06.OSPF基础

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IGP：内部网关协议，用于发现路由和计算路由

  1. OSPF
  2. IS-IS
    3 RIP

EGP：外部网关协议，用于传递路由和控制路由优选

  1. BGP

OSPF（开放式的最短路径优先）

概念：Router ID（用于唯一标识一台 OSPF 路由器）

工作过程：

  1. 邻居发现
  2. 同步链路状态数据库（LSDB）
  3. SPF 计算（路径计算）
  4. 路由计算

报文类型：

  1. Hello 报文：用于发现邻居和建立邻居关系，也可以维护邻居关系
    周期性发送（10s）邻居保持时间（4 倍 = 40s）

  2. DD 报文：（1）用于邻居之间选举主从关系 （2）用于描述 LSA 的摘要信息

  3. LSR 报文：请求本端缺少的 LSA 信息（摘要）

  4. LSU 报文：响应对方的请求，并回复明细的 LSA 信息

  5. LSAck 报文：确认收到的 LSA 信息（摘要）

状态机：

  1. Down：代表 OSPF 协议刚使能（未建立邻居关系）

  2. Attempt：只出现在 NBMA 网络中（在 NBMA 中需要手工指定邻居的 IP 地址才能发起建立）
    当本端指定了邻居地址后，会立刻发送 Hello 报文，如果在一段时间内都没有收到对方发送的 Hello 报文，则会从 Down 切换为 Attempt 状态

  3. Init：代表收到了对方的 Hello 报文，但对方的 Hello 报文中没有携带本端设备的 Router id
    代表双方还需要进行协商

  4. 2-Way：代表收到了对方的 Hello 报文，并且对方的 Hello 报文携带本端的 Router id
    代表邻居关系已经建立

  5. Exstart：代表开始同步链路状态数据库，选举主从关系（设备之间建立邻接关系）
    Router ID 大的设备会成为主路由器（MS=1） Router id 小的为从路由器（MS=0）
    补充：主从路由器通过序列号确保传输可靠性，从路由器必须向主路由器进行回复（没有回复则 5s 重传一次）

  6. Exchange：主从选举完成后，从设备会先进入到 Exchange 给主设备进行确认回复，并携带 LSA 的摘要信息（列表）
    主设备收到后也会进入到 Exchange，并且给从设备发送 LSA 的摘要信息

  7. Loading：如果双方的 LSDB 没有同步，则进入 Loading 发起 LSA 的请求

  8. Full：双方通过 Loading 状态完全同步了 LSDB，最终进入 Full 状态（代表 LSDB 完全同步，邻接状态建立完成）
    （补充：如果在 Exchange 中发现 LSDB 已经完成同步，也可以直接到达 Full 状态）

网络类型

  1. P2P（点到点）：当 OSPF 协议发现接口类型为（光口或者串口等）链路层协议为 PPP 或 HDLC 则网络类型为 P2P

  2. BMA（广播多路访问）：当网络类型为以太网，则默认的网络类型为 BMA

  3. NBMA（非广播多路访问）在帧中继（FR）网络中，默认的网络类型 NBMA

  4. P2MP（点到多点）：需要手工修改

在 MA 的网络中（BMA、NBMA）会选举 DR 和 BDR 来减少邻接关系
选举 DR 会根据优先级来选择（默认：1）可选范围 0—255，但是 0 不参与 DR 选举（大）
如果优先级一致，则比较 Router id（大）

区域分类

  1. 骨干区域：是 OSPF 网络的交通枢纽，所有的非骨干区域（普通区域）都需要与之相连
  2. 普通区域：除 area 0 以外的（除骨干以外的都为普通区域）

补充：OSPF 是以接口来划分区域的，两个设备的接口如果处于不同区域，则无法建立邻居

配置命令：

  1. 接口配置 IP 地址

    1
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    interface  G0/0/X	
    ip address  10.1.1.1   24		// 进入 G0/0/X 接口，配置接口地址为：10.1.1.1/24

  2. 创建 OSPF 进程，并且手工指定 router id

    1
    ospf  1   router-id  1.1.1.1		// 创建 OSPF 进程，ID=1 ，router id 为：1.1.1.1（每台设备都需要配置独立的 Router id，不能冲突）

  3. 进入进程后，把设备自身的接口通告给邻居

    1
    2
    area    0
    network   10.1.1.1  0.0.0.255			// 进入到骨干区域 0 中，把自己的接口 10.1.1.1/24 通告给邻居（掩码 24 = 255.255.255.0  |  通配符 = 0.0.0.255）

（配置方式 2）取代步骤 2 和 3

1
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ospf  1   router-id  1.1.1.1			// 创建 OSPF 进程，配置 Router id
area  0					// 创建骨干区域 0
quit					// 退出

interface  G0/0/X				// 进入 G0/0/X 接口
ospf  enable  1   area 0			// 把该接口发布到 OSPF 进程 1 区域 0 中

  1. 查看 OSPF 邻居关系

    1
    display   ospf   peer   brief			// 查看邻居建立的摘要信息

  2. 查看路由表

    1
    display  ip  routing-table			// 有对端设备的接口路由才能访问（测试 ping -a 1.1.1.1  4.4.4.4  使用 1.1.1.1 接口访问 4.4.4.4 目的地址）

  3. 修改接口优先级

    1
    2
    interface G0/0/X				DR 是以物理接口的优先级来进行比较的，默认为：1  越大越好（0—255）   0 不参与 DR 选举
     ospf dr-priority 100			// 例如：把 AR1 的 G0/0/X 接口优先级修改为 100

  4. 查看是否 DR 设备

    1
    display  ospf  interface  G0/0/X		// 查看 OSPF 接口信息即可
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