第19讲OSPF的概念基本配置1单区域广播多路访问.docx
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第19讲OSPF的概念基本配置1单区域广播多路访问
第19讲OSPF的概念及基本配置1（单区域广播多路访问）p255
教学目标：
OSPF的基本概念和网络类型
理解OSPF的接口类型及状态
理解OSPF的邻居
理解OSPF单区域广播多路访问基本配置
一、OSPF的相关概念
1、基本概念
OSPFQpenShortestPathFirst）（开放最短路径优先）是一个内部网关协议。
OSPF已成为目前
Internet广域网和Intranet企业网采用最多、应用最广泛的路由协议之一。
与RIP相比，OSPF是链路状态路由协议，而RIP是距离向量路由协议。
链路是路由器接口的另一种说法，因此OSPF也称为接口状态路由协议。
OSPF通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库。
2、OSPF网络类型：
根据路由器所连接的物理网络不同，OSPF将网络划分为四种类型：
1）
广播多路访问型BMA（BroadcastmultiAccess）;Ethernet、TokenRing、FDDI
2）非广播多路访问型（NoneBroadcastMultiAccess，NBMA）;FrameRelay、X.25、SMDS
手工指定DR和BDR
3）点到点型（Point-to-Point）;PPP、HDLC
不选择DR和BDR特点：
非任意两点可达。
RIDjID.0.0.1RID.30.0.0.1
丁S02192IBS12/24
$昭;1921背L1開z
OSPF链路类型的介质特性表
介质类型
寻址
DB/DBR
手工设置邻居
Hello时间（秒）
死亡间隔时间（秒）
占至H占
八、、亠」八、、
组播
否
否
10
40
广播
组播
是
否
10
40
非广播多路访问
单播
手工指定
是
30
120
点到多点
组播
否
否
30
120
1）Point-to-point和Broadcast可以建立邻居关系，但是路由学不到。
2）Point-to-point和Nbma也可以建立邻居关系，但是路由学不到。
3）Point-to-point和point-to-multipoint可以建立邻居关系，可以学到路由，
但前提是两边的hello-interval和dead-interval必须手工设置相同，可以学到路由，原因是因为两者都不选举DR。
4）Nbma和Broadcast可以建立邻居关系，可以学到路由，
但前提是两边的hello-interval和dead-interval必须手工设置相同，可以学到路由.因为两者都选举DR。
3、OSPF中的DR和BDR（难点）
其中DR（指定路由器），BDR（备份指定路由器）
在广播和NBMA网络中，任何一台路由器的路由变化都能导致多次传递,浪费资源,为了解决这个问题,OSPF协议定义了选择DR和BDR。
所有的路由器都发送LSA（链路状态广播），DR、BDR和DRother建立连接关系，所有路由器只将信息发送给DR,由DR将LSA广播岀去，BDR是DR的备份，在选取DR的同时也选取BDR，BDR也和本网段内所有的路由器建立邻接关系并且交换路由信息，当DR失效后，BDR将成为DR。
除DR和BDR之外的路由器（称为DROther）之间将不再建立邻接关系，也不再交换任何路由信息。
这样就减少了广播网和NBMA网络上各路由器之间邻接关系的数量。
DR/BDR选举规则：
当选举DR/BDR的时候要比较hello包中的优先级（priority），优先级最高的为DR，次高的为BDR。
默认优先级都为1。
在优先级相同的情况下就比较RID,RID等级最高的为DR，次高的为BDR。
当把优先级设置为0以后，OSPF路由器就不能成为DR/BDR，只能成为DROTHER
DR/BDR选举完成后，DRother只和DR/BDR形成邻接关系.所有的路由器将组播Hello包到地址
224.0.0.5以便它们能跟踪其他邻居的信息，即DR将洪泛LSU到224.0.0.5;DRother只组播LSU到地址224.0.0.6,只有DR/BDR监听这个地址。
4、OSPF的运行步骤
第一步：
建立路由器的邻接关系。
所谓“邻接关系”（Adjacency）是指OSPF路由器以交换路由信息为目的，在所选择的相邻路由器之间建立的一种关系。
路由器首先发送拥有自身ID信息（Loopback端口或最大的IP地址）的Hello报文。
与之相邻的路由器如果收到这个Hello报文，就将这个报文内的ID信息加入到自己的Hello报文内。
如果路由器的某端口收到从其他路由器发送的含有自身ID信息的Hello报文，则它根据该端口所在网络类型确定是否可以建立邻接关系。
在点对点网络中，路由器将直接和对端路由器建立起邻接关系，并且该路由器将直接进入到第三步操作：
发现其他路由器。
若为MultiAccess网络,该路由器将进入选举步骤。
第二步：
选举DR/BDR。
不同类型的网络选举DR和BDR的方式不同。
MultiAccess网络支持多个路由器，在这种状况下，OSPF需要建立起作为链路状态和
LSA更新的中心节点。
选举利用Hello报文内的ID和优先权（Priority）字段值来确定。
优先权字段值大小从0到255，优先权值最高的路由器成为DR。
如果优先权值大小一样，则ID值最高的路由器选举为DR，优先权值次高的路由器选举为BDR。
优先权值和ID值都可以直接设置。
信息确认主从关系，然后主从路由器相互交换部分链路状态信息。
每个路由器对信息进行分析比较，如果收到的信息有新的内容，路由器将要求对方发送完整的链路状态信息。
这个状态完成后，路由器之间建立完全相邻（FullAdjacency）关系，同时邻接路由器拥有自己独立的、完整的链路状态数据库。
在MultiAccess网络内，DR与BDR互换信息，并同时与本子网内其他路由器交换链路状态信息。
在Point-to-Point或Point-to-MultiPoint网络中，相邻路由器之间互换链路状态信息。
第四步:
选择适当的路由器。
当一个路由器拥有完整独立的链路状态数据库后，它将采
用SPF算法计算并创建路由表。
OSPF路由器依据链路状态数据库的内容，独立地用SPF
算法计算出到每一个目的网络的路径，并将路径存入路由表中。
OSPF利用量度（Cost）计算目的路径，Cost最小者即为最短路径。
在配置OSPF路由
器时可根据实际情况，如链路带宽、时延或经济上的费用设置链路Cost大小。
Cost越小，
则该链路被选为路由的可能性越大。
第五步：
维护路由信息。
当链路状态发生变化时，OSPF通过Flooding过程通告网络上其他路由器。
OSPF路由器接收到包含有新信息的链路状态更新报文，将更新自己的链路状态数据库，然后用SPF算法重新计算路由表。
在重新计算过程中，路由器继续使用旧路由表，直到SPF完成新的路由表计算。
新的链路状态信息将发送给其他路由器。
值得注意的是，即使链路状态没有发生改变，OSPF路由信息也会自动更新，默认时间为30分钟。
5、HELLO包的构成，课后自己阅读。
二、单个区域OSPF（广播型多路访问：
EMA）
1、在广播型多路访问链路上配置OSPF
1）配置步骤第1步：
使用全局配置命令R（config）#routerospfProcess-id【vrfvpn-name】在路由
器上启用OSPF进程。
其中Process-id:
表示一个内部使用的数字，用于标识OSPF路由选择进程，无需和其
他路由器上的Process-id相同，不提倡在同一台路由器上运行多个OSPF进程，因为这样将
创建多个数据库实例，会带来额外的开销。
VRFvpn-name:
（可选）指定与ospfvrf进程相关联的虚拟专网（VPN路由选择和转发实例名称
第2步:
Area-id
其中，address是网络地址或子网地址，Wildcard-mask是反掩码（必须要），area
Area-id指定路由器上的哪些接口将参与OSPF进程以及网络所属的OSPF区域。
实例1:
配置单区域（area0）OSPF使得pc1能ping通pc2
拓扑图如下:
其中：
R1:
L0:
1.1.1.1/24；R2:
L0:
2.2.2.2/24；R3:
L0:
3.3.3.3/24;整个区域属于
areaO。
A
：
621feM
R3-
100
P'C-PT
PCS
基本配置如下:
配置R1路由器：
R1（config）#interfaceloopback0
R1（config-if）#ipaddress1.1.1.1255.255.255.0
R1（config-if）#noshutdown
R1（config-if）#exit
R1（config）#routerospf1
R1（config-router）#network10.1.1.00.0.0.255area0
R1（config-router）#network12.12.12.00.0.0.255area0
配置R2路由器:
R2（config）#interfaceloopback0
R2（config-if）#ipaddress2.2.2.2255.255.255.0
R2（config-if）#noshutdown
R2（config-if）#exit
R2（config）#routerospf1
R2（config-router）#network23.23.23.00.0.0.255area0
R2（config-router）#network12.12.12.00.0.0.255area0
配置R3路由器:
R3（config）#interfaceloopback0
R3（config-if）#ipaddress3.3.3.3255.255.255.0R3（config-if）#exit
R3（config）#routerospf1
R3（config-router）#network23.23.23.00.0.0.255area0
R3（config-router）#network192.168.1.00.0.0.255area0认证：
R2#showiproute
2.0.0.0/24issubnetted,1subnetsC2.2.2.0isdirectlyconnected,Loopback010.0.0.0/24issubnetted,1subnets
O10.1.1.0[110/2]via12.12.12.1,00:
03:
07,FastEthernet0/1
12.0.0.0/24issubnetted,1subnets
C12.12.12.0isdirectlyconnected,FastEthernet0/1
23.0.0.0/24issubnetted,1subnets
C23.23.23.0isdirectlyconnected,FastEthernet0/0
O192.168.1.0/24[110/2]via23.23.23.3,00:
01:
54,FastEthernet0/0
注意：
在O中cost为2，如何计算？
（经过的2个以太网，每个cost为1）
NeighborIDPriState
3.3.3.31FULL/DR
DeadTimeAddress
00:
00:
3723.23.23.3
Interface
FastEthernet0/0
1.1.1.1
1FULL/BDR
00:
00:
3712.12.12.1
FastEthernet0/1
R2#showipospfneighbor
R2#showipospfdatabase
OSPFRouterwithID（2.2.2.2）（ProcessID1）
RouterLinkStates（Area0）（显示区域0的路由器链路状态信息）
LinkID
ADVRouter
Age
Seq#ChecksumLinkcount
1.1.1.1
1.1.1.1
396
0x800000030x00da092
2.2.2.2
2.2.2.2
334
0x800000040x00d97e2
3.3.3.3
3.3.3.3
323
0x800000030x00c8672
LinkID
：
是指linkstateID
，代表整个路由器
ADVRouter：
通告链路状态信息的路由器的ID
Age：
老化时间
Seq#:
序列号
Checksum：
校验和
Linkcount：
通告路由器在本区域内的链路数目
NetLinkStates（Area0）（显示区域0的网络链路状态信息）
LinkIDADVRouter
Age
Seq#Checksum
12.12.12.2
2.2.2.2
767
0x800000010x00f32e
23.23.23.3
3.3.3.3
709
0x800000010x007281
实例2：
控制
DR选举
1）命令：
其中priority的取值是：
0-255.优先级越高，被选成DR的可能性越大，如为0，则表示不
R1
.ion
PC-PT
PCI
R2
1
参加DRBDR选举。
拓扑图：
其中：
R1：
L0：
1.1.1.1/24；R2：
L0：
2.2.2.2/24;整个区域属于areaO。
要求把R1上的f0/1的优先级改成2，R2的f0/1上还是默认的1
R1\R2的配置如下：
配置R1路由器：
R1（config）#interfaceloopback0
R1（config-if）#ipaddress1.1.1.1255.255.255.0
R1（config-if）#noshutdown
R1（config-if）#exit
R1（config）#routerospf1
R1（config-router）#network10.1.1.00.0.0.255area0
R1（config-router）#network12.12.12.00.0.0.255area0
配置R2路由器：
R2（config）#interfaceloopback0
R2（config-if）#ipaddress2.2.2.2255.255.255.0
R2（config-if）#noshutdown
R2（config-if）#exit
R2（config）#routerospf1
R2（config-router）#network23.23.23.00.0.0.255area0
R2（config-router）#network12.12.12.00.0.0.255area0
并在R1上配置：
R1（config）#interfacef0/1
R1（config-if）#ipospfpriority2
擦除ospf进程：
clearipospfprocess
R2#showipospfneighbor
NeighborIDPriStateDeadTimeAddressInterface
1.1.1.1
FastEthernetO/1
2FULL/DR
00:
00:
3612.12.12.1
三、课堂练习（上交）或完成实例1
RlloO:
10.0.01
.KOPJPT
P
QoO；20031
R31&0!
30.0.0.1
9.100
192.1.0/24
fiD/1]
fO/O：
m.ii£.o.l/ic
fO/O:
miiz.0.mo26^W
£D/1
s0/0:
LH.111.0.2/1&
之吕;;111.111,0.1/15
IK.1563.0/24
fO/1
拓扑如下：
配置ospf，使得网络相互ping通
192.166.2.0/24
.IOC
PC-PT
PC2
步骤及参考
在各个路由器上启用OSPF,实现网络的互通。
r1上的配置
r1（config）#interfaceloopback0
r1（config-if）#ipaddress10.0.0.1255.0.0.0
r1（config-if）#noshut
r1（config）#routerospf10
r1（config-router）#network111.111.0.00.0.255.255area0
r1（config-router）#network10.0.0.00.255.255.255area0r2上的配置
R2（config）#intloopback0
R2（config-if）#ipadd20.0.0.1255.0.0.0
R2（config-if）#noshut
r2（config）#routerospf20
r2（config-router）#network111.111.0.00.0.255.255area0
r2（config-router）#network111.112.0.00.0.255.255area0
r2（config-router）#network20.0.0.00.255.255.255area0r3上的配置
r3（config）#intloopback0
r3（config-if）#ipadd30.0.0.1255.0.0.0r3（config-if）#noshr3（config）#routerospf30r3（config-router）#network111.112.0.00.0.255.255area0r3（config-router）#network30.0.0.00.255.255.255area0
测试：
pc1、pc2、pc3互ping
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