OSPF ---ip阶段（背）

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2020年12月24日18:53:51 评论 7681字阅读25分36秒

OSPF ---ip阶段

RIP的特点：

基于UDP协议，端口号为520
优先级为100，数值越小越好（cisco AD=120 管理距离）
使用跳数作为度量值，取值0-15，跳数值为15最大，调数值16跳不可达，最大跳数16跳
RIP信息交互使用两种报文：Request和Responsee
30s定期更新，更新整张路由表，导致收敛时间很慢

RIP是距离矢量路由协议，矢量就是跳数，每经过一跳跳数加一，听信邻居，ospf完全不一样

RIP的缺陷

路由表周期更新，30s更新太慢了
次优路径，就是按照cost开销值计算的
跳数限制，16跳

RIP缺陷问题优化方法

路由表周期更新，修改为触发更新
次优路径，以带宽为参考值选取最佳路径
跳数限制，取消跳数限制，基于拓扑计算路由

什么是ospf

ospf，开放最短路径优先，是一种链路状态路由协议

链路状态

路径信息
- 描述链路类型
- 描述邻居设备
路由信息
- 描述接口IP和掩码（路由）
- 描述链路开销（带宽）

OSPF版本及特性

OSPF有V2,V3，OSPF V2支持IPV4，OSPF V3支持IPV6
OSPF的协议优先级为10（OSPF外部路由为150，RIP优先级为100）
OSPF基于IP协议，协议号为89（RIP基于UDP，协议号520)
天然无环，基于SPF算法生成最优路径
使用链路状态数据库保存全网链路状态信息（路径信息，路由信息）
OSPF使用接口cost值作为链路开销的度量方式。cos值=参考带宽/实际带宽。默认参考带宽为100M

OSPF Roter Id的选举规则

手动指定ip
默认换回接口地址
存活接口ip

OSPF工作过程

建立邻居关系
- 发送hello报文，与邻居建立双向通讯
建立邻接关系
- 同步链路状态数据库
计算最优路径
- 基于SPF算法计算最优路径，生成路由表

OSPF协议的五种报文

OSPF –链路状态路由协议（初级）【华为】（可以看这个）

Hello报文
- 发现建立维持邻居关系

通过OSPF Header头部影响邻居关系建立的因素：

Version：版本要一致
Source OSPF Router：RID不冲突
Area ID：区域ID要一致
Auth Type：认证；类型要一致
Auth Data：认证秘钥要一致

通过OSPF Hell Packet包影响邻居关系建立的因素：

Network Mask：广播型网络掩码要一致（选drbdr的时候需要在相同的网络）
Hello Interval：时间要一致
Router Dead Interval：死亡时间要一致
Options：特殊区域标签要一致【主要看N是否携带7类，E是否携带5类】
Router Priority：广播型网络DR优先级不全为0

DBD报文
- 链路信息摘要内容，同步信息，相当与目录
LSR报文
- 链路状态请求，只携带LSA的三要素，只有LSR不携带Options字段
LSU报文
- 链路状态更新，携带完整lsa头部信息，一个LSU中可以携带多个LSA头部
- LSA更新时间1800s
- LSA老化时间3600s
- LSU产生方式
  - 回复LSR
  - 周期更新

LS Age：表示LSA已经生存时间，单位s

Options：每一个bit都对应了OSPF所支持的某种特性

LS Type：标识LSA的类型

Link State ID（链路状态ID）：不同的LSA，对该字段的定义不同

Advertising Router（通告路由器）：产生该LSA的路由器的Router ID

Sequence Number（链路状态序列号）：当LSA每次有新的实例产生时，序列号就会增加，用来确认LSA新旧的，比如说两条新的lSa来了以后，使用序列号来确认放入最新的

Checksum（校验和）：用于保证数据的完整性和准确性

Length：是一个包含LSA头部在内的总长度

OSPF网络类型

接口类型	默认OSPF网络类型	默认Hello间隔

广域网类型接口	P-2-P	10秒
以太网类型接口	broadcast	10秒
帧中继接口	NBMA	30秒
——	P2MP	30秒

OSPF查看接口类型的命令

[R1]dis ospf int

         OSPF Process 1 with Router ID 12.1.1.1
                 Interfaces 

 Area: 0.0.0.0          (MPLS TE not enabled)
 IP Address      Type         State    Cost    Pri   DR              BDR 
 12.1.1.1        Broadcast    DR       1       1     12.1.1.1        12.1.1.2

OSPF时间的详细内容

//hello 10代表发送hello包的时间间隔
//dead 40代码邻居之间40s内收不到报文，默认邻居down
[R1]dis ospf int verbose 

         OSPF Process 1 with Router ID 12.1.1.1
                 Interfaces 

 Area: 0.0.0.0          (MPLS TE not enabled)

 Interface: 12.1.1.1 (GigabitEthernet0/0/0)
 Cost: 1       State: DR        Type: Broadcast    MTU: 1500  
 Priority: 1
 Designated Router: 12.1.1.1
 Backup Designated Router: 12.1.1.2
 Timers: Hello 10 , Dead 40 , Poll  120 , Retransmit 5 , Transmit Delay 1 
  IO Statistics
             Type        Input     Output
            Hello          146        153
   DB Description            2          3
   Link-State Req            1          1
Link-State Update            2          4
   Link-State Ack            3          1
 ALLSPF GROUP
 ALLDR GROUP
 OpaqueId: 0   PrevState: Waiting
 Effective cost: 1, enabled by OSPF Protocol

OSPF邻居状态

移步OSPF –链路状态路由协议（初级）【华为】

OSPF查看数据库LSA信息

IP报文是尽力而为，尽力发过去，对方有没有收到不负责

查看全局OSPF路由表

[R3]dis ip routing-table protocol ospf
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Public routing table : OSPF
         Destinations : 1        Routes : 1        

OSPF routing table status : <Active>
         Destinations : 1        Routes : 1

Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface

       24.1.1.0/24  OSPF    10   2           D   34.1.1.2        GigabitEthernet0/0/0

OSPF routing table status : <Inactive>
         Destinations : 0        Routes : 0

故障一：接口类型不一置导致OSPF路由表为空

//一端修改接口类型为P2P
[R4]dis ip routing-table protocol ospf
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Public routing table : OSPF
         Destinations : 1        Routes : 1        

OSPF routing table status : <Active>
         Destinations : 1        Routes : 1

Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface

       13.1.1.0/24  OSPF    10   2           D   34.1.1.1        GigabitEthernet0/0/1

OSPF routing table status : <Inactive>
         Destinations : 0        Routes : 0

//两端都修改为P2P

[R4]dis ip routing-table protocol ospf
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Public routing table : OSPF
         Destinations : 2        Routes : 2        

OSPF routing table status : <Active>
         Destinations : 2        Routes : 2

Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface

       12.1.1.0/24  OSPF    10   2           D   24.1.1.1        GigabitEthernet0/0/0
       13.1.1.0/24  OSPF    10   2           D   34.1.1.1        GigabitEthernet0/0/1

OSPF routing table status : <Inactive>
         Destinations : 0        Routes : 0

练习一：

交换机没有地址，我忘记改为123.1.1.0了

实验要求：

1.通过OSPF实现全网通，其中OSPF进程号为1，Area为0，手工指定RID为对应设备的loopback0口

[R1]ospf router-id 1.1.1.1
[R1-ospf-1]area 0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 1.1.1.1 0.0.0.0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.1.1.0 0.0.0.255
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 123.1.1.0 0.0.0.255

[R2]ospf router-id 2.2.2.2
[R2-ospf-1]area 0
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 2.2.2.2 0.0.0.0
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 24.1.1.0 0.0.0.255
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.1.1.0 0.0.0.255
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 123.1.1.0 0.0.0.255

[R3]ospf router-id 3.3.3.3
[R3-ospf-1]area 0
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 3.3.3.3 0.0.0.0
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 123.1.1.0 0.0.0.255

[R4]ospf 1 router-id 4.4.4.4
[R4-ospf-1]area 0
[R4-ospf-1-area-0.0.0.0]network 4.4.4.4 0.0.0.0
[R4-ospf-1-area-0.0.0.0]network 24.1.1.0 0.0.0.255

2.将R1的RID修改为11.11.11.11

[R1]dis ospf int    

         OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
                 Interfaces 

 Area: 0.0.0.0          (MPLS TE not enabled)
 IP Address      Type         State    Cost    Pri   DR              BDR 
 1.1.1.1         P2P          P-2-P    0       1     0.0.0.0         0.0.0.0
 12.1.1.1        Broadcast    DR       1       1     12.1.1.1        12.1.1.2
 123.1.1.2       Broadcast    DR       1       1     123.1.1.2       123.1.1.3

[R1]ospf 1 router-id 11.11.11.11
Info: The configuration succeeded. You need to restart the OSPF process to validate the new router ID.

<R1>reset ospf process 
Warning: The OSPF process will be reset. Continue? [Y/N]:y

[R1]dis ospf int 

         OSPF Process 1 with Router ID 11.11.11.11
                 Interfaces 

 Area: 0.0.0.0          (MPLS TE not enabled)
 IP Address      Type         State    Cost    Pri   DR              BDR 
 1.1.1.1         P2P          P-2-P    0       1     0.0.0.0         0.0.0.0
 12.1.1.1        Broadcast    BDR      1       1     12.1.1.2        12.1.1.1
 123.1.1.2       Broadcast    DROther  1       1     123.1.1.3       123.1.1.4

3.通过修改cost值，实现R1去往4.4.4.4的主线路为R1-R2（12.1.1.2）-R4，辅线路为R1-R2（123.1.1.2）-R4

注意事项

broadcast 默认的cost值为 1
loopback口默认的cost值为0
串口默认的cost值为48

[R1]int g0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ospf cost 60

[R2]int g0/0/2
[R2-GigabitEthernet0/0/2]ospf cost 65

[R1]dis ip routing-table 
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Tables: Public
         Destinations : 15       Routes : 15       

Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface

        1.1.1.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       LoopBack0
        2.2.2.2/32  OSPF    10   1           D   12.1.1.2        GigabitEthernet0/0/0
        3.3.3.3/32  OSPF    10   60          D   123.1.1.4       GigabitEthernet0/0/1
        4.4.4.4/32  OSPF    10   2           D   12.1.1.2        GigabitEthernet0/0/0
       12.1.1.0/24  Direct  0    0           D   12.1.1.1        GigabitEthernet0/0/0
       12.1.1.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet0/0/0
     12.1.1.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet0/0/0
       24.1.1.0/24  OSPF    10   2           D   12.1.1.2        GigabitEthernet0/0/0
      123.1.1.0/24  Direct  0    0           D   123.1.1.2       GigabitEthernet0/0/1
      123.1.1.2/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet0/0/1
    123.1.1.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet0/0/1
      127.0.0.0/8   Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
      127.0.0.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
127.255.255.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
255.255.255.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0

[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]shutdown

[R1]dis ip routing-table 
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Tables: Public
         Destinations : 12       Routes : 12       

Destination/Mask    Proto   Pre  Cost      Flags NextHop         Interface

        1.1.1.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       LoopBack0
        2.2.2.2/32  OSPF    10   60          D   123.1.1.3       GigabitEthernet0/0/1
        3.3.3.3/32  OSPF    10   60          D   123.1.1.4       GigabitEthernet0/0/1
        4.4.4.4/32  OSPF    10   61          D   123.1.1.3       GigabitEthernet0/0/1
       24.1.1.0/24  OSPF    10   61          D   123.1.1.3       GigabitEthernet0/0/1
      123.1.1.0/24  Direct  0    0           D   123.1.1.2       GigabitEthernet0/0/1
      123.1.1.2/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet0/0/1
    123.1.1.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       GigabitEthernet0/0/1
      127.0.0.0/8   Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
      127.0.0.1/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
127.255.255.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0
255.255.255.255/32  Direct  0    0           D   127.0.0.1       InLoopBack0

4.修改R2 G0/0/01和R4 G0/0/0的网络接口类型为点对点

[R2]int g0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]ospf network-type p2p 

[R4]int g0/0/0
[R4-GigabitEthernet0/0/0]ospf network-type p2p

5.R1-R2-R3之间多路访问环境，选举R2为DR,R3为BDR

//到对应接口下，进行修改优先级
[R2]int g0/0/2
[R2-GigabitEthernet0/0/2]ospf dr-priority 255
<R2>reset ospf 1 pro
Y

[R3]int g0/0/0 
[R3-GigabitEthernet0/0/2]ospf dr-priority 250
<R3>reset ospf 1 pro

6.用抓包软件抓取OSPF的5种报文并描述报文作用

移步OSPF –链路状态路由协议（初级）【华为】

OSPF的路由表什么时候为空？

两边接口类型不一致的时候（一边为P2P，一边为brother），虽然可以看到状态都是full，但是没有路由信息

重启OSPF，重启会重新选择DR,BDR

//HUAWEI
<R>reset ospf process
Warning:The OSPF process will be reset. Continue? [Y/N]:y

//cisco
clear ip ospf process

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OSPF —ip阶段（背）

OSPF ---ip阶段

RIP的特点：

RIP的缺陷

RIP缺陷问题优化方法

什么是ospf

OSPF版本及特性

OSPF Roter Id的选举规则

OSPF工作过程

OSPF协议的五种报文

Hello报文

通过OSPF Header头部影响邻居关系建立的因素：

通过OSPF Hell Packet包影响邻居关系建立的因素：

DBD报文

LSR报文

LSU报文

OSPF网络类型

OSPF查看接口类型的命令

OSPF邻居状态

OSPF查看数据库LSA信息

查看全局OSPF路由表

故障一：接口类型不一置导致OSPF路由表为空

练习一：

OSPF的路由表什么时候为空？

重启OSPF，重启会重新选择DR,BDR

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故障一：接口类型不一置导致OSPF路由表为空

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