3.增加安全性 缺点是: 1.网络管理员必须了解网络的整个拓扑结构 2.如果网络
6、拓扑发生变化,管理员要在所有的路由器上手动修改路由表 3.不适合在大型网络中,路由协议的基本原理（一）,动态路由协议是做什么的 计算路由的计算本地路由器到网络中其它网段的路由 如何做到这一点 每台路由器将自己已知的路由相关信息发给相邻的路由器，由于大家都这样做，最终每台路由器都会收到网络中所有的路由信息然后运行某种算法，计算出最终的路由来（实际上需要计算的是该条路由的下一跳和花费）,路由协议的基本原理（二）,动态路由协议是做什么的 “天王盖地虎”“宝塔镇河妖” 每种路由协议都有自己的语言（相应的路由协议报文），如果两台路由器都实现了某种路由协议并已经启动该协议，则具备了相互通信的基础 “初次见
7、面，请多关照” 一台新加入的路由器应该主动把自己介绍给网段内的其它路由器通过发送广播报文或发送给指定的路由器邻居来做到这一点 “好久不见，近况如何” 为了能够观察到某台路由器突然失败（路由器本身故障或连接线路中断）这种异常情况，规定两台路由器之间的协议报文应该周期性地发送,Routing protocols are used between routers to determine paths and maintain routing tables.路由器学习路径的方式 Once the path is determined, a router can route a routed proto
8、col. 数据包的运输工具,Routing Protocol & Routed Protocol,在TCP/IP协议栈中，Routed Protocol（IP）工作在网络层，而Routing Protocol工作在传输层或者应用层，他们之间的关系为：Routing Protocol 负责学习最佳路径，而Routed Protocol根据最佳路径将来自上层的信息封装在IP包里传输,自治系统（）,由同一机构管理，使用同一组选路策略的路由器的集合。,自治系统,自治系统,组网利用到的2种路由协议,内部网关协议(Interior Gateway Protocols,IGPs) RIP ，OSPF ，IG
9、RP 等外部网关协议(Exterior Gateway Protocols,EGPs) BGP ，IS-IS 等。,3种路由协议:,1.距离矢量(distance vector) 2.链路状态(link state) 3.混合型(hybrid) 距离向量 : 用于根据距离(distance)来判断最佳路径,当一个数据包 每经过一个路由器时,被称之为经过一跳(Hop).经过跳数最少的则作为最佳路径.这类协议的例子有RIP和IGRP,它们将整个路由表向与它们直接相连的相邻路由器。,链路状态:,链路状态:也叫最短路径优先(shortest-path-first)协议.每个路由器创建3张单独的表：一张
10、用来跟踪与它直接相连的相邻路由器;一张用来决定网络的整个拓扑结构;另外一张作为路由表.所以这种协议对网络的了解程度要比距离向量高.这类协议例子有OSPF,混合型(hybrid),将距离矢量(distance vector)和 链路状态(link state)两种协议结合起来的产物。这类协议例子有EIGRP。,Routing Information Protocol 古老但广泛使用 使用跳计数（hops）为度量值 最大15跳限制 定期更新30秒，并发送完整路由表 适用小型网络,距离矢量路由协议 RIP,距离矢量路由协议,周期性（默认情况下每30秒更新一次）将完整的路 由表广播给相邻的路由器。累计
11、经过的路径,距离矢量路由协议的路由汇聚,A,B,C,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,Routing Table,10.2.0.0,10.3.0.0,0,0,Routing Table,10.3.0.0,S0,0,10.4.0.0,E0,0,Routing Table,10.1.0.0,10.2.0.0,0,0,距离矢量路由协议的路由汇聚,A,B,C,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,10.4.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,Routing Table,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,
12、Routing Table,10.2.0.0,10.3.0.0,10.4.0.0,10.1.0.0,0,0,1,1,Routing Table,10.3.0.0,S0,0,10.4.0.0,E0,0,10.2.0.0,1,1,0,0,距离矢量路由协议的路由汇聚,A,B,C,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,Routing Table,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,10.4.0.0,Routing Table,10.2.0.0,10.3.0.0,10.4.0.0,10.1.0.0,0,0,1,1,Routing Ta
13、ble,10.3.0.0,S0,0,10.4.0.0,E0,0,10.2.0.0,S0,10.1.0.0,1,2,1,2,0,0,当网络中所有路由器都运行着相同的信息时，称为网络已收敛（convergence）,距离矢量路由协议的路由维护,路由回路（Routing loops）,数据包不能抵达目的地,路由回路的产生,每个路由器维护可以抵达所有可能目的网络的路径信息,A,B,C,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,Routing Table,10.3.0.0,S0,E0,S0,S0,1,2,10.1.0.0,10.2.0.0,10.4.0.0
14、,0,0,Routing Table,10.1.0.0,E0,S0,S0,S0,1,2,10.4.0.0,10.3.0.0,10.2.0.0,0,0,Routing Table,10.2.0.0,S0,S1,S1,S0,1,1,10.1.0.0,10.4.0.0,10.3.0.0,0,0,10.4.0.0,路由回路的产生,网络拓朴变化时，路由器更新自己的路由表,A,B,C,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,Routing Table,10.3.0.0,S0,E0,S0,S0,1,2,10.1.0.0,10.2.0.0,10.4.0.0,0,Down,R
15、outing Table,10.1.0.0,E0,S0,S0,S0,1,2,10.4.0.0,10.3.0.0,10.2.0.0,0,0,Routing Table,10.2.0.0,S0,S1,S1,S0,1,1,10.1.0.0,10.4.0.0,10.3.0.0,0,0,10.4.0.0,路由回路的产生,缓慢的路由收敛导致错误的路由信息,A,B,C,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,10.4.0.0,路由回路的产生,路由器C从路由器B学到了错误的路径信息,A,B,C,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S
16、0,S0,S1,S0,E0,X,10.4.0.0,路由回路的产生,路由器A依照错误的路径信息更新自己的路由表,A,B,C,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,10.4.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,Routing Table,1,2,0,2,Routing Table,1,4,0,0,Routing Table,3,1,0,0,路由回路的产生,A,B,C,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,Routing Table,10.3.0.0,1,2,10.1.0.0,10.2.0.0,10.4.0.0,0,
17、4,Routing Table,1,6,0,0,Routing Table,5,1,0,0,错误的路径信息在路由器间反复传递形成循环路径 数据包不停的在网络中循环转发,10.4.0.0,解决方法：定义最大值,A,B,C,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,10.4.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,当计算距离的度量值超过某一最大值时判定路由不可达,解决方法：水平分割（ Split Horizon）,不向路由来源的方向反向发送学到的路由,A,B,C,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,X,X,10.4.0.
18、0,解决方法：毒性逆转（Poison Reverse）,A,B,C,10.1.0.0,10.2.0.0,10.3.0.0,10.4.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,路由器设定抵达故障网络的距离为无限大,路由毒化（Route Poisoning ）,当一条路径信息变为无效之后，路由器并不立即将它从路由表中删除，而是用16，即不可达的度量值将它广播出去。这样虽然增加了路由表的大小，但对消除路由循环很有帮助，它可以立即清除相邻路由器之间的任何环路。,解决方法：抑制定时器,网络10.4.0.0故障,抑制期满后更新,网络 10.4.0.0 不可达,A,B,C,10.2.0.0,10.3.
19、0.0,10.4.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,抑制期满后更新,抑制定时器保证路由器在某一时间段内拒绝任何可能影响路由的改变，除非路由更新有更好的度量值,180秒,抑制计时 (holddown timer ),一条路由信息无效之后，一段时间内这条路由都处于抑制状态，即在一定时间内不再接收关于同一目的地址的路由更新。如果，路由器从一个网段上得知一条路径失效，然后，立即在另一个网段上得知这个路由有效。这个有效的信息往往是不正确的，抑制计时避免了这个问题，而且，当一条链路频繁起停时，抑制计时减少了路由的浮动，增加了网络的稳定性。,解决方法：触发更新,A,B,C,10.2.0.0,1
20、0.3.0.0,10.4.0.0,E0,S0,S0,S1,S0,E0,X,Network 10.4.0.0 is unreachable,Network 10.4.0.0 is unreachable,Network 10.4.0.0 is unreachable,10.1.0.0,当网络拓扑发生变化后，马上发送路由更新信息,触发更新（trigger update）,当路由表发生变化时，更新报文立即广播给相邻的所有路由器，而不是等待30秒的更新周期。同样，当一个路由器刚启动RIP时，它广播请求报文。收到此广播的相邻路由器立即应答一个更新报文，而不必等到下一个更新周期。这样，网络拓扑的变化会最快
21、地在网络上传播开，减少了路由循环产生的可能性。,RIP 定时器,1. 路由更新计时: 路由器发送路由表副本给相邻路由器的周期性时间,30秒 2. 路由无效计时: 如果经过180秒,一个路由的选项都没有得到确认,路由器就认为它已失效了 3. 保持计时器: 当路由器得知路由无效后,路由器将进入holddown状态,默认时间是180秒,如果在这180秒里,路由器接收到路由更新以后或者超过180秒,保持计时器停止计时。4. 路由刷新时间: 如果经过240秒,路由表的选项仍没有得到确认,它就被从路由表中删除,跳计数的问题,不能充分描述路径特性导致所选路径不为最优,针孔拥塞,假如到达一个网络有2条跳数相同
22、的链路,那么将均衡负载在这2条链路上,平均分配,RIP最多支持6条均衡链路。假如2条到达远端网络的链路1和2的跳数均为1,但是链路1的带宽是56kbps,2的是T1线路1544kbps,显然,走链路2好过走链路1,但是RIP使用跳数作为度,所以RIP会把数据平均分配到链路1和2上,这就造成了pinhole congestion。,基本配置,Router(config)# router rip,Router(config-router)# network network-number,1.开启RIP进程,2.配置网络,注意：由于AD的问题,所以要先去掉之前的静态路由,配置示例,2.3.0.0,2
23、.3.0.0,172.16.1.1,S2,E0,S3,192.168.1.1,10.1.1.1,10.2.2.2,10.1.1.2,S2,S3,10.2.2.3,172.16.1.0,A,B,C,192.168.1.0,E0,router rip network 172.16.0.0 network 10.0.0.0,router rip network 192.168.1.0 network 10.0.0.0,router rip network 10.0.0.0,检查配置结果,Router# show ip protocols,察看RIP的配置状态,Router# show ip rout
24、e,显示路由表,Show ip route,R 192.168.50.0 120/2 via 192.168.20.2, 00:00:23, Serial0/0 (略) R代表的是RIP,120/2分别代表AD和度,在这里,度即为跳数.假如说你在这个信息里看到的是120/15,那么下1跳为16,不可达,这条路由线路也将随之无效,将被丢弃,管理距离（Administrative Distance）,管理距离AD是路由选择信息源的可信度的级别。在Cisco路由器中，管理距离由从0到255的数值表示。数值越高，可信度级别越低。假如一个路由器收到远端的两条路由更新,路由器将检查AD , AD值低的将被
25、选为新路线存放于路由表中. 假如它们拥有相同的AD,将比较它们的度量值(metric).度量值低的将作为新线路.假如它们的AD和度都一样,那么将在2条线路做均衡负载.,管理距离值,路由信息源 缺省管理距离（AD） 直接相连的网络接口 0 最可信 静态路由 1 Enhanced IGRP 90 IGRP 100 OSPF 110 RIP 120 EIGRP 170 未知/不可信 255,抑制RIP传播,如果你想阻止RIP更新信息传播到LANs和WANs上，可以防止RIP更新信息广播从你定义了的接口上发送出去,但是这个接口仍然可以接受到更新信息,如下:,RouterA(config)#router
26、 rip RouterA(config-router)#network 192.168.10.0 RouterA(config-router)#passive-interface s 0/0,Debug,#debug ip rip,发送控制台消息显示有关在router接口上收发RIP数据包的信息,关闭debug：使用undebug all或者no debug all命令,Floating Static Routes,Floating Static Routes,有类路由与无类路由,有类别域间路由选择（Classful interdomain routing）一般把路由信息协议（RIP）和内部网
27、关路由选择协议（IGRP）等称为有类路由协议。在有类路由选择协议中，只在路由器之间传送路由和它的度量值，不传送子网掩码。,有类路由选择：,有类的路由,Classful路由协议在路由更新时不携带掩码； Classful路由协议只能支持定长子网掩码；同一个大类网络下的子网信息当掩码长度一致时可以相互穿越。掩码长度不一致时子网信息不能传递。 Classful路由协议不支持非连续的子网（Discontiguous subnet）子网信息穿过另外一个大类网络时将在网络边界做自动汇总（10.2.0.0和10.3.0.0进入路由器C时被自动汇总为10.0.0.0），这样在C上会产生路由混乱,无类的路由选择协
28、议,Classless路由协议在路由更新时携带掩码Classless路由协议能支持变长子网掩码（VLSM）Classless路由协议可以支持非连续的子网（Discontiguous subnet）包括 ：RipV2, Eigrp,Ospf ,BGP-4,Classless路由,10.2.0.0/16 192.168.1.16/28 192.168.1.32/30 10.3.0.0/16,10.2.0.0/16 192.168.1.16/28 192.168.1.32/30 10.3.0.0/16,10.2.0.0/16 192.168.1.32/30 192.168.1.16/28 10.3.
29、0.0/16,10.2.0.0/16,192.168.1.16/28,192.168.1.32/30,10.3.0.0/16,配置RIPv2,Router(config-router)# version 2,Router(config-router)# no autosummary,使用RIPv2,关闭自动总结,RIPv1与RIPv2,广播更新（255.255.255.255） 组播更新（224.0.0.9） 有类路由 无类路由 不支持VLSM 支持VLSM 不支持认证 支持MD5认证 RFC1058 RFC1723,RIPv1,RIPv2,IGRP协议,IGRP (Interior Gate
30、way RoutingProtocol)是一种动态距离向量路由协议，它是Cisco公司专有的。IGRP默认使用带宽和延迟(delay)作为度来寻找最佳路径,这样的度就叫复合度(composite metric).当你配置IGRP的时候,你必须以AS号作为配置参数,所有的路由器必须使用相同的AS号来共享路由表信息. IGRP支持6条链路的均衡负载。,IGRP专有的特征 ：,1.IGRP可以在大型组网中使用到，最大跳数 255,默认100跳 2.使用AS号 3.每90秒发送完整的路由更新 4.使用带宽和延迟作为度量值,IGRP 定时器,1.路由更新计时:默认90秒 2.路由无效计时:默认270秒
31、3.保持计时器:默认280秒(3倍更新时间+10秒) 4.路由刷新时间: 默认630秒,IGRP的配置：,注意： 1）编号的有效范围为165535，编号用确定一组区域编号相同的路由器和接口 2）不同的编号的路由器不参与路由更新,(config)#router igrp 100 (config-router)#network 192.168.2.0,router igrp 100network 172.16.0.0network 10.0.0.0,IGRP Configuration Example,router igrp 100network 10.0.0.0,router igrp 100n
32、etwork 192.168.1.0network 10.0.0.0,Autonomous System = 100,172.16.1.1,S2,E0,S3,192.168.1.1,10.1.1.1,10.2.2.2,10.1.1.2,S2,S3,10.2.2.3,172.16.1.0,A,B,C,192.168.1.0,E0,SHOW IP ROUTE,I 192.168.1.0/24 100/91056 via 10.1.1.2, 00:00:23, Serial2I:表示由IGRP所引入的路由， 100：表示IGRP的管理距离； 91056:表示组合度量值；组合度量值越低，说明路由越好；
33、组合度量是通过带宽和线路延迟计算出来的。,Debug,#debug ip igrp events,提供在网络中运行的IGRP路由选择信息的概要,显示来自相邻路由器要求更新的请求消息和由路由器发到相邻路由器的广播消息,# debug ip igrp transactions,OSPF概述,(Open Shortest Path First)开放最短路径优先 链路状态路由协议 收敛速度比RIP快 使用开销（Cost）为度量值 无定期更新,使用224.0.0.5 组播地址发送更新. 支持VLSM和认证支持认证 无类路由协议 可用于大规模网络,OSPF 术语,链路（LINK）：网络或分配给网络的路由器
34、的接口.当接口被加到OSPF的进程中以后,OSPF把它认为成是一条链路(link)。链路状态，如UP，DOWN，IP及网络类型等。,Link-State Protocols,OSPF的层次结构,由层次化的区域组成 很小的路由更新流量 必须存在区域0（Area0）来定义骨干（backbone）区域,OSPF网络中路由器种类,外部l AS,内部路由器,骨干/内部 路由器,ABR 与 骨干路由器,ABR 与骨干 路由器,内部路由器,ASBR 与 骨干路由器,区域 1,区域 2,区域0（骨干区域）,自治系统,OSPF网络中路由器种类,内部路由器（Internal Router):所有接口都在同一区域内
35、.骨干路由器（Backbone Router）:位于主干区域内的路由器.区域边界路由器（Area Border Router):有连接到多个区域接口.自治系统边界路由器（Autonomous System Boundary Router):有至少一个到外部网络(另一个自治系统)的接口.一台路由器可以属于多种路由器类型，并对他所连接的每个区域都有一个单独的链路状态数据库。,HELLO 协议,1. 用来发现OSPF neighbor； 2. Hello 报文包含多个协商参数； 3. 用来维持邻居间链接的存活； 4. 用来选举 DR ，BDR 。HELLO包的寻址为多目组播地址:224.0.0.5,
36、用来指代所有OSPF路由器 HELLO包大小:50字节,HELLO 包,HELLO 包含内容,a Router ID b Area ID c IP地址和掩码 d 认证方式和认证信息 e Hello Interval和Dead Interval f Router优先权 g DR和BDR的Router ID 每个OSPF路由器收到收到hello报文，将会协商上述信息，是否符合，如果不符合，Hello报文会遭到丢弃。,Router ID(RID),用来鉴别路由器的IP地址。Cisco通过使用回环(loopback)接口的最高的IP地址来鉴别路由器.如果回环接口没有配置IP地址,OSPF将选择所有激活
37、的物理接口中最高的IP地址。,Loopback Interfaces 回环接口,回环接口,是逻辑接口而非物理接口,即不是路由器上的真正的接口，永远不会down掉。 保证OSPF的路由器RID不会改变,邻居neighbors,两个或多个路由器，拥有连接到某个公共网络的接口。,邻居关系数据库neighborship database,所有运行OSPF的能够接收Hello信息的路由器的名单列表，各种信息，包括RID和状态等，都保持在每个路由器的neighborship database中。,指定路由器 Designated Router(DR):,多路访问网络中为避免路由器间建立完全相邻关系而引起大
38、量开销,OSPF在区域中选举一个DR,每个路由器都与之建立完全相邻关系.DR和BDR使用224.0.0.5发送 Hello Packet，而收到报文的路由器以224.0.0.6发送确认报文，表示收到了Hello Packet。,备用指定路由器 BDR,backup designated router(BDR):多路访问网络中DR的备用router,BDR从拥有adjacency关系的路由器接收路由更新,但是不会转发LSA更新 。DR：主要用于与其他路由器建立邻接关系，第二担任LSA信息的集中点。 BDR：LSA的第二个集中点，通过计时器监测DR的更新活动。,广播网络中:选取 DR与 BDR,P
39、=1,P=0,P=1,P=3,P=2,DR,BDR,DR , BDR 选举,1.有最高优先级的路由器为DR，第二高优先级为BDR； 2.优先级相等时，依照路由器ID（RID）的高低判定； 3.优先级为0的路由器不能作为DR，BDR； 4.如果一台优先级更高的路由器添加到网络中，原来的DR ，BDR 保持不变； 5.DR 失效，BDR 成为DR，选举新的 BDR 。,更改路由器优先级,Interface e0 Ip ospf priority 0要注意:路由器优先级可以影响一个选取过程,但是它不能强制更换已经有效的DR和BDR路由器.,邻接adjacency,存在于路由器与DR，BDR之间的关系
40、。 邻接的路由器将具有同步的链路状态数据库。,OSPF中的术语,路由表,拓朴结构 数据库,邻居关系 数据库,Cost = 10,Cost = 1785,Cost = 6,邻居,区域 1,区域0,一.OSPF数据包类型,类型一：HELLO包 （与邻居建立关系并维护邻居关系） 类型二：数据库描述数据包 （描述一个OSPF路由器的本地LSA内容） 类型三：状态请求 （请求相邻路由器，发送其LSA具体条目） 类型四：链路状态更新 （向邻居发送LSA通告） 类型五：链路状态确认 （确认收到邻居路由器的LSA）,OSPF Packet Types,1,HELLO包 2,数据库描述包 3,链路状态请求包 4
41、,链路状态更新包 5,链路状态确认包,OSPF工作原理,DOWN状态：没有与任何邻居交换信息.INIT状态：每10秒发送HELLO包(类型1)TWO-WAY双向状态：基本状态,当看到自己出现在邻居路由器的HELLO数据包中时,它就进入了双向状态.,交换过程,Establishing Bidirectional Communication (Cont.),Establishing Bidirectional Communication (Cont.),EXSTART 准启动状态：两个邻居路由器用DBD数据包来协商主从关系，有最高OSPF路由器ID的路由器胜出为主(debug ip ospf ev
42、ents).EXCHANGE 交换状态：路由器相互描述它们的链路状态数据库.LOADING 加载状态：接收类型3(LSR状态请求包)-回应类型4(LSU链路状态更新包) 确认类型5(LSA链路状态确认包)FULL ADJACENCY 全邻接状态：生成邻接数据库（邻居路由器列表），另外，还有链路状态数据库(拓扑结构数据库)和转发数据库（路由表）生成。,Establishing Bidirectional Communication,你知道了我,我知道了你!,Discovering the Network Routes,Discovering the Network Routes,Adding t
43、he Link-State Entries,Adding the Link-State Entries (Cont.),Adding the Link-State Entries,稳定状态只有1种情况.,Adding the Link-State Entries,稳定状态只有1种情况.,Creation of Adjacencies,RouterA# debug ip ospf adjPoint-to-point interfaces coming up: No election %LINK-3-UPDOWN: Interface Serial1, changed state to up OS
44、PF: Interface Serial1 going Up OSPF: Rcv hello from 192.168.0.11 area 0 from Serial1 10.1.1.2 OSPF: End of hello processing OSPF: Build router LSA for area 0, router ID 192.168.0.10 OSPF: Rcv DBD from 192.168.0.11 on Serial1 seq 0x20C4 opt 0x2 flag 0x7 len 32 state INIT OSPF: 2 Way Communication to
45、192.168.0.11 on Serial1, state 2WAY OSPF: Send DBD to 192.168.0.11 on Serial1 seq 0x167F opt 0x2 flag 0x7 len 32 OSPF: NBR Negotiation Done. We are the SLAVE OSPF: Send DBD to 192.168.0.11 on Serial1 seq 0x20C4 opt 0x2 flag 0x2 len 72,拓扑数据库-topology database,包含了从链路状态(LSA)包得来的信息.路由器把它输入到Dijkstra算法中算出
46、最短路径。,链路状态路由协议,SPF算法,SPF算法是OSPF路由协议的基础。SPF算法有时也被称为Dijkstra算法.SPF算法将每一个路由器作为根（ROOT）来计算其到每一个目的地路由器的距离，每一个路由器根据一个统一的数据库会计算出路由域的拓扑结构图，该结构图类似于一棵树，在SPF算法中，被称为最短路径树。SPF(最短路径优先算法)将路由器到目的地之间的每条链路成本加到一起，作为一条路径的成本，路由器选择成本最低的路径放到它的路由表中，路由表也称为转发数据库。（forwarding database）,SPF算法,开销COST,Cisco使用基于带宽的度量,而其他厂商是用不同的标准来度
47、量度的.Cisco度量度的公式为100,000,000/带宽(bps).比如100Mbps的快速以太网接口的耗费就为1,10Mbps的就为10,64Kbps的耗费为1563.可以使用ip ospf cost命令来修改耗费,值的范围是1到65535。,选择路由,Topology Table Net Cost Out Interface 10.2.2.0 7 To0 10.3.3.0 17 To0 10.3.3.0 20 E0,Cost=10,Cost=6,Cost=1,A,B,C,This is the best route to 10.3.3.0.,10.1.1.0/24,10.2.2.0/24,10.3.3.0/24,10.4.4.0/24,Cost=10,维护路由信息,I need to update my routing table.,4,LSU,LSU,Link-State Change,LSU,DR,A,B,各LSA有自己的老化计时器，缺省值是30分钟 路由器A通过224.0.0.6通知所有的DR和BDR DR通过224.0.0.5将LSU扩散到其他路由器,更新路由信息,Yes,Goto A,A,No,向发送源发送有 新信息的LSU,
