OSPF路由协议综述及其配置

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2011.08.11

2.全互连(full-mesh):冗余,但是代价大,在这样的环境中计算VC的数量,使用n(n-1)/2的公式,n为网络中的节点数

3.部分互连(partial-mesh):前两种的折中方案

OSPF运行的两种RFC中定义的模式如下:

1.NBMA:一般和部分互连的网络结合使用,需要选举DR/BDR和人工指定邻居。优点是相对point-to-multipoint模式它的负载较低

一些其他的可运行模式如下:

1.point-to-multipointnonbroadcast

2.broadcast

3.point-to-point

定义OSPF网络类型的命令如下:

Router(config-if)#ipospfnetwork[{broadcast|nonbroadcast|point-to-multipoint|point-to-multipointnonbroadcast}]

几种选项的含义如下:

1.broadcast:使得WAN接口看上去像LAN接口;一个IP子网;多播hello包自动发现邻居;选举DR/BDR;要求网络全互连

2.nonbroadcast(NBMA):一个IP子网;邻居手工指定;选举DR/BDR;DR/BDR要求和DROTHER完全互连;一般用在部分互连的网络中

3.point-to-multipoint:一个IP子网;多播hello包自动发现邻居;不要求DR/BDR的选举;一般用在部分互连的网络中

4.point-to-multipointnonbroadcast:如果VC中多播和广播能力没有启用的话就不能使用point-to-multipoint模式,也路由器没办法多播hello包;邻居必须人工指定;不需选举DR/BDR

5.point-to-point:一个子网;不选举DR/BDR;当只有2个路由器的接口要形成邻接关系的时候才使用;接口可以为LAN或WAN接口

CommonOSPFConfigurationforFrameRelay

先看看NBMA模式,如下图:

1.OSPF会把NBMA当作broadcast网络进行处理(比如LAN)

2.如图,所有的serial口处于同一子网

3.ATM,X.25和帧中继默认为NBMA操作

4.邻居手动指定

5.洪泛LSU的时候,要对每条PVC进行洪泛

6.RFC2328兼容

对NBMA类型人工指定邻居使用如下命令:

Router(config-router)#neighbor[x.x.x.x]priority[number]poll-interval[number]

x.x.x.x为邻居的IP地址

priority[number]为优先级,如果设置为0的话将不能成为DR/BDR

下图是一个配置实例:

《》

如上,把邻居的优先级设置为0,保证A为DR.在部分互连的NBMA网络中,只需在DR/BDR上使用neighbor命令;如果拓扑结构是星形的话,neighbor命令应该使用在中心路由器上;在全互连的NBMA网络中,应该在所有的路由器上使用neighbor命令,除非是人工指定DR/BDR

查看OSPF邻居信息:showipospfneighbor[typenumber][neighbor-id][detail]

typenumber:接口类型和接口号,可选

neighbor-id:邻居路由器ID,可选

再看看point-to-multipoint模式,如下图:

1.适用于部分互连或星形拓扑结构里

2.不需DR,只使用单独的一个子网

3.自动发现邻居

4.LSU包被发送到每个邻居路由器的接口

如下图,point-to-multipoint的配置如下:

路由器A:

路由器B:

验证如下:

接下来再看看point-to-multipointnonbroadcast模式,这个模式是RFC兼容的point-to-multipoint的扩展;邻居必须人工指定;不选举DR/BDR;使用在某些邻居不能自动发现的场合下

最后是point-to-point模式,使用在当NBMA网络中只存在2个节点的时候;不选举DR/BDR;每条点到点的连接处在同一个子网中;一般只和point-to-pointsubinterface结合使用

定义subinterface的命令如下:

Router(config)#interfaceserial[number.subinterface-number]{point-to-point|multipoint}

默认在point-to-point的帧中继subinterface的OSPF模式是point-to-point模式;在multipoint的帧中继subinterface的OSPF模式是NBMA(nonbroadcast)模式;在帧中继物理接口的OSPF模式也是NBMA模式

下图就是一个point-to-pointsubinterface的例子:

如图每条VC要求一个单独的子网

下图是一个multipointsubinterface的例子:

如图,第一个subinterfaceS1.1为point-to-point模式;OSPF把第二个multipointsubinterfaceS1.2当作NBMA模式

下图是几种模式的一个比较:

debugipospfadj:用来跟踪OSPF邻居信息

TypesofOSPFRouters

当OSPFarea过大的话,带来的负面影响有:

1.太过频繁的SPF计算,造成路由器CPU负载过重

2.路由表过大

3.LSDB过大

体积,减少了LSU的负载

OSPF路由器的类型如下图:

internalrouters:所有的接口在一个area里,拥有相同的LSDB

backbonerouter:至少一个有接口连接到area0里,和internalrouters保持相同的OSPF进程和算法

ABR:接口连接了多个area,每个接口保持它所连的area的单独的LSDB

ASBR:至少有一个接口连接到外部网络比如其他的AS,非OSPF网络

当然,一个路由器同时可以扮演上述多个角色

OSPFLSATypes

一些LSA的类型如下:

类型1:routerLSA

类型2:networkLSA

类型3/4:summaryLSA

类型5:ASexternalLSA

类型6:multicastOSPFLSA,使用在OSPF多播应用程序里

类型7:使用在Not-So-Stubbyarea(NSSA)里

类型8:特殊的LSA用来连接OSPF和BGP

类型9/10/11:opaqueLSA,用于今后OSPF的升级等

LSA类型1(routerLSA),如下图:

类型1的LSA只在一个area里传播,不会穿越ABR.描述了和路由器直接相连的链路集体状态信息。RID鉴别类型1的LSA,LSA描述了链路的网络号和掩码(即linkID)。另外类型1的LSA还描述了路由器是否是ABR或ASBR

类型1的LSA不同的链路类型的linkID如下:

1.point-to-point的linkID是邻居的RID

2.transitnetwork的linkID是DR的接口地址

3.stubnetwork的linkID是IP网络号

4.virtuallink的linkID是邻居的RID

LSA类型2(networkLSA),如下图:

类型2的LSA只在一个区域里传播,不会穿越ABR.描述了组成transitnetwork的直连的路由器。transitnetwork直连至少2台OSPF路由器。DR负责宣告类型2的LSA,然后在transitnetwork的一个area里进行洪泛。类型2的LSAID是DR进行宣告的那个接口的IP地址

类型4的LSA只使用在area里存在ASBR的时候,类型4的LSA鉴别ASBR和提供到达ASBR的路由.类型4的LSA只包含了ASBR的RID信息.类型4的LSA由ABR生成,并在整个AS里进行洪泛LSA类型5(externalLSA),如下图:

类型5的LSA描述了到达外部AS的路由,由ASBR生成并在整个AS内洪泛InterpretingtheOSPFLSDBandRoutingTable使用showipospfdatabase来查看OSPF的LSDB信息一些routedesignator如下:1.O:代表OSPFarea内(intra-area)路由,为routerLSA2.OIA:在一个AS里的area之间(inter-area)的路由,为summaryLSA3.OE1/OE2:AS外路由,为externalLSASPF算法根据LSDB运算出SPF树来决定最佳路径,步骤如下:1.所有在各自的area里的路由器计算出最佳路径并放进路由表里,为LSA类型1和类型2.用O来标记2.area之间的路由器计算出最佳路径,这些最佳路径是area间路由条目,或LSA类型3和LSA类型4.用OIA来标记3.所有的除了stubarea的路由器计算出到达外部AS的最佳路径(LSA类型5),标记为OE1或OE2OE1和OE2的区别为是到达外部网络,前者要加内部cost,后者不加,如下图:

R1(config)#routerospf100R1(config-router)#netw10.1.1.10.0.0.0area0R1(config-router)#default-informationoriginatemetric10R2(config)#routerospf100R2(config-router)#netw10.2.1.10.0.0.0area0R2(config-router)#default-informationoriginatemetric100TypesofOSPFAreas一些OSPFarea的类型如下:1.standardarea:接收链路更新,路由汇总和外部路由2.backbonearea(transitarea):标记为area0,拥有standardarea的一切属性3.stubarea:不可以包含ASBR.不接收外部路由信息(LSA类型5),如果要到达外部AS的话就使用标记为0.0.0.0的默认路由.好处是可以减少路由表的条目.stubarea没有虚链路(virtuallink)穿越它们4.totallystubbyarea:Cisco私有,不接收外部路由信息和路由汇总信息(LSA类型3,4和5).不可以包含ASBR.如果要到达外部AS的话就使用标记为0.0.0.0的默认路由.好处是最小化路由表条目5.not-so-stubbyarea(NSSA):NSSA是OSPFRFC的补遗.定义了特殊的LSA类型7.提供类似stubarea和totallystubbyarea的优点,可以包含的有ASBRStubAreaConfigurationstubarea的配置命令如下:RouterA(config-router)#area[area-id]stub所有在stubarea里的路由器必须都使用stub命令,例子如下图:

R3(config)#routerospf100R3(config-router)#netw192.168.14.00.0.0.255area0R3(config-router)#netw192.168.15.00.0.0.255area2R3(config-router)#area2stubR4(config)#routerospf10R4(config-router)#netw192.168.15.00.0.0.255area2R4(config-router)#area2stub如上是把area2配置为stubarea,R3做为ABR自动向area2(stubarea)宣告一条metric为1的默认路由0.0.0.0TotallyStubbyAreaConfigurationtotallystubbyarea的配置命令如下:RouterA(config-router)#area[area-id]stubno-summaryABR默认宣告一条metric为1的默认路由到totallystubbyarea,修改这个metric的命令如下:RouterA(config-router)#area[area-id]default-cost[cost]配置实例如下图:

R3(config)#routerospf100R3(config-router)#netw130.130.0.00.0.255.255area1R3(config-router)#area1stubR4(config)#routerospf50R4(config-router)#netw130.130.0.00.0.255.255area1R4(config-router)#netw130.135.0.00.0.255.255area0R4(config-router)#area1stubno-summaryR4(config-router)#area1default-cost10R4(config)#routerospf50R2(config-router)#netw130.130.0.00.0.255.255area1R2(config-router)#netw130.135.0.00.0.255.255area0R2(config-router)#area1stubno-summaryR2(config-router)#area1default-cost5如上,默认路由将选用R2上的,因为R2的metric更低Not-So-StubbyAreas之前说过stubarea和totallystubarea不可以包含的有ASBR,但是假如你想使用ASBR,又想使其具有stubarea和totallystubarea的优点(减少路由表条目)的话,就可以采用NSSA,如下图:

RIP经过再发布(redistribution)到NSSA以后,NSSA的ASBR将产生只存在于NSSA中的LSA类型7,然后ABR将LSA类型7转换成LSA类型5NSSA的配置命令为在OSPF进程下使用area[area-id]nssa,所有位于NSSA里的路由器都要使用这条命令.如下图是配置实例:

internalrouters:所有的接口在一个area里,拥有相同的LSDBbackbonerouter:至少一个有接口连接到area0里,和internalrouters保持相同的OSPF进程和算法ABR:接口连接了多个area,每个接口保持它所连的area的单独的LSDBASBR:至少有一个接口连接到外部网络比如其他的AS,非OSPF网络当然,一个路由器同时可以扮演上述多个角色OSPFLSATypes一些LSA的类型如下:类型1:routerLSA类型2:networkLSA类型3/4:summaryLSA类型5:ASexternalLSA类型6:multicastOSPFLSA,使用在OSPF多播应用程序里类型7:使用在Not-So-Stubbyarea(NSSA)里类型8:特殊的LSA用来连接OSPF和BGP类型9/10/11:opaqueLSA,用于今后OSPF的升级等LSA类型1(routerLSA),如下图:

类型1的LSA只在一个area里传播,不会穿越ABR.描述了和路由器直接相连的链路集体状态信息.RID鉴别类型1的LSA,LSA描述了链路的网络号和掩码(即linkID).另外类型1的LSA还描述了路由器是否是ABR或ASBR类型1的LSA不同的链路类型的linkID如下:1.point-to-point的linkID是邻居的RID2.transitnetwork的linkID是DR的接口地址3.stubnetwork的linkID是IP网络号4.virtuallink的linkID是邻居的RIDLSA类型2(networkLSA),如下图:

类型2的LSA只在一个区域里传播,不会穿越ABR.描述了组成transitnetwork的直连的路由器.transitnetwork直连至少2台OSPF路由器.DR负责宣告类型2的LSA,然后在transitnetwork的一个area里进行洪泛.类型2的LSAID是DR进行宣告的那个接口的IP地址LSA类型3(summaryLSA),如下图:

类型3的LSA由ABR发出.默认OSPF不会对连续子网进行汇总.可在ABR上进行人工设定启用汇总.类型3的LSA可以在整个AS内进行洪泛LSA类型4(summaryLSA),如下图:

一般只有一个ASBR宣告到达外部AS的外部路由的时候,就使用OE2(OE2为默认类型);如果有多个ASBR宣告一条到达同一个外部AS的外部路由的时候,就应该使用OE2ChangingtheCostMetric默认情况下,Cisco根据100Mbps/bandwidth来计算metric,比如64Kbps链路的metric约为1562,T1的为64,100Mbps的链路为1.当链路速率大于100Mbps的时候,应该在OSPF进程下使用如下命令:

R2(config-router)#area1virtual-link10.3.10.5注意上面的RID,是指定虚链路中对方的RID,R1的配置如下:R1(config)#routerospf200R1(config-router)#netw10.2.3.00.0.0.255area0R1(config-router)#netw10.3.2.00.0.0.255area1R1(config-router)#area1virtual-link10.7.20.123注意area-id都为area1,因为area1做为虚链路的transitarea

THE END
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