OSPF工作原理
ospf实验知识点总结
ospf实验知识点总结1. OSPF基本概念OSPF是一种开放式协议，它使用链路状态路由算法确定网络中的路径。
OSPF使用的是Dijkstra算法，它通过以链路为单位计算最短路径，然后构建路由表。
OSPF协议支持VLSM（Variable Length Subnet Mask）和CIDR（Classless Inter-Domain Routing）等技术，可以根据网络的实际需要进行划分，提高网络的利用率。
2. OSPF的邻居关系在OSPF中，路由器之间通过建立邻居关系来交换LSA信息。
OSPF邻居状态主要包括：Down、Init、2-Way、Exstart、Exchange和Full。
在邻居关系建立时，需要满足一定的条件，如OSPF邻居的IP地址必须在同一个网络中，两台路由器的Hello和Dead Interval必须一致等。
3. OSPF的路由计算过程OSPF协议使用Dijkstra算法计算最短路径，首先在链路状态数据库中收集链路状态信息，然后使用Dijkstra算法计算出最短路径。
在路由计算过程中，需要对收集到的链路状态信息进行处理，包括链路状态更新、链路状态同步等步骤。
4. OSPF的状态OSPF邻居状态主要包括：Down、Init、2-Way、Exstart、Exchange和Full。
在邻居状态的转换过程中，需要满足一定的条件，如Hello和Dead Interval的一致性、路由器的ID号等。
5. OSPF的优化在实际网络中，为了提高网络性能和减少路由器的负担，可以采用一些优化技术。
例如，可以利用区域的划分减少Link State Advertisement的传播范围，减轻网络的负担；可以使用Stub区域和Totally Stubby Area等技术减少LSA数量；可以使用路由汇总技术减少路由表的大小等。
6. OSPF的故障排除在部署和维护OSPF协议时，需要及时排除网络故障。
故障排除的步骤主要包括：检查OSPF邻居状态；检查网络的连通性；检查OSPF路由表；检查OSPF链路状态数据库；检查路由器的配置信息等。
OSPF基本概念及单区域配置ppt课件
192.168.10.1/24
S0/1
f0/0
B
S0/1 A f0/0
C
192.168.20.2/24
192.168.10.2/24
Loopback 0：20.1.1.1
.
29
OSPF单区域配置实例10-2
RA#config terminal RA(config)#interface loopback 0 RA(config-if)#ip address 20.1.1.1 255.0.0.0 RA(config-if)#exit
Router(config-if)#ip ospf hello-interval 5
Router(config-if)#ip ospf dead-interval 20
.
27
OSPF单区域的配置命令4-4
•查看邻居列表
Router#show ip ospf neighbor
•查看链路状态数据库
Router#show ip ospf database
• 当路由器上启动OSPF进程时，每台路由器都会间隔一定 的时间发送Hello包
• Hello包通过组播地址224.0.0.5发送（建立邻居） • OSPF路由器使用Hello包发起建立邻接关系并监视这种
关系的存在和消失 • 在广播网或者点对点网上，Hello的发送间隔是10秒；在
NBMA网络上，Hello的发送间隔是30秒
20
30
10
RA 70 RC
60
30
.
6
OSPF协议概述－链路状态路由协议2-2
• 链路状态路由协议中，直连的路由器之间建立邻接关系， 互相“交流”链路信息，来“画”出完整的网络结构
RIP和OSPF协议
RIP和OSPF协议RIP（Routing Information Protocol）和OSPF（Open ShortestPath First）是两种常见的路由协议，用于在计算机网络中控制数据包的转发和路由选择。
本文将分别介绍RIP和OSPF协议，并对比它们的特点和应用场景。
RIP协议是一种基于距离向量的路由协议，采用Bellman-Ford算法。
RIP协议主要用于小型网络中，具有简单、易于配置和维护的特点。
RIP使用跳数作为度量标准，限制了网络的规模。
RIP以固定的时间间隔发送路由更新，即使网络拓扑发生变化，也需要较长的时间才能收敛。
RIP的最大跳数限制为15跳，超过这个跳数的路径会被认为是不可达的。
RIP的工作原理是每个路由器通过交换路由表来了解到达目标网络的路径，并将此信息广播给相邻的路由器。
路由器通过比较收到的路由信息和自身的路由表以及跳数信息来选择最佳路径，并更新自己的路由表。
RIP协议中，每个路由器都包含一个完整的路由表，这导致RIP的存储资源开销较大。
相对于RIP协议，OSPF协议是一种基于链路状态的路由协议，采用Dijkstra算法。
OSPF协议适用于大型网络，具有灵活、高效的特点。
OSPF通过交换链路状态信息来了解整个网络拓扑，每个路由器都保存一个完整的链路状态数据库（Link State Database），其中包含了网络中所有的路由器和链路信息。
路由器通过计算最短路径树，选择最佳的路径。
OSPF协议支持按照多种度量标准选择路径，例如带宽、延迟等。
OSPF协议将网络划分为不同的区域（Area），每个区域有自己的链路状态数据库，并由一个区域内的路由器来维护。
不同区域之间通过骨干区（Backbone）连接起来，骨干区负责转发数据包。
通过将网络分为多个区域，OSPF减少了链路状态更新的复杂性，加快了网络的收敛速度。
OSPF还支持虚拟链路（Virtual Link）功能，可以在非直接连接的区域之间建立逻辑上的连接。
OSPF
OSPF单区域配置(cont)
那么OSPF协议是怎样形成路由表的呢? 那么OSPF协议是怎样形成路由表的呢? OSPF协议是怎样形成路由表的呢
OSPF路由表的生成
C A
10.1.2.1 10.1.1.1
Cost=1
10.1.6.1
Cost=20
10.1.3.1 10.1.5.1
S0 S2 S1
Cost=10
Cost=5
终端E 终端
通过邻居提供的链路和接口信息构建拓扑关系数据库 利用SPF算法计算最佳路径 利用SPF算法计算最佳路径 SPF
把最佳路由信息放入OSPF路由转发表中 把最佳路由信息放入OSPF路由转发表中 OSPF
OSPF常用术语
(1) OSPF AS （Autonomous System）：运行OSPF协议的路由域 (2) Area：一个OSPF区域内的所有路由器都拥有相同的链路状态数 据库。 (3) Router ID：用于标识OSPF路由器的ID，全网唯一性；可手动 配置，也可动态选举（有Loopback接口时，选择最高的Loopback IP地址；否则，选择最高的物理接口的IP地址）。 (4) 接口：路由器上，启动了OSPF的接口。 (5) 邻居：在同一链路上，参数一致的路由器才能形成邻居。 (6) 进程：OSPF路由协议进程，进程号只在本路由器内起作用， OSPF协议包中并不携带进程号。
课程议题
一、OSPF概述 概述
1、OSPF概述
(1) OSPF（Open Shortest Path First，开放最短路径优先）是 一种链路状态路由协议，无路由循环（全局拓扑），属于IGP。 RFC 2328，“开放”意味着非私有的，对公众开放的。 (2) OSPF的报文封装 OSPF协议包直接封装于IP，协议号89。 三个版本 v1、 v2（ipv4）v3 （ipv6） OSPF协议包目标IP为组播地址 所有OSPF路由器——224.0.0.5；OSPF DR BDR——224.0.0.6 (3) OSPF路由的度量值：用更合理的接口带宽来衡量路径开销。 到目标网络的路径（数据出口）开销和。路径开销＝参考带宽 （10的八次方）/ 链路带宽（出接口带宽 bit） (4) OSPF路由协议的管理距离：110
OSPF详解
OSPF详解Open Shortest Path First(⼀)OSPF协议是由Internet⼯程任务组(Internet Engineering Task Force)开发的路由选择协议，且来替代存在⼀些问题的RIP协议。
OSPF协议是IETF 组织建议使⽤的内部⽹关协议(IGP)。
OSPF使⽤Dijkstra的最短路径优先(SPF)算法，其的发展经过了⼏个RFC，所有的RFC都是由John Moy撰写。
RFC1131详细说明了OSPF协议版本1，这个版本从来没有在实验平台以外使⽤过，OSPF协议版本2，也就是现在IPv4协议仍然使⽤的版本，最初是在RFC1247中说明的，最新是在RFC2328中说明的。
(⼀)OSPF基本原理与实现OSPF的基本特性：·OSPF属于IGP，是Link-State协议，基于IP Pro 89。
·采⽤SPF算法（Dijkstra算法）计算最佳路径。
·快速响应⽹络变化。
·以较低频率（每隔30分钟）发送定期更新，被称为链路状态刷新。
·⽹络变化时是触发更新。
·⽀持等价的负载均衡。
·OSPF协议将IP头部的TTL值设置为1，并且把优选位设置成互连⽹络控制OSPF的邻居与邻接关系：OSPF中路由器之间的关系分两种：1、邻居2、邻接·OSPF路由器可与它直连的邻居建⽴邻居关系。
·P2P链路上，邻居可以到达FULL状态，形成邻接关系·MA⽹络，所有路由器只和DR/BDR(Backup Designated Router)到达FULL状态。
形成邻接·路由器只和建⽴了邻接关系的邻居才可以到达FULL状态。
·路由更新只在形成FULL状态的路由器间传递。
·OSPF路由器只会与建⽴了邻接关系的路由器互传LSA。
同步LSDBR2#sh ip os neiNeighbor ID Pri State Dead Time Address Interface1.1.1.1 0 FULL/ - 00:00:35 12.1.1.1 Serial1/03.3.3.3 0 FULL/ - 00:00:38 23.1.1.3 Serial1/1⼀台OSPF路由器对其他OSPF路由器的跟踪需要每台路由器都提供⼀个路由器ID，路由器ID在OSPF区域内惟⼀标识⼀台路由器的IP地址,Cisco路由器通过下⾯的⽅法得到它的路由器ID:1）⼿⼯指定Route-ID x.x.x.x（可任意，但区域内不能重复） 2）⾃动选择最⼤的Loopback IP作route-id 3）⾃动选择最⼤的物理接⼝IP（接⼝必须是激活状态）推荐⼿⼯指定的router-id这⾥，使⽤Loopback接⼝作为路由器ID有两个好处:(1):Loopback接⼝⽐任何其他物理接⼝更稳定，只有整个路由器失效进它才会失效(2):⽹络管理只在预先分配和识别作为路由器ID的地址时有更多的回旋余地其实，Loopback接⼝的⼀个主要好处在于它具有更好控制路由器ID能⼒.OSPF开销值计算：·OSPF Cost = 10^8/BW (bps)⼏种常⽤接⼝的COST值：1、环回⼝的COST值是12、serial⼝的COST值是643、标准以太接⼝是104、快速以太接⼝是1SPF算法：最短路径优先算法1、在⼀个区域内的所有路由器有同样的LSDB2、每⼀个路由器在计算时都将⾃已做为树根3、具有去往⽬标的最低cost值的路由是最好的路径4、最好的路由被放⼊转发表·OSPF的报⽂：1：数据包头部：所有OSPF数据包都是由⼀个24个⼋位组字节的头部开始的，如下图所⽰:这⾥，如果认证类型=2。
OSPF路由协议概念及工作原理
OSPF路由协议概念及工作原理1.概述OSPF路由协议是一种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，一般用于同一个路由域内。
在这里，路由域是指一个自治系统（Autonomous System），即AS，它是指一组通过统一的路由政策或路由协议互相交换路由信息的网络。
在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护一个相同的描述这个AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。
作为一种链路状态的路由协议，OSPF将链路状态广播数据包LSA（Link State Advertisement）传送给在某一区域内的所有路由器，这一点与距离矢量路由协议不同。
运行距离矢量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。
2.数据包格式在OSPF路由协议的数据包中，其数据包头长为24个字节，包含如下8个字段：* Version number-定义所采用的OSPF路由协议的版本。
* Type-定义OSPF数据包类型。
OSPF数据包共有五种：* Hello-用于建立和维护相邻的两个OSPF路由器的关系，该数据包是周期性地发送的。
* Database Description-用于描述整个数据库，该数据包仅在OSPF初始化时发送。
* Link state request-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。
* Link state update-这是对link state请求数据包的响应，即通常所说的LSA数据包。
* Link state acknowledgment-是对LSA数据包的响应。
* Packet length-定义整个数据包的长度。
* Router ID-用于描述数据包的源地址，以IP地址来表示。
* Area ID-用于区分OSPF数据包属于的区域号，所有的OSPF数据包都属于一个特定的OSPF区域。
h3c 面试题
h3c 面试题H3C（华三通信）公司是一家致力于网络通信技术研发的中国企业。
对于求职者来说，面试是进入H3C公司的第一步。
在面试中，公司经常会提问一些与网络通信相关的问题，以便评估求职者的技术能力和适应能力。
本文将介绍一些H3C面试中常见的问题，并提供详细的解答。
面试问题一：请简述OSPF协议的基本原理及其应用场景。
解答：OSPF（Open Shortest Path First）是一种开放式最短路径优先协议，用于在IP网络中进行路由选择。
其基本原理是根据链路状态数据库（LSDB）中的链路状态信息计算最短路径，并将最短路径信息存储在路由表中。
OSPF协议通过Hello报文来实现邻居发现，通过Link State Update报文来交换链路状态信息，通过Link State Request和Link State Acknowledge报文来请求和确认链路状态信息。
OSPF协议的应用场景包括大型企业内部网络、运营商骨干网等。
在大型企业内部网络中，OSPF协议能够提供灵活可靠的动态路由选择，实现网络的高可用性和负载均衡。
在运营商骨干网中，OSPF协议能够通过分层设计，实现大规模网络的管理和扩展，提供快速的数据传输服务。
面试问题二：请比较RIP和OSPF协议的特点，并说明在何种场景下更适合使用RIP协议。
解答：RIP（Routing Information Protocol）是一种基于距离向量的内部网关协议，与OSPF相比具有以下特点：1. 比较简单易于配置：RIP协议的配置相对简单，适合部署在小型网络中。
2. 学习和传播速度较慢：RIP协议的更新时间间隔较长，学习和传播路由的速度相对较慢。
3. 不支持分层设计：RIP协议不支持分层设计，对大型网络的管理和扩展有一定限制。
在小型网络中，特别是对于刚刚开始学习网络的初学者，RIP协议更适合使用。
由于RIP协议配置简单且稳定，易于理解和操作，可以快速部署和管理网络，适用于中小型企业内部网络和家庭网络等场景。
2-3ospf路由
2-3、ＯＳＰＦ路由协议一、OSPF协议介绍2、3、OSPF协议介绍基本特点工作原理1、每个OSPF路由器通过LSA（Link StateAdvertisement）泛洪链路状态通告即向外发布本地链路状态信息（例如可用的端口，可到达的邻居以及相邻的网段信息等等）。
泛洪是指OSPF路由器之间发送及同步（LSDB）连接状态数据库的过程。
2、每个路由器通过收集其它路由器发布的链路状态通告以及自身生成的本地链路状态通告，形成一个链路状态数据库（LSDB）。
LSDB描述了路由域内详细的网络拓扑结构。
在同一个区域内，所有路由器上的链路状态数据库LSDB是相同的。
3、通过LSDB，每台路由器以SPF算法计算出一棵以自己为根，以网络中其它节点为叶的最短路径树。
SPF算法生成的是一棵无环的最短路径树。
每台路由器计算的最短路径树相当于到网络中其它节点的路由表。
这样OSPF路由器就能知道如何到达其他路由器。
报文格式1、OSPF有五种报文类型，每种报文都使用相同的OSPF报文头。
OSPF路由器使用以下报文来发现和维护邻居关系，实现LSDB的同步和交互路由信息。
2、Hello报文：最常用的一种报文，用于发现、维护邻居关系。
并在广播和NBMA类型的网络中选举DR （Designated Router）指定路由器和BDR（Backup Designated Router）备份指定路由器。
DD报文：两台路由器进行LSDB数据库同步时，用DD报文来描述自己的LSDB。
内容包括LSDB中每一条LSA的Header头部（LSA的Header可以唯一标识一条LSA）。
LSA Header只占一条LSA的整个数据量的一小部分，这样可以减少路由器之间的协议报文流量，对端路由器根据LSA Header就可以判断出是否已有这条LSA。
LSR报文：两台路由器互相交换过DD报文之后，知道对端的路由器有哪些LSA是本地的LSDB所缺少的，这时需要发送LSR报文向对方请求缺少的LSA。
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OSPF工作原理
OSPF（开放最短路径优先协议）是一种用于在互联网协议（IP）网络中进行路由选择的动态路由协议。
它是由OSI参考模型中的网络层实现的链路状态路由协议，旨在提供高效的路由选择和冗余路由。
OSPF的工作原理基于两个核心概念：链路状态和最短路径优先。
每个OSPF节点使用链路状态协议（Link State Protocol，LSP）广播其连接到的所有路由，并维护一张网络地图，其中包含网络中的所有节点和链路信息。
通过交换链路状态信息，每个节点都能了解到整个网络的拓扑结构。
在OSPF网络中，每个节点计算到达目标网络的最短路径。
它使用Dijkstra算法，根据链路状态信息计算最短路径树，即一个连接到网络所有节点的树形结构。
每个节点根据该最短路径树选择下一跳路由，并更新其路由表。
当网络中有链路发生变化时，例如链路断开或重新连接，OSPF节点将发送链路状态更新消息。
节点收到更新消息后，重新计算最短路径树，并更新路由表。
这个过程中，仅受到影响的节点需要重新计算最短路径，大大减少了网络维护的开销。
OSPF还支持虚拟区域（Virtual Area）的概念，以便更好地分区大规模网络。
一个区域（Area）是一组逻辑上相连的路由器，OSPF支持划分成多个区域。
每个区域维护自己的链路状态数据库，并选择自己的区域网关路由器（Area Border Router，ABR）连接到其他区域。
除了上述工作原理，OSPF还具有以下一些特点：
1.开放性：OSPF是一种开放的标准协议，它可以与其他路由协议兼容，并且可以在不同厂商的设备之间进行互操作。
2.路径优先性：OSPF根据链路的代价（通常是链路带宽）计算最短
路径。
较快的链路获得较低的代价，从而成为优选路径。
3.分层设计：OSPF使用三层设计，包括区域、自治系统和级别。
这
种分层设计简化了网络管理和维护。
4.支持可靠性：OSPF使用可靠的邻居关系和链路状态数据更新机制，确保网络中的所有路由器拥有相同的拓扑信息，从而提高了网络的可靠性。
5.支持VLSM（可变长度子网掩码）：OSPF网络中可以使用不同的子
网掩码，这样可以更高效地利用IP地址空间。
6.支持多种类型的链路：OSPF可以应用于不同类型的链路，例如点
到点链路、广播链路、多点链路等。
总之，OSPF是一种高效的动态路由协议，通过计算最短路径树，在
互联网协议网络中提供可靠而有效的路由选择。
它的工作原理基于链路状
态和最短路径优先的概念，并具有开放性、路径优先性、分层设计、可靠性、VLSM和多链路类型支持等特点。