OSPF协议

  • 1. OSPF概述
  • 2. OSPF原理
  • 3. OSPF router id
  • 3.1 概念
  • 3.2 选举方式
  • 4. OSPF常见结构
  • 4.1 单区域
  • 4.2 多区域（特色）
  • 5. OSPF配置介绍
  • 5.1 反掩码（通配符）
  • 5.2 配置思路
  • 5.3 查看三个表
  • 5.4 OSPF状态FULL不起来的情况几种情况
  • 5.4.1 认证方式/密码不一致
  • 5.4.2 Router id冲突
  • 5.4.3 Hello时间不一致
  • 5.4.4 区域area不一致
  • 5.4.5 网段不通
  • 5.5 认证方式
  • 6. OSPF开销计算方式
  • 7. DR&BDR
  • 7.1 原理介绍
  • 7.2 配置方法


1. OSPF概述

  • OSPF
  • O：open 公有协议
  • SPF：最短路径优先算法，用于破除环路
  • LSDB：链路状态数据库
  • area（区域的概念）
  • 核心区域， area 0
  • 非核心区域，area1 或者 area2

2. OSPF原理

ospf基本配置步骤 配置ospf总结_ospf基本配置步骤

  • 第一步：每个设备运行OSPF，宣告相应网段
  • 第二部：地图–>LSDB形成
  • R1向R2传输LSA（链路状态通告，非路由）
  • R2向R3传输LSA
  • 所有的LSA组成LSDB（每个路由器上都有）
  • 第三步：每个设备执行SPF（最短路径优先）算法，处理LSDB，计算出最短路径树
  • 第四步：把最优路径存储到路由表中

3. OSPF router id

3.1 概念

  • router id：和IP地址类似的32位的值，每个路由器的唯一标识符。

3.2 选举方式

  • 手动配置（优先生效）
router id 8.8.8			//本地全局生效（其他协议也可能会使用该router id）
ospf 1 route-id 8.8.8	//本地ospf进程生效，生产环境优先选择
  • 配置自动选举（不建议）
  • 选举规则推荐
  • 手动配置ospf路由器的 Router ID（通常建议手动配置）
  • 如果没有手动配置 Router ID，则路由器使用 Loopback 接口中最大的IP作为 Router ID（因为是逻辑接口，不容易出问题）
  • 如果没有配置 Loopback 接口，则使用物理接口中最大的IP地址作为 Route ID
  • 注意：
  • 华为这边，优先选择第一个UP起来（物理或者逻辑）的接口的IP地址作为设备的 Router ID
  • OSPF的路由器 Router ID 重新配置后，可以通过重置ospf进程来更新 Router ID
display ospf peer		//显示ospf的router id
//注意区别一下命令
display router id  //显示路由器的全局router id，在任何进程下均为全局router id
<Huawei>reset ospf process	------Y    //重启ospf进程，重新选举（需要先配置，再重启）

4. OSPF常见结构

4.1 单区域

  • 区域划分是以接口进行划分的，而不是网段
  • 强制：路由器的每个接口都在区域中
  • 如果ospf是单区域，那个区域建议是 area 0
  • area 0 必须有，且仅有一个

4.2 多区域（特色）

  • 如果 ospf 的区域结构是多区域的话，一定会有 area 0 区域，另外还有非骨干区域，比如 area 1 或者 area 2 等
  • 所有的非骨干区域，一定要连接到 area 0 周围（因为OSPF的特殊结构，抗环）
  • 优点：
  • 扩展性好
  • 降低设备性能压力

5. OSPF配置介绍

5.1 反掩码（通配符）

  • 计算方式：反掩码=255.255.255.255 - 掩码
  • 举例
  • 192.168.1.1 /16
  • 反掩码=255.255.255.255 - 255.255.0.0 = 0.0.255.255
  • 注意（用于网络宣告）
  • 反掩码中的0表示的意思是精确值
  • 有人会写反掩码：0.0.0.0，0.0.0.0表示精确匹配
  • 反掩码中的255表示的意思是人任意值

5.2 配置思路

ospf基本配置步骤 配置ospf总结_优先级_02


  1. 底层IP地址的配置
  2. 测试直连是否能够ping通，通过display ip interface brief检查IP是否配错
  3. 每台路由器上配置ospf的router id
  4. 在ospf进程里面创建区域和宣告网段
interface loopback 0	//创建环回接口
ipaddress 1.1.1.1 32	//配置环回接口地址
ospf 10 route-id 1.1.1.1	//配置进程号为 10 的 ospf 的 route id 为 1.1.1.1，进程号随意
ospf 10	//进入进程号为 10 的 ospf 进程
area 1		//创建区域1 中
//宣告网络两种方式，推荐第一种，宣告接口
network 192.168.12.1  0.0.0.0	//在区域中宣告接口，推荐，精确宣告
network 192.168.12.0  0.0.0.255	//在区域1中宣告192.168.12.0的网段，反掩码为：0.0.0.255

5.3 查看三个表

  • 邻居表
  • Neighbor id是指对端的router id
  • state状态需要是FULL
  • FULL 邻接状态
  • 2-way 邻居状态
display ospf peer brief		//显示邻居表
display ospf peer		//打印我的route id
//重置ospf的router id，先配置
reset ospf process		//用户视图中，重置进程，重新选举route id，需要输入 Y 确认
  • 路由表
display ip routing-table protocol ospf
  • 数据库表
display ospf lsdb	//查看ospf当中的LSDB

5.4 OSPF状态FULL不起来的情况几种情况

5.4.1 认证方式/密码不一致

  1. R1配置认证，R2不配置认证
  2. R1配置simple认证，R2配置MD认证
  3. R1和R2的认证密码不一致

5.4.2 Router id冲突

ospf基本配置步骤 配置ospf总结_优先级_03

5.4.3 Hello时间不一致

ospf基本配置步骤 配置ospf总结_OSPF_04

5.4.4 区域area不一致

area 不一致导致

ospf基本配置步骤 配置ospf总结_ospf基本配置步骤_05

5.4.5 网段不通

ospf基本配置步骤 配置ospf总结_OSPF_06

5.5 认证方式

  • 认证模式
  • 分类：区域认证、接口认证
  • 区域认证：在区域下认证
  • 接口认证：在接口下认证
  • 只要认证的方式一样，区域和接口问题不大，如果两个密码不一致，state 会 从 FULL 变成 DOWN（从邻居表中消失）
  • 认证方式
  • null（不认证）
  • simple（明文认证）
  • MD5（密文认证）
  • 两边的key ID需要保持一致，否则会 down 掉
  • key ID的作用是平滑过渡
  • 如果需要修改密码等情况，可以通过再配一个不同的key id的认证，再删除以后，可以实现网络不down的情况下，删除原有的加密数据。真机可以，模拟器不支持。
  • 当simple和Md5都存在时，优先使用接口方式认证
//明文认证，密码password
authentication-mode simple plain password	//在area中添加认证，需要在对应area下敲
ospf authentication-mode simple plain password //在接口中添加认证，需要在接口下敲

6. OSPF开销计算方式

  • rip 通过调数计算，OSPF通过带宽来计算。
  • 开销修改
  • 公式（带宽参考值/带宽）计算
  • 作用范围：本路由器是能所有OSPF的接口
  • cost = 参考带宽 / 实际带宽，参考带宽默认100M，当计算有小数的时候，只取整数位，结果小于1是，cost取1
  • 注意：所有路由器都需要修改，确保选路一致性
  • 出接口上面修改开销（推荐）
  • 直接在接口上面配置，作用范围仅限于本接口
ospf cost 20
  • 开销计算
  • RTA 到达192.168.3.0/24 的 累计cost = G1 + G3（出接口之和）

7. DR&BDR

7.1 原理介绍

  • DR：网络中设备比较多的情况下，所有设备将数据报给DR，DR统一分配给各个设备，节约带宽
  • DR和其他设备间state状态为FULL，因为需要交互
  • BDR：备份设备
  • DROther：非DR设备
  • 除了和DR，其他设备间state状态为2-way状态，不用直接交互，因为所有数据都发给DR，由DR统一分配

7.2 配置方法

  • DR选举
  • 自动选举
  • 手动选举
  • DR选举原则
    一个广播域（网络）会选择一个DR设备和一个BDR设备，广播域不等于area，一个area可以有多个DR
  • 比较路由器接口的优先级，默认情况下为1，数值越大，优先级越高
  • 当接口优先级一样的时候，比较这个广播域当中网络设备router id，越大优先级越高
  • 当接口优先级为0时，该设备不参与选举
  • DR是非抢占的，DR状态生成以后，修改接口优先级以后，不会变化
//可以通过查看路由器接口的ospf状态
display ospf interface g0/0/0	//查看接口下ospf运行状态，有DR和BDR的状态
//修改ospf接口优先级
ospf dr-priority 1	//在接口下修改优先级为1，越大优先级越高，修改后不会变化
reset ospf process	//用户视图下，重启ospf进程后重新生成DR
  • 查看结果
  • Priority：R1该接口的优先级，默认为1
  • State：DR&BDR状态