使用鏈路狀態(tài)路由協(xié)議

1、1西安思源學(xué)院. http:/使用鏈路狀態(tài)路由協(xié)議 Introducing Routing and Switching in the Enterprise Chapter 62西安思源學(xué)院. http:/目標(biāo)目標(biāo)描述并規(guī)劃使用 OSPF網(wǎng)絡(luò).使用單區(qū)域 OSPF設(shè)計(jì)和配置網(wǎng)絡(luò).使用多協(xié)議環(huán)境.3西安思源學(xué)院. http:/目錄目錄 6.1 使用 OSPF路由協(xié)議 6.2 實(shí)施單區(qū)域 OSPF 6.3 使用多路由協(xié)議4西安思源學(xué)院. http:/6.1使用 OSPF路由協(xié)議5西安思源學(xué)院. http:/6.1.1 鏈鏈路狀路狀態(tài)態(tài)路由路由協(xié)議協(xié)議的運(yùn)行的運(yùn)行過(guò)過(guò)程程 鏈路狀態(tài)協(xié)議以其良好的分層設(shè)

2、計(jì)和足以支持大型網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性廣泛應(yīng)用于企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中并博得眾多 ISP 的青睞. 開(kāi)放最短路徑優(yōu)先 (OSPF) 協(xié)議是一種鏈路狀態(tài)路由協(xié)議. OSPF 是由 Internet 工程任務(wù)組 (IETF) 開(kāi)發(fā)的、用于支持 IP 通信的開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)路由協(xié)議. OSPF 是一種無(wú)類內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 (IGP) 鏈路狀態(tài)協(xié)議將只在拓?fù)浒l(fā)生更改（例如鏈路斷開(kāi)）時(shí)才發(fā)送更新信息.6西安思源學(xué)院. http:/6.1.1鏈鏈路狀路狀態(tài)態(tài)路由路由協(xié)議協(xié)議的運(yùn)行的運(yùn)行過(guò)過(guò)程程 與距離矢量協(xié)議相比較，鏈路狀態(tài)路由協(xié)議具有以下特性： 需要更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和配置需要占用更多的路由器資源需要占用更多的內(nèi)存來(lái)存儲(chǔ)多個(gè)表需要占用

3、更多的 CPU 和處理資源來(lái)完成復(fù)雜的路由計(jì)算7西安思源學(xué)院. http:/6.1.1鏈鏈路狀路狀態(tài)態(tài)路由路由協(xié)議協(xié)議的運(yùn)行的運(yùn)行過(guò)過(guò)程程 8西安思源學(xué)院. http:/6.1.2 OSPF 度量和收度量和收斂斂 OSPF 根據(jù)各條鏈路的帶寬或速度來(lái)衡量鏈路的開(kāi)銷 更高的帶寬 = 更低的開(kāi)銷 = 可靠的路由 開(kāi)銷 = 100,000,000 /以 bps 表示的鏈路帶寬 使用 ip ospf cost 命令手動(dòng)配置接口的開(kāi)銷值。9西安思源學(xué)院. http:/6.1.2 OSPF度量和收度量和收斂斂 SPF 算法 (Diijkstras算法) 每個(gè)路由器都會(huì)生成一個(gè)拓?fù)錁?shù) OSPF 鏈路狀態(tài)或拓

4、撲數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)存儲(chǔ) SPF 樹(shù)信息黃框黃框里為最低cost的路徑10西安思源學(xué)院. http:/6.1.2 OSPF度量和收度量和收斂斂 練習(xí)11西安思源學(xué)院. http:/6.1.3 OSPF 鄰鄰居和居和鄰鄰接關(guān)系接關(guān)系 OSPF 路由器會(huì)建立和維護(hù)與其它相連 OSPF 路由器的鄰居（或鄰接）關(guān)系. 鄰接是高級(jí)鄰居關(guān)系，鄰接的路由器之間可以交換路由信息. OSPF 路由器使用 Hello 協(xié)議開(kāi)始建立和維護(hù)鄰接關(guān)系. 12西安思源學(xué)院. http:/6.1.3 OSPF鄰鄰居和居和鄰鄰接關(guān)系接關(guān)系 OSPF 路由器使用 Hello 協(xié)議開(kāi)始建立和維護(hù)鄰接關(guān)系. hello 協(xié)議通過(guò)組播地址 2

5、 向直接連接的 OSPF 路由器發(fā)送很小的 hello 數(shù)據(jù)包. 這些數(shù)據(jù)包在以太網(wǎng)和廣播鏈路上每 10 秒發(fā)送一次，在非廣播鏈路上則是每 30 秒發(fā)送一次. 這些設(shè)置包括 hello 間隔、dead 間隔和網(wǎng)絡(luò)類型，還可能包括身份驗(yàn)證類型和身份驗(yàn)證數(shù)據(jù). 任何兩臺(tái)路由器要組成鄰接關(guān)系，其所有設(shè)置都必須一致. 路由器會(huì)將找到的鄰居鄰接關(guān)系記錄到 OSPF 鄰接數(shù)據(jù)庫(kù)中.13西安思源學(xué)院. http:/6.1.3 OSPF鄰鄰居和居和鄰鄰接關(guān)系接關(guān)系 DR 和 BDR 的作用是減少發(fā)送的更新數(shù)量，減少不必要的流量以及減少所有路由器的處理開(kāi)銷. 任何未被選為 DR 或 BDR 的路

6、由器均叫做 DROther. 當(dāng)某條鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，包含該鏈路信息的路由器會(huì)使用組播地址 將此信息發(fā)送給 DR. FULL 是 OSPF 路由器的正常狀態(tài). 如果路由器陷入其它狀態(tài)，則表明可能存在問(wèn)題，譬如路由器的設(shè)置不匹配。唯一的例外是 2-way 狀態(tài). 在廣播環(huán)境中，路由器只能與指定路由器 (DR) 或備用指定路由器 (BDR) 達(dá)到 FULL 狀態(tài). 可以看到的其它所有鄰居均處于 2-way 狀態(tài).14西安思源學(xué)院. http:/6.1.3 OSPF鄰鄰居和居和鄰鄰接關(guān)系接關(guān)系本地網(wǎng)絡(luò)中路由器 ID 最高的路由器將被選作 DR。路由器 ID 第二高的則被選作 BDR

7、。 路由器 ID 是一個(gè) IP 地址，其確定方法如下:1. 使用 router-id 命令配置的值2. 若未使用 router-id 命令配置該值，則路由器 ID 是任何環(huán)回接口上已配置的最大 IP 地址3. 若未配置環(huán)回接口，則路由器 ID 是任何活動(dòng)物理接口上的最大 IP 地址路由器 ID 可以使用以下 show 命令查看:show ip protocols, show ip ospf, or show ip ospf interface.15西安思源學(xué)院. http:/6.1.3 OSPF鄰鄰居和居和鄰鄰接關(guān)系接關(guān)系管理員可以強(qiáng)行指定 DR 和 BDR，其方法是使用以下接口配置命令配置優(yōu)

8、先級(jí) :ip ospf priority number默認(rèn)情況下，OSPF 路由器的優(yōu)先級(jí)值為 1。 如果更改了某臺(tái)路由器的優(yōu)先級(jí)值，則優(yōu)先級(jí)設(shè)置最高（而不是路由器 ID 最高）的路由器將被選為 DR.路由器優(yōu)先級(jí)可以設(shè)置的最大值為 255. 優(yōu)先級(jí)值為 0 表示該路由器不能充當(dāng) DR 或 BDR.16西安思源學(xué)院. http:/6.1.3 OSPF鄰鄰居和居和鄰鄰接關(guān)系接關(guān)系并非所有類型的鏈路都需要 DR 和 BDR。OSPF 識(shí)別的鏈路類型包括：廣播型多路訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議 (PPP) 網(wǎng)絡(luò)串行T1/E1非廣播型多路訪問(wèn) (NBMA) 網(wǎng)絡(luò)幀中繼ATM在廣播型多路訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)（例如以太網(wǎng)

9、）中，鄰居關(guān)系數(shù)量可能會(huì)很大，因此需要選擇 DR.在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中，并不需要建立完全的鄰接關(guān)系，因?yàn)楦鶕?jù)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的定義，該鏈路中只有兩臺(tái)路由器。因此，沒(méi)有必要也不會(huì)選擇 DR. 在 NBMA 網(wǎng)絡(luò)上，OSPF 有兩種運(yùn)行模式:模擬廣播環(huán)境：管理員可將網(wǎng)絡(luò)類型定義為廣播，該網(wǎng)絡(luò)將選擇一個(gè) DR 和一個(gè) BDR 模擬廣播網(wǎng)絡(luò). 點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)環(huán)境：該環(huán)境下，每個(gè)非廣播網(wǎng)絡(luò)都被視為多個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路的集合，不會(huì)選擇 DR17西安思源學(xué)院. http:/6.1.3 OSPF鄰鄰居和居和鄰鄰接關(guān)系接關(guān)系18西安思源學(xué)院. http:/6.1.3 OSPF鄰鄰居和居和鄰鄰接關(guān)系接關(guān)系練習(xí):確定每臺(tái)路由器的路由 I

10、D 以及每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的指定路由器.19西安思源學(xué)院. http:/6.1.4 OSPF 區(qū)域區(qū)域 所有 OSPF 網(wǎng)絡(luò)都以 區(qū)域 0（也稱為主干區(qū)域）開(kāi)始. 可以為新建的這些區(qū)域分配任何編號(hào)（最大為 65535）。每個(gè)區(qū)域中最多可以有 50 臺(tái)路由器. OSPF 采用雙層設(shè)計(jì).區(qū)域 0（也稱為主干區(qū)域）位于頂層，而其它所有區(qū)域則位于下一層. 所有非主干區(qū)域都必須直接連接到區(qū)域 0. 這些區(qū)域共同組成 OSPF 自治系統(tǒng) (AS)20西安思源學(xué)院. http:/6.1.4 OSPF區(qū)域區(qū)域 將一個(gè)區(qū)域連接到主干區(qū)域的路由器叫區(qū)域邊界路由器 (ABR). 將某個(gè)區(qū)域連接到另一個(gè)路由協(xié)議（例如 EIGR

11、P）或?qū)㈧o態(tài)路由重分布到 OSPF 區(qū)域的路由器稱為自治系統(tǒng)邊界路由器 (ASBR)。21西安思源學(xué)院. http:/6.1.4 OSPF區(qū)域區(qū)域22西安思源學(xué)院. http:/6.2 實(shí)施單區(qū)域 OSPF23西安思源學(xué)院. http:/6.2.1 在單區(qū)域中配置基本的在單區(qū)域中配置基本的 OSPFOSPF 配置步驟:步驟 1：?jiǎn)⒂?OSPF router(config)# router ospf 進(jìn)程 ID 由管理員選擇，其編號(hào)范圍為 1 到 65535。進(jìn)程 ID 只在本地使用，不必與其它 OSPF 路由器的 ID 相匹配.步驟 2：通告網(wǎng)絡(luò) Router(config-router)#

12、network area 此 network 命令與其它 IGP 路由協(xié)議中的 network 命令功能相同，可確定要啟用哪些接口來(lái)收發(fā) OSPF 數(shù)據(jù)包.24西安思源學(xué)院. http:/6.2.1在單區(qū)域中配置基本的在單區(qū)域中配置基本的 OSPF25西安思源學(xué)院. http:/6.2.1在單區(qū)域中配置基本的在單區(qū)域中配置基本的 OSPF26西安思源學(xué)院. http:/6.2.2 配置配置OSPF 身份身份驗(yàn)證驗(yàn)證 在區(qū)域中啟用身份驗(yàn)證機(jī)制后，則只有當(dāng)身份驗(yàn)證信息匹配時(shí)，路由器才會(huì)共享信息. 驗(yàn)證保護(hù)完整的路由信息簡(jiǎn)單口令驗(yàn)證采用簡(jiǎn)單口令驗(yàn)證機(jī)制時(shí)，將為每臺(tái)路由器分配一個(gè)名為密鑰的口令。這種方

13、法僅提供基本的安全性，因?yàn)槊荑€會(huì)以純文本格式在路由器之間傳遞。查看密鑰就像查看純文本一樣簡(jiǎn)單.消息摘要 5 (MD5)更安全的身份驗(yàn)證方法是消息摘要 5 (MD5)。它要求每臺(tái)路由器都有一個(gè)密鑰和一個(gè)密鑰 ID。路由器使用處理密鑰的算法、OSPF 數(shù)據(jù)包和密鑰 ID 生成加密的數(shù)字。每個(gè) OSPF 數(shù)據(jù)包都含有該加密數(shù)字。使用數(shù)據(jù)包嗅探器并不能獲取該密鑰，因?yàn)槁酚善鞑粫?huì)傳輸密鑰.27西安思源學(xué)院. http:/6.2.2 Configuring OSPF Authentication 示例:28西安思源學(xué)院. http:/6.2.3 調(diào)調(diào)整整 OSPF 參數(shù)參數(shù)調(diào)整 OSPF 參數(shù): 接口優(yōu)先

14、級(jí) 路由器 ID 回環(huán)和物理接口地址29西安思源學(xué)院. http:/6.2.3調(diào)調(diào)整整 OSPF 參數(shù)參數(shù) 帶寬 (花銷 )30西安思源學(xué)院. http:/6.2.3調(diào)調(diào)整整 OSPF 參數(shù)參數(shù) 與 OSPF 開(kāi)銷度量相關(guān)的另一個(gè)參數(shù)是參考帶寬，參考帶寬用于計(jì)算接口的開(kāi)銷，接口開(kāi)銷也稱為鏈路開(kāi)銷. 每個(gè)接口的帶寬值的計(jì)算公式為：100,000,000/帶寬。100,000,000（即 108）稱為參考帶寬. 速度更高的鏈路（例如千兆以太網(wǎng)和萬(wàn)兆以太網(wǎng)鏈路）存在一個(gè)問(wèn)題。使用默認(rèn)的參考帶寬 (100,000,000) 會(huì)導(dǎo)致帶寬值等于或大于 100 Mbps 的接口具有相同的 OSPF 開(kāi)銷值

15、1. 參考帶寬使用 OSPF 命令 auto-cost reference-bandwidth 進(jìn)行修改. 新的參考帶寬以 Mbps 為單位。要將參考帶寬設(shè)置為 10 Gb，請(qǐng)將該值設(shè)置為 10,000.31西安思源學(xué)院. http:/6.2.4 校校驗(yàn)驗(yàn) OSPF 運(yùn)行狀況運(yùn)行狀況 校驗(yàn)和故障排除命令: show ip ospf neighbor show ip protocols, show ip route show ip ospf, show ip ospf interface32西安思源學(xué)院. http:/6.2.4校校驗(yàn)驗(yàn) OSPF 運(yùn)行狀況運(yùn)行狀況 當(dāng)排除 OSPF 網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，

16、可以使用 show ip ospf neighbor 命令來(lái)驗(yàn)證該路由器是否已與其相鄰路由器建立鄰接關(guān)系. 在下列情況下，兩臺(tái)路由器不會(huì)建立 OSPF 相鄰關(guān)系:子網(wǎng)掩碼不匹配，導(dǎo)致這兩臺(tái)路由器分處于不同的網(wǎng)絡(luò)中 OSPF hello 計(jì)時(shí)器或 dead 計(jì)時(shí)器不匹配 OSPF 網(wǎng)絡(luò)類型不匹配 存在信息缺失或不正確的 OSPF network 命令33西安思源學(xué)院. http:/6.2.4校校驗(yàn)驗(yàn) OSPF 運(yùn)行狀況運(yùn)行狀況 34西安思源學(xué)院. http:/6.2.4校校驗(yàn)驗(yàn) OSPF 運(yùn)行狀況運(yùn)行狀況 35西安思源學(xué)院. http:/6.2.4校校驗(yàn)驗(yàn) OSPF 運(yùn)行狀況運(yùn)行狀況 36西安思

17、源學(xué)院. http:/6.2.4校校驗(yàn)驗(yàn) OSPF 運(yùn)行狀況運(yùn)行狀況 37西安思源學(xué)院. http:/6.2.4校校驗(yàn)驗(yàn) OSPF 運(yùn)行狀況運(yùn)行狀況 38西安思源學(xué)院. http:/6.2.4校校驗(yàn)驗(yàn) OSPF 運(yùn)行狀況運(yùn)行狀況 39西安思源學(xué)院. http:/6.2.4校校驗(yàn)驗(yàn) OSPF 運(yùn)行狀況運(yùn)行狀況 40西安思源學(xué)院. http:/6.2.4校校驗(yàn)驗(yàn) OSPF 運(yùn)行狀況運(yùn)行狀況 41西安思源學(xué)院. http:/6.2.4校校驗(yàn)驗(yàn) OSPF 運(yùn)行狀況運(yùn)行狀況 42西安思源學(xué)院. http:/6.2.4校校驗(yàn)驗(yàn) OSPF 運(yùn)行狀況運(yùn)行狀況 43西安思源學(xué)院. http:/6.3 使用多路由

18、協(xié)議44西安思源學(xué)院. http:/6.3.1 配置和配置和傳傳播默播默認(rèn)認(rèn)路由路由 OSPF 提供 AS 內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的路由信息。OSPF 還必須提供有關(guān)訪問(wèn) AS 外部網(wǎng)絡(luò)的信息。 在自治系統(tǒng)邊界路由器 (ASBR) 上配置此路由 ASBR 將默認(rèn)路由信息通告給 AS 內(nèi)的所有路由器.45西安思源學(xué)院. http:/6.3.1配置和配置和傳傳播默播默認(rèn)認(rèn)路由路由 示例: 沒(méi)有默認(rèn)路由46西安思源學(xué)院. http:/6.3.1配置和配置和傳傳播默播默認(rèn)認(rèn)路由路由 示例: 配置和傳播默認(rèn)路由Step 1:為 ASBR 配置默認(rèn)路由. R1(config)#ip route serial 0/0/0Step 2:配置 ASBR 以便將默認(rèn)路由傳播到其它路由器。默認(rèn)情況下，即使路由表中存在默認(rèn)路由，OSPF 也不會(huì)將此路由加在通告中. R1(config)#router ospf 1R1(config-router)#default-information originate47西安思源學(xué)院. http:/6.3.1配置和