網絡工程師必備學習內容!深度理解OSPF——OSPF是什么?為什么要用OSPF?


1. OSPF是什么

OSPF一種動態路由協議,能動態學習到其他網段的路由

 

2. OSPF有哪些優點

無環路:區域內部采用樹形算法;區域間采用星型拓撲

收斂快:相比於其他路由協議能更快速的收斂網絡

擴展性好:當網絡規模擴大的時候, OPSF支持多區域可以將一些設備划分在一個區域

支持認證:增加了網絡的安全性

3. OSPF原理介紹

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1. OSPF路由器發現自己的直連鏈路,並和其他OSPF路由器通過LSA交換路由信息

2. OSPF路由器會將交互的路由信息會放在LSDB中

3. 通過LSDB中的信息進行SPF算法,計算出最短路徑樹,生成路由表

4. OSPF報文

OSPF報文封裝在IP報文中,協議號為89

Hello:用於建立和維護OSPF鄰居

DD:描述每台OSPF路由器的鏈路狀態數據庫

LSR:請求鏈路狀態數據庫的部分內容

LSU:傳送鏈路狀態數據通告LSA給鄰居路由器(LSU報文中包含LSA)

Lsack:確認鄰居發過來的LSU已經收到

 

5. OSPF鄰居狀態

Down:關閉狀態

Init:當OSPF路由器手收到一個Hello報文時,就會將對方設為Init狀態

2-Way:鄰居關系已經建立

ExStart:預啟動狀態,形成鄰接關系的第一個步驟,此時路由器可以發送DD報文,進行主從選舉

Exchange:交換狀態,還是發送DD報文,相互之間交互信息

Loading:加載狀態,收到LSR時, 需要會送LSU但是要先加載其中的信息

Full:代表整個LSDB完成同步

6. OSPF術語

Router ID:路由器身份標識,用來唯一標識OSPF路由器的身份信息

鄰居關系:鄰居僅僅認識,沒有交換LSA信息

鄰接關系:LSDB完全同步

7. OSPF建立過程

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鄰居的建立

通過hello報文發現和維護鄰居關系

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數據庫的交互

1. DD報文:路由器開始都認為自己是主設備,發送DD報文來進行路由器的主從選舉(包含自己的序列號),router ID大的為主設備

2. 然后進行數據庫信息的交互

此時從設備會主動發送DD報文交互信息(序列號為主設備的)

主設備收到后回送DD報文(序列號+1)

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建立鄰接關系

1. 當收到對方的DD,發現有自己沒有的鏈路狀態信息,就會發送LSR請求自己需要的LSA

2. 收到LSR之后通過LSU來發送對方需要的LSA

3. LSACK用於確認收到的LSA

 

8. OSPF建立過程

廣播類型:以太網的的網絡類型

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DR是基於端口的DR優先級的值進行選舉的,0-255,越大越優先,默認為1

優先級一樣比較router id ,越大越優先

點到點類型性:PPP、HDLC的網絡類型

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NBMA(非廣播多路訪問): 幀中距、ATM的網絡類型(不支持廣播,單播指定鄰居)

點到多點:相當於多個點到點的集合

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9. OSPF區域

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如果路由器數目較多,我們都放在同一個區域,會導致管理和維護壓力較大

1. 每個區域都需要維護一個獨立的LSDB

2. area 0為骨干區域,其他區域必須和此區域相連

 

10. OSPF開銷

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OSPF開銷計算公式=帶寬參考值/帶寬

帶寬參考值可以修改

也可以直接在接口修改OSPF開銷


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