OSPF路由协议各种类型详解.docx

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OSPF路由协议各种类型详解

OSPF路由协议各种类型详解

OSPF各种类型详解

一、OSPF数据包类型

1.Hello包：

用于建立和维护相邻的两个OSPF路由器的邻接关系，该数据包是周期性地发送的。

2.DatabaseDescription（数据库描述包DBD）：

用于描述整个数据库，该数据包仅在OSPF初始化时发送。

3.Linkstaterequest（链路状态请求包LSQ）：

用于向相邻的OSPF路由器请求部分或全部的数据，这种数据包是在当路由器发现其数据已经过期时才发送的。

4.Linkstateupdate（链路状态更新包LSU）：

这是对linkstate请求数据包的响应，即通常所说的LSA数据包。

5.Linkstateacknowledgment（链路状态确认包LSAck）：

是对LSA数据包的确认，以确保可靠地传输和信息交换。

二、OSPF网络类型

OSPF链路类型有3种：

点到点，广播型，NBMA。

在3种链路类型上扩展出5种网络类型：

点到点，广播，NBMA，点到多点，虚链路。

其中虚链路较为特殊，不针对具体链路，而NBMA链路对应NBMA和点到多点两种网络类型。

以上是RFC的定义，在Cisco路由器的实现上，我们应记为3种链路类型扩展出8种网络类型，其中NBMA链路就对应5种，即在RFC的定义基础上又增加了3种类型。

首先分析一下3种链路类型的特点：

1.点到点：

一个网络里仅有2个接口，使用HDLC或PPP封装，不需寻址，地址字段固定为FF；

2.广播型：

广播型多路访问，目前而言指的就是以太网链路，涉及IP和Mac，用ARP实现二层和三层映射；

3.NBMA：

网络中允许存在多台Router，物理上链路共享，通过二层虚链路（VC）建立逻

NBMA类型的Hello和Dead隔分别为30s和120s。

）

3-4.NBMA：

思科路由器在NBMA网络上实现的链路类型有5个，2×RFC+3×Cisco，区分较为复杂。

这5种类型形式上的差异在于：

1）是否选举DR

2）是否自动发现邻居

3）更新时间

这5种NBMA类型应用上的差异在于：

1）NBMA拓扑是否是Full-Mesh

2）NBMA接口是否在同一IP子网

3）Frame-Relay在定义Map时是否支持广播，即是否加了关键字broadcast。

默认情况下OSPF不能通过NBMA接口自动与邻居建立邻接关系，RFC2328为OSPF在NBMA拓扑中的运行定义了两种模式：

NBMA和点到多点，分别对应的接口模式为:

ipospfnetworknon-broadcast/point-to-multipoint

在Non-Broadcast模式下是模仿OSPF在广播型链路中的运行，通常在Full-Mesh者Partial-Mesh使用，如果不是Full-Mesh必须手动选举DR/BDR。

路由器接口处于同一IP子网，手动指定邻居，选举DR/BDR且必须与DRother在VC上直连。

在Point-to-Multipoint模式下是将NBMA视为一系列点到点的集合，通常用于Hub-and-Spoke者Partial-Mesh，接口处于同一IP子网，使用OSPF组播自动发现邻居，不选举DR/BDR。

Cisco为NBMA多设计了三种模式，分别为广播，点到多点非广播和点到点。

ipospfnetworkbroadcast

ipospfnetworkpoint-to-multipointnon-broadcast

ipospfnetworkpoint-to-pioint

1.如果说non-broadcast是在模仿广播型链路，那么broadcast就是将NBMA完全当成广播型链路，使用OSPF组播Hello来自动发现邻居，而不是像non-broadcast为每个PVC提供一个LSA拷贝。

应用这种模式的前提是NMBA拓扑为Full-Mesh，且在FRMap中使用了关键字broadcast。

2.如果在VC上没有启用组播和广播功能，即定义Map时没有使用关键字broadcast，那么就要应用point-to-multipointnon-broadcast相应的取消组播hello功能，代以手动配置邻居。

3.如果链路中涉及多个子网，那么一定要用到Point-to-Point类型，也一定会用到子接口。

子接口分为两种模式，点到点和点到多点，其中点到多点子接口和主接口配置方式一致，而点到点子接口则有些变化：

interfaceSerial0/0interfaceSerial0/0.2multipoint

encapsulationframe-relayipaddress20.1.1.1255.255.255.0

frame-relaylmi-typeansiipospfnetworkpoint-to-point

interfaceSerial0/0.1point-to-pointframe-relaymapip20.1.1.2105broadcast

ipaddress10.1.1.1255.255.255.0frame-relaymapip20.1.1.3106broadcast

frame-relayinterface-dlci101frame-relaymapip20.1.1.4107broadcast

若子接口使用point-to-point模式，则意味着这个子接口对应的子网里只有一台路由器，即这个IP子网只有两个节点；而使用multipoint模式时，意味着这个子接口对应多条VC，IP子网内有多于两台的路由器。

通过配置就可以理解为什么说点到多点是点到点链路的集合。

PS：

最初创建子接口的目的在于解决在NBMA上运行距离矢量协议引起的水平分割问题，即从一接口收到的路由信息不会再从这个接口发出去。

而这个接口本身可能连着多个邻居，这样就阻碍了网络中路由信息的传递，子接口是物理接口在逻辑上的划分，能很好的解决水平分割带来的问题。

5.虚链路：

可以认为是点到点的一种特殊配置，在虚链路上OSPF数据包是以单播形式发送，并不在意物理链路是什么类型，关键是虚链路两端可以实现互通。

三、OSPFLSA类型

1类LSA（路由器LSA）：

每台路由器都通告1类LSA，描述了与路由器直连的所有链路（接口）状态，只能在本区域内扩散；

2类LSA（网络LSA）：

只有DR才有资格产生，只能在本区域内扩散，描述了多路访问网络的所有路由器（RouterID）和链路的子网掩码；

3类LSA（汇总LSA）：

只有ABR可以产生，能在整个OSPF自治系统扩散，描述了目的网路的路由（还可能包含汇总路由）；

4类LSA（汇总LSA）：

仅当区域中有ASBR时，ABR才会产生，该LSA标识了ASBR，提供一条前往该ASBR的路由；

5类LSA（外部LSA）：

只能由ASBR产生，描述了前往OSPF自治系统外的网络的路由，被扩散到整个AS（除各种末节区域外）；

7类LSA（用于NSSA的LSA）：

只能由NSSAASBR产生，只能出现在NSSA，而NSSAABR将其转换为5类LSA并扩散到整个OSPF自治系统。

四、OSPF区域类型

标准区域：

默认的区域类型，它接收链路更新、汇总路由和外部路由；

骨干区域：

骨干区域为Area0，其他区域都与之相连以交换路由信息，该区域具有标准区域的所有特征；

末节区域：

它不接收4类汇总LSA和5类外部LSA，但接收3类汇总LSA，使用默认路由到到AS外部网络（自动生成），该区域不包含ABR（除非ABR也是ASBR）；

绝对末节区域：

这个是Cisco专用。

它不接收3类、4类汇总LSA和5类外部LSA，使用默认路由到AS外部网络（自动生成），该区域不包含ABR（除非ABR也是ASBR）；

NSSA：

它不接收4类汇总LSA和5类外部LSA，但接收3类汇总LSA且可以有ASBR，使用默认路由前往外部网络，默认路由是由与之相连的ABR生成的，

但默认情况下不会生成，要让ABR生成默认路由，可使用命令areaarea-idnssadefault-information-originate；

绝对末节NSSA：

这个是Cisco专用。

它不接收3类、4类汇总LSA和5类外部LSA且可以有ASBR，使用默认路由到AS外部网络，默认路由是自动生成的。

五、OSPF路由类型

1．区域内路由：

所有路由器都计算前往其所有在区域中每个目的地的最佳路径，并将他们加入到路由表中。

这些是1类LSA和2类LSA，在路由表中用路由指示符O（OSPF）表示。

2．区域间路由：

所有路由器都计算前往互联网络中其他区域的最佳路径。

在这些路径是区域间路由（3类和4类LSA），在路由表中用路由指示灯IA（区域间）表示。

3．外部路由：

.除末节区域内的路由器外，所有路由器都计算前往外部自治系统中目标网络的最佳路径（5类）。

这些路由是1类外部路由（E1）还是2类外部路由（E2）取决于配置。

在路由表中，1类外部路由用OE1表示，2类外部路由用OE2表示。

类似的还有ON1/ON2，与OE1/OE2相同，不过是来自NSSA区域的路由。