OSPF概念及单区域
ospf全部知识点总结
ospf全部知识点总结一、OSPF的基本概念1.1 OSPF的发展历程OSPF是由IETF（Internet Engineering Task Force）定义的开放标准，最初在RFC 1131中提出，随后在RFC 1247和RFC 1245中进行了修订，成为了OSPFv2的标准。
OSPFv3则是OSPF在IPv6环境下的扩展，定义在RFC 5340中。
OSPF发展至今已经成为互联网上使用最广泛的动态路由协议之一。
1.2 OSPF的基本特点OSPF是一种链路状态路由协议，和距离矢量路由协议相比，它具有更快的收敛速度、更灵活的路由选择和更好的可扩展性。
OSPF使用SPF算法计算最短路径，能够支持VLSM 和CIDR的IP地址分配，并且提供了可靠的路由数据交换。
1.3 OSPF的组成部分OSPF由路由器、链路、网络和邻居关系组成。
路由器负责OSPF协议的计算和路由表的更新，链路是指连接路由器之间的物理或逻辑链路，网络是指可以发送OSPF Hello消息的链路，邻居关系是指路由器之间建立的可靠的邻居关系，用于交换路由信息。
1.4 OSPF的工作原理OSPF使用Hello消息来发现邻居，并且建立邻居关系。
建立邻居关系后，路由器之间会交换LSA（Link State Advertisement）来收集网络拓扑信息。
然后使用SPF算法计算最短路径，并且更新路由表。
最后，OSPF使用LSA更新来维护网络状态，并且保证网络的稳定性。
二、OSPF的工作原理2.1 OSPF消息格式OSPF消息有Hello消息、LSA消息和LSU（Link State Update）消息。
Hello消息用于邻居发现和建立邻居关系，LSA消息用于交换路由信息，LSU消息用于路由表的更新。
2.2 OSPF的邻居关系OSPF使用Hello消息来发现邻居，并且建立邻居关系。
当路由器接收到相邻路由器的Hello消息，并且满足了协议规定的条件，邻居关系就会建立成功。
计算机网络基础8章-OSPF路由协议
授人以鱼不如授人以渔
邻居和邻接关系
朱明工作室
zhubob@
在邻居关系中， Hello报文中以下项内容必须相同 报文中以下项内容必须相同， 在邻居关系中，OSPF Hello报文中以下项内容必须相同， Hello/Dead intervals、区域ID、认证相同、stub区域 intervals、区域ID、认证相同、stub区域 标识相同， 标识相同， 对于点到点的WAN串行连接 两个OSPF路由器通常使用 串行连接， 对于点到点的WAN串行连接，两个OSPF路由器通常使用 HDLC或PPP来形成完全邻接状态 HDLC或PPP来形成完全邻接状态。 来形成完全邻接状态。 对于LAN连接 所有其他的和DR以及 连接， 以及BDR相连的路由器 对于LAN连接，所有其他的和DR以及BDR相连的路由器 形成完全邻接状态
授人以鱼不如授人以渔
DR和BDR选举过程 DR和BDR选举过程
选举过程： 选举过程：
朱明工作室
zhubob@
在和邻居建立双向通讯之后，检查邻居的Hello包中的优先级 DR和BDR字段 包中的优先级， 字段。 在和邻居建立双向通讯之后，检查邻居的Hello包中的优先级，DR和BDR字段。 从这个有参与选举DR/BDR的列表中 创建一组没有声明自己就是DR的路由器的子集 的列表中， 从这个有参与选举DR/BDR的列表中，创建一组没有声明自己就是DR的路由器的子集 只要在Hello包中 包中BDR字段就等于自己的接口的地址 优先级最高的就被选举为BDR， 字段就等于自己的接口的地址， 只要在Hello包中BDR字段就等于自己的接口的地址，优先级最高的就被选举为BDR，如 果优先级一样，RID最高的被选举为 最高的被选举为BDR。 果优先级一样，RID最高的被选举为BDR。 如果在Hello包中 字段等于自己地址 优先级最高的被选举为DR，如果优先级相等， 包中DR字段等于自己地址， 如果在Hello包中DR字段等于自己地址，优先级最高的被选举为DR，如果优先级相等， RID最高的选举为 ，如果没有路由器宣称自己是DR，那么选举的BDR就成为 。 RID最高的选举为DR，如果没有路由器宣称自己是DR，那么选举的BDR就成为DR。 最高的选举为DR 就成为DR
ospf路由协议
Osfp 路由协议1、OSPF协议概述OSPF（Open Short Path First）开放最短路径优先协议，是一种基于链路状态的内部网协议（Interior Gateway Protocol），主要用于规模较大的网络中。
2、OSPF的特点●适应范围广：支持各种规模的网络，最多可支持数百台路由器。
●快速收敛：在网络拓扑结构发生变化后立即发送更新报文，使这一变化在自治系统中被处理。
●无环路由：根据收集到的链路状态用最短路径树算法计算路由。
●区域划分：允许自治系统内的网络被划分成区域来管理，区域间传送的路由信息被汇聚，从而减少了占用的网络资源。
●路由分级：使用4类不同的路由，按照优先顺序分别是区域间路由、区域路由、第一类路由、第二类路由。
3、OSPF的基本概念●自治系统（Autonomous System，AS）：为一组路由器使用相同路由协议交换路由信息的路由器。
●路由器ID号：运行OSPF协议的路由器，每一个OSPF进程必须存在自己的Router-ID。
●OSPF邻居：OSPF路由器启动后，便会通过OSPF接口向外发送Hello报文，收到Hello报文的OSPF路由器会检查报文中所定义的参数，使双方成为邻居。
●OSPF连接：只有当OSPF路由器双方成功交换DD报文，交换LSA并达到LSDB的同步后，才能形成邻接关系。
4、OSPF路由的计算过程每台路由器根据自己周围的网络拓扑结构生成链路状态通告（State Advertisement，LSA），并通过更新报文将LSA发送给网络中的其他OSPF路由器。
每台OSPF路由器都会收到其他路由器通告的LSA，所有的LSA放在一起便组成了链路状态数据库（Link State Database，LSD）。
LSA是对路由器周围网络拓扑结构的描述，LSDB 则是对整个自治系统的网络拓扑结构的描述。
OSPF路由器将LSDB转换成一张带权的有向图，这张图便是对整个网络拓扑结构的真实反映。
OSPF基本概念及单区域配置
RB 接收到对方的 HELLO报文，转 报文， 报文 换为初始状态 在对方发来的 HELLO报文中看到 报文中看到 确定数据库描述报 自己的Router ID， 自己的 ， 文的序列号，转换 文的序列号， 转换为双向状态 为信息交换初始状 态
路信息
ExChange
DBD LSR LSU LSR LSU
RA
Down Init 2-way ExStart ExChange Loading
发送Hello消息 发送 消息 就像双方互相 打个招呼
Hello(neighbor=“ ”) “ Hello(neighbor=“ ”) “ 类似于 DBD类似于 Hello(neighbor=“RB”) “ ” 一个目录 Hello(neighbor=“RA” Hello(neighbor=“RA”) DBD（Seq） （ ） 互相发送对 DBD（Seq） （ ） 方未知的链 DBD 路信息 Down Init 2-way ExStart
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链路状态路由协议中的数据库类型
邻居列表
列出每台路由器全部已经建立邻 接关系的邻居路由器 A 1.5 1 B 1 C 1 D 建立邻接关系 链路状态数据库
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为例， 的 以A为例，A的链路 为例 A以自己为中心， 以自己为中心， 以自己为中心 状态数据库中保存 状态数据库中保存 生成一个最短路径 根据最短路径树， 根据最短路径树， 计算到达每个路由 树 着路由表网络的所 生成路由表 生成 OSPF网络的所 器最近的链路 有链路信息 E 1
指定路由器 （DR） ）
一个网段上 的其他路由 器都和指定 路 由 器 （ DR） 构 ） 成邻接关系， 成邻接关系， 而不是它们 互相之间构 成邻接关系
任务8：配置单区域的OSPF协议
任务8 配置单区域的OSPF协议一、【技术原理】1、OSPF（Open Shortest Path First开放式最短路径优先）是一种基于链路状态的内部网关路由协议（Interior Gateway Protocol，简称IGP）。
能对网络的变化作出快速的响应。
它是在网络变化时以触发的方式进行更新的，同时也定期（30分钟）更新整个链路状态。
2、当OSPF检测到网络发生变化时，产生链路状态通告（Link State Advertisement，LSA），LSA用组播的方式扩散到所有的邻近路由器，邻近路由器收到LSA后，用它来更新自己的链路状态数据库（Link State Database，LSDB），同时还把LSA扩散到别地路由器。
这样LSA被所有的路由器所接受，并且用来更新链路状态数据库。
3、利用链路状态数据库，路由器运行Diskjtra的最短路径（Shortest Path First，SPF）算法，在该区域中形成到所有目的的最短路径树，从这个最短路径树中形成了IP路由表。
在网络中发生的任何改变将会被链路状态分组扩散出去，同时使路由器利用这些新信息，重新计算最短路径树。
二、【任务描述】现在有两个公司，一个公司在北京，另一个公司在广州。
两个公司分别有一个局域网，分别通过一台路由器接入广域网（因特网），且两个公司的网络之间可能存在多条可达的路由。
现要在路由器上配置OSPF多区域路由协议，实现两个公司网络的互连。
三、【任务实现】1、规划拓扑结构2、参数配置过程OSPF配置的两个语句：□启动OSPF路由器协议进程。
语法：Router(config)#router ospf Process-ID说明：Process-ID为进程号，取值范围：1-65535□声明运行OSPF协议的路由器接口IP地址或子网地址。
语法：Router(config-router)#network A.B.C.D A.B.C.D area area-id说明：A.B.C.D为直连网段。
OSPF基本概念及单区域配置
OSPF网络段用于确定哪些接口将加入OSPF区域，并参与 OSPF路由的发现和传播。
配置OSPF网络段的方法
可以通过命令行界面（CLI）手动配置OSPF网络段，也可以使 用默认值。在配置时需要指定接口的IP地址和子网掩码，以便
正确地将接口加入OSPF区域。
04 OSPF单区域配置步骤
唯一的进程ID，通常以十进制数表示。
02
OSPF进程ID的作用
OSPF进程ID用于在本地路由器上区分不同的OSPF实例，以便进行路由
协议的启动、运行和调试。
03
配置OSPF进程ID的方法
可以通过命令行界面（CLI）手动配置OSPF进程ID，也可以使用默认值。
OSPF网络段
OSPF网络段
用于指定哪些接口将运行OSPF协议。通常以IP地址和子网 掩码的形式指定网络段。
总结词
进入全局配置模式是配置OSPF的关键步骤之一，用于对整个路由器进行配置。
详细描述
在特权模式下，通过输入`configure terminal`命令可以进入全局配置模式。在 这个模式下，可以对整个路由器进行配置，包括网络接口、路由协议等。
配置OSPF路由器ID
总结词
配置OSPF路由器ID是确定路由器在OSPF区域中的唯一标识，用于与其他路由器进行通信。
详细描述
在OSPF区域配置模式下，通过输入`network <network-address> <wildcardmask>`命令来配置区域内网络段。这里的`<network-address>`和`<wildcard-
mask>`用于匹配要加入该区域的网络段和子网掩码。
配置区域接口
OSPF概念及单区域
开放式最短路径优先协议（OSPF）是基于开放标准的链路状态路由选择协议。
OSPF 是内部网关路由协议（IGP）。
IGP用于在单一自治系统内决策路由（自治系统是指执行统一路由决策的一组网络设备的组合）。
外部网关路由协议（EGP）用于在多个自治系统之间执行路由。
OSPF适合于大型网络环境：OSPF是一种链路状态型的路由协议，不会产生环路问题；OSPF将自治系统分割成多个小的区域，OSPF的路由器只在区域内部学习完整的链路状态信息。
Router ID；是在OSPF区域内唯一标识一台路由器的IP地址。
得到ID方法：#首先路由器选取它所有Loopback接口上数值最高的IP地址；#若没配置Loopback接口的IP地址，就在所有物理端口中选取一个数值最高的IP地址作为Router IDOSPF的工作过程：使用OSPF路由协议的路由器需要保存3张表#邻居列表：列出每台路由器全部已经建立邻接关系的邻居路由器#链路状态数据库（LSBD）：列出网路中其他路由器的信息，显示全网拓扑。
#路由器：列出通过SPF算法计算出的到达每个相连网络的最佳路径邻接关系的建立路由器A------------------------------------------------------路由器B#路由器A发送一个Hello报文（字段为空）#B收到Hello报文，为A创建一个邻居数据结构，并将A设置为初始状态。
B发送Hello报文给A#A收到B的报文看到自己的路由器ID时，A为B创建一个邻居数据结构把B设置为ExStart状态，路由器A产生一个空的数据库描述报文。
#B收到A的报文，把A设置为ExStart状态，回应一个数据库描述报文。
#A把B转换为ExChange状态。
A产生数据库描述报文（含LSA报头）#B收到后，把它的邻居状态转换为ExChange状态，发送一个数据库描述报文。
#A收到后，发送一个包含相同序列号的确认报文，双方不停的发，直到最后一个LSA#然后A变为Loading#B收到最后一个数据库描述报文时就把A的状态转换为完全邻接状态（Full）建立邻接关系需要满足的条件#Area-id：属于同网段，同一个区，同一子网。
OSPF路由协议技术01
2．邻居（Neighbors）
OSPF第一步建立毗邻关系。路由器A从自己 的端口向外组播发送HELLO分组，向外通 告自己的路由器ID等，所有与路由器A物理 上直连的、且同样运行OSPF协议路由器， 就可能成为邻居。两台路由器处于Twoway状态建立了邻居关系。
3．邻接（Adjacency）
相邻的路由器B如果收到这个Hello报文 ，就将这个报文内路由器A的ID信息加入到 自己的Hello报文内。如果路由器A的某端口 收到从其他路由器B发送的含有自身ID信息 的Hello报文，则它根据该端口所在的网络 类型来确定是否可以建立邻接关系。两台 路由器处于FULL状态时称建立了邻接关系 。
在各毗邻路由器之间有次高优先级的路由 器 + 次高路由器ID作为BDR。
10. 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：广播多路访问型、非广播多 路访问型、点到点型、点到多点型。 广播多路访问型网络，如：以太网Ethernet、令 牌环网Token Ring、FDDI。选举DR和BDR。 非广播多路访问型网络，如：帧中继Frame Relay、X.25、SMDS。选举DR和BDR。 点到点型网络，如：PPP、HDLC。
第五步：维护路由信息
图6-2 OSPF的简单工作流程
6.2.1 建立路由器的邻居关系
OSPF协议通过Hello协议建立路由器的邻居关系。每个 HELLO数据包都包含以下信息： 始发路由器的路由ID 始发路由的接口的区域地址 始发路由的接口地址掩码 始发路由的认证信息和类型 始发路由的HELLO时间间隔 始发路由的无效路由的时间间隔 路由的优先级 DR 和BDR 标识可选5个标记位 始发路由所有有效邻居的路由ID
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开放式最短路径优先协议（OSPF）是基于开放标准的链路状态路由选择协议。
OSPF 是内部网关路由协议（IGP）。
IGP用于在单一自治系统内决策路由（自治系统是指执行统一路由决策的一组网络设备的组合）。
外部网关路由协议（EGP）用于在多个自治系统之间执行路由。
OSPF适合于大型网络环境：OSPF是一种链路状态型的路由协议，不会产生环路问题；OSPF将自治系统分割成多个小的区域，OSPF的路由器只在区域内部学习完整的链路状态信息。
Router ID；是在OSPF区域内唯一标识一台路由器的IP地址。
得到ID方法：
#首先路由器选取它所有Loopback接口上数值最高的IP地址；
#若没配置Loopback接口的IP地址，就在所有物理端口中选取一个数值最高的IP地
址作为Router ID
OSPF的工作过程：
使用OSPF路由协议的路由器需要保存3张表
#邻居列表：列出每台路由器全部已经建立邻接关系的邻居路由器
#链路状态数据库（LSBD）：列出网路中其他路由器的信息，显示全网拓扑。
#路由器：列出通过SPF算法计算出的到达每个相连网络的最佳路径邻接关系的建立
路由器A------------------------------------------------------路
由器B
#路由器A发送一个Hello报文（字段为空）
#B收到Hello报文，为A创建一个邻居数据结构，并将A设置为初始状态。
B发送Hello报文给A
#A收到B的报文看到自己的路由器ID时，A为B创建一个邻居数据结构把B设置为ExStart状态，路由器A产生一个空的数据库描述报文。
#B收到A的报文，把A设置为ExStart状态，回应一个数据库描述报文。
#A把B转换为ExChange状态。
A产生数据库描述报文（含LSA报头）
#B收到后，把它的邻居状态转换为ExChange状态，发送一个数据库描述报文。
#A收到后，发送一个包含相同序列号的确认报文，双方不停的发，直到最后一个LSA
#然后A变为Loading
#B收到最后一个数据库描述报文时就把A的状态转换为完全邻接状态（Full）
建立邻接关系需要满足的条件
#Area-id：属于同网段，同一个区，同一子网。
#验证：同一区域的路由器必须交换相同的验证密码才能成为邻居。
#Hello Interval和Dead Interval：这些时间间隔相同。
#Stub区域标记：可以在Hello报文中通过协商Stub区域的标记来成为邻居。
OSPF的网络接口类型
#点到点网络（point-to-point）：连接单独的一对路由器。
报文目的地址是224.0.0.5
#广播多址网络（Broadcast）：选取指定路由DR和备份指定路由BDR
#非广播多址网络（NBMA）没有广播能力，选取DR和BDR
#点到多点网络（point-to multipoint）。