第二十三章、动态路由协议_OSPF简介

一、知识回顾

动态路由
1、 原理方式:向相邻的路由器发送对应的协议报文,从而使相邻的路由器学习对应的路由条目
2、 RIP:发送的是自己整个路由表
3、 RIP使用范围:小型网络
4、 Cost值:度量值为跳数,最大跳数为15,16标识不可达

二、OSPF基本概念

OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP),用于在单一自治系统(autonomous system,AS)内决策路由。是对链路状态路由协议的一种实现,隶属内部网关协议(IGP),故运作于自治系统内部。OSPF支持负载均衡和基于服务类型的选路,也支持多种路由形式,如特定主机路由和子网路由等。
1、开放式最短路径有先,是一个内部网关路由协议(在同一个自制系统内进行决策的)
2、链路状态路由协议:在单一区域内的路由器是向相邻路由器发送链路状态信息,最终收敛后形成网络拓扑。
3、工作过程
相邻的路由器首先建立临接关系
根据链路状态信息,形成对应的链路状态数据库
根据OSPF自己的算法,进行最短路径树的计算
最终形成路由表
总结为:
1、邻居发现:通过发送Hello报文形成邻居关系。
2、路由通告:邻居间发送链路状态信息形成邻接关系。
3、路由计算:根据最短路径算法算出路由表。

三、OSPF的区域

关闭ospf动态路由 ospf动态路由协议工作原理_链路

1、划分区域的目的:为了适应大型网络,每个OSPF的路由器只维护自己区域内的链路状态信息

每个区域都要一个区域ID:

区域ID可以表示为十进制的数

也可以表示为IP地址

关闭ospf动态路由 ospf动态路由协议工作原理_OSPF_02

2、区域分类
骨干区域:主要负责区域之间的路由信息传播
区域ID:0或者使用IP地址0.0.0.0
默认情况下所有的非骨干区域都与骨干区域相连
非骨干区域:普通区域

关闭ospf动态路由 ospf动态路由协议工作原理_网络_03

四、单区域内容

关闭ospf动态路由 ospf动态路由协议工作原理_网络_04

1、在同一个区域中通过选举DR和BDR来节省网络中的流量。
区域中的其他路由器只会和DR和BDR建立临接关系
2、DR和BDR的选举
通过Route ID来选举,route ID最大的路由器最为DR,第二大的最为BDR
注意:非网型的拓扑上不止一个DR。
3、Route ID
首先选举路由器loopback上的数值最高的地址
Loopback上没有配置地址,选取接口上最大的IP地址
也可以直接使用route-ID直接指定
4、Loopback是路由器上的虚拟接口,是可以进行路由协议的收发报文,也可以配置IP的。可以理解为多了一个网段。

五、OSPF的度量值

Cost值:基于链路带宽来决定的
100Mbps 1
10Mbps 10

六、临接关系建立

1、以组播方式发送数据报文
224.0.0.5:代表所有OSPF所有路由器
224.0.0.6:代表DR和BDR
在初始状态下选举DR和BDR使用的是.5,选举出来的要同步链路信息是使用的是.6
报文类型
Hello报文:建立并维护邻居关系。用于选举DR和BDR。
数据库描述包 DBD报文:向邻居发送链路状态头部信息。用于同步链路状态数据库
链路状态请求包 LSR报文:把从DBD中找出需要的链路状态头部信息传给邻居,请求完整信息。
链路状态更新包LSU报文:将LSR请求的头部信息对应的完整信息发给邻居。
链路状态确认包 LSACK:收到LSU报文后确认该报文。

关闭ospf动态路由 ospf动态路由协议工作原理_网络_05

七、OSPF和RIP的对比

1、RIP:
RIPv1:不支持可变长子网掩码,使用广播更新
RIPv2:使用组播更新
跳数限制都是15跳
不能划分区域,网络收敛慢
2、OSPF
使用组播更新
网络收敛快,通过区域划分
支持可变长子网掩码,主要体现在宣告是携带子网掩码