华为路由交换 ospf 笔记

ospf 开放式最短路径优先

简介：ospf是一个动态路由协在华为设备上优先级为60 在思科设备上优先级为10 在一个大型网络上手动配置静态路由的工作量非常大且复杂这时可以使用动态路由协议让设备自动生成协商生成路由。

router-id

router-id是在一个区域内标识一台唯一的设备的相当于我们的身份证号他的格式和ip地址一样

router-id 可以手工配置(建议采用手工)
当没有配置router-id时他会在你的looback口上选择一个ip地址小的作为router-id
当没配置looback时他会选择一个物理接口ip地址小的作为router-id

度量值

ospf使用开销来作为度量值开销越小路径越优先
PC1要去网AR8他会走上面的路径因为上面的路径开销小为2 而下面的路径开销为10
就相当于一个人要去北京可以用两块的就能到也可以用10块钱就能到当让选择两块钱的了
度量值=参考带宽/接口带宽
在这里插入图片描述

DR/BDR

作用是收集LSA 再广播给网络中的所有邻接关系的设备相当于一个小组长负责收集信息然后在通告给所有组员 DR的存在有效减少了广播LSA时的所使用的带宽

BDR是DR的备份
选举优先级大的优先—>router-id大的优先
优先级为0的不参与选举
不能抢占
优先级默认为1
如图
AR1的接口为DR 因为优先级都相同就选举router-id小的为DR
AR2的接口为BDR 因为选择次优的为BDR当AR1出现问题后 AR2自动变为DR 然后再选举过新的BDR

三个表

邻居列表
邻居列表就是启动了ospf协议的路由器连接了本路由器生成的邻居表
上图 AR1的邻居列表有 2.2.2.2 3.3.3.3 4.4.4.4 因为这三个都是他的邻居其他同理
链路状态数据库LSDB
通过互相交互LSA生成的链路状态数据库
OSPF路由表
使用SPF算法运算出来的路由形成的路由表

四个网络类型

广播型
hello时间为10秒一次 40秒超时会选举DR BDR
P2P
hello时间为10秒一次 40秒超时不会选举DR BDR
非广播型
helo时间为30秒一次会进行DR BDR的选举
P2MP
hello时间30秒一次会进行DR BDR的选举无需选举DR BDR

五种报文

Hello	用于发现建立维护邻居关系
DD	用于同步链路状态数据库
LSR	用于请求自己没有的LSA
LSU	用于对LSR回复他需要的LSA 和用于链路更新
LSACK	用于对LSU的确认

六个常用LSA

LSA-1
每个ospf路由器都会发出通过组播地址 224.0.0.5发送
描述本地接口的开销和接口状态
只在本区域内泛洪
LSA-2
由DR产生描述俺妈长度和网络中存在哪些router-id
通过组播地址 224.0.0.6发送
只在本区域内泛洪
LSA-3
由ABR产生向去干区域描述本区域内的网络情况
LSA-4
由ASBR所在区域内的ABR产生向其他区域描述ASBR的位置
LSA-5
由ASBR产生向ospf网络描述外部网络
LSA-7
由NSSA区域内的ASBR产生描述外部网络

七个状态

down（失效）
设备关机或者端口关闭
init（初始）
对方在我邻居列表里但我不在对方的邻居列表里
AR40通过hello报文发送出去 41收到这个hello报文会将对方存在自己的邻居列表里
然后他就知道了对方的存在但是对方不知道自己的存在所以状态为init
attempt（尝试）
在非广播网络中才有这个状态
2-way（双向通道）
-相互都存在对方的邻居列表也就是大家都知道对方的存在
-41回复一个hello报文 40看到自己在对方的邻居列表里就会变为2-way状态将对方放在自己的邻居列表里
-然后40会回复一个hello包 41收到后看到自己在对方的邻居列表里也会将状态从init进入2-way
-在此邻居状态建立完成在广播型网路中开始选举DR和BDR
exstart（交换初始）
发送DD报文选取主从关系
此状态下交互的DD报文是没有LSA的只用于选举主从关系
exchange（交换）
发送DD报文进行链路状态数据库同步
由主发出 dd报文从做回复 M=1则表示还有LSA没发完 =0则表示此条为最后一条
loading（加载）
经过上个状态的dd报文交互就知道自己没有那些LSA
发送LSR LSU LSACK 进行链路状态数据库同步
到目前为止所有交互的LSA都是摘要信息并不是一条完整详细的
只有LSU有完整详细的LSA 这样在交互过程中可以节省资源没必要吧整条都发过去对方能识别就可以了
你没有的LSA 我再把他的详细信息发给你
full（全毗邻）
到此大家的LSDB都相同了你有的我也有我有的你也有
链路状态数据库完全同步
进入邻接状态

ospf路由类型和优先级

区域内路由–>区域间路由—>type1外部路由—>type2外部路由
type1=外部开销+内部开销
type2=外部开销(默认为ytpe2)

过程

理解了ospf的建立到生成路由的整个过程可以更好的掌握ospf

第一步：通过组播地址224.0.0.5发送hello报文
第二步：发现邻居的存在建立邻居列表建立起了邻居关系进入 2-way状态
在这里插入图片描述
第三步：开始选举DR BDR 上图优先级默认为1 都相同所以比较router-id 小的为DR 所以 40选为DR 41 为BDR
第四步：进入Exstart状态开始发送DD报文此状态下 DD报文是不包含LSA的只用来选出主/从关系

第五步：选出主从关系后进入exchange状态开始由主设备发起DD报文从设备做回复的方式交互LSA
注意：所有设备和DR交互LSA 再由DR组播发送出去通告给网络上的设备作用相当于村长将村民的信息收集起来再通过大喇叭告诉所有村民而不是每个村民到处的去传播这样有利于节省带宽所以其他设备只需要和DR和BDR建立邻接关系即可 BDR作为DR的备份也需要和其他设别建立邻接关系但不会干DR的工作只要DR出现故障了他就立刻变成DR
第六步：LSA交互完后开始向对方请求自己没有的LSA 使用LSR报文请求对方使用LSU报文回复我在回复LSACK作为确认收到回复
第七步：LSDB同步完成进入邻接关系
注意：上图中其他设备只和DR BDR建立邻接关系非DR BDR之间建立的是邻居关系 DR和BDR建立的是邻接关系
分清楚邻居和邻接非常重要
第八步：到此大家的LSA已经同步完成了设备会进行一定的运算计算出路由来

区域和路由器角色

骨干区域
区域0 为骨干区域其他为标准区域
注意：ospf中区域是以路由器上的接口划分的
AR50 和AR54为ASBR ABR是标准区域链接骨干区域的路由器叫ABR 他用来向其他区域泛洪LSA3 用来告诉其他区域本区域的网络情况

在这里插入图片描述
如图 AR56为 ASBR 在和外部网络系统连接的路由器叫ASBR 他负责泛洪LSA5 来告诉OSPF网络外部网络的情况
而路由器54 他的角色为ABR 他会泛洪LSA4 来告诉网络中的所有人如何能到达ASBR

特殊区域

特殊区域的存在可以减少LSA数目因为在一个大型网络里面会存在很多LSA 有LSA就会建立链路状态数据库 LSA越多数据库就越大所以占用的内存也就越多消耗的资源也就越多特殊区域有效减少一些不必要的LSA 节省内存和资源
如上图标准区域中会存在很多的LSA1 LSA2 LSA3 LSA4 LSA5 但是区域内只需要LSA1 LSA2 就足够了