开放链路最短优先 open shortest path first

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开放链路最短优先Open Shortest Path First

深圳职业技术学院计算机系网络专业

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链路状态协议（ Link-State Protocols ）


OSPF 概述（ OSPF Overview ）


分层设计（ Hierarchical Design ）

1. 大的 OSPF 网络采用分层设计，所有区域连接到主干区域。Large OSPF networks use a hierarchical design. Multiple areas connect to a distribution area, area 0, also called the backbone.

2. 好处（ benefit ）：（ 1 ）减少路由更新（ reduces routing overhead ）（ 2 ）加速收敛（ speeds up convergence ）（ 3 ）限制不稳定到一个区域（ confines network instability to an area ）（ 4 ）提高网络性能（ improves performance ）


OSPF 术语（ OSPF Terminology ）


OSPF 数据包类型（ OSPF Packet Types ）


OSPF 数据包头格式（ OSPF Packet Header Format ）


OSPF 操作（ OSPF Operation ）

1. 建立邻接关系Establish router adjacencies

2. 必要的进行 DR 选举Elect the DR / BDR ( if necessary )

3. 发现路由Discover routes

4. 选择相应的路由Select appropriate routes

5. 维护路由信息Maintain routing information


邻居关系（ Neighborship ）

* 标记的在邻居路由器上必须匹配


建立双向通信（ Establishing Bidirectional Communication ）


查找网络路由（ Discovering the Network Routes ）


增加链路状态条目（ Adding the Link-State Entries ）


维护路由信息（ Maintaining Routing Information ）

•路由器用 224.0.0.6 通知 DR •Router A notifies all OSPF DRs on 224.0.0.6



•DR 利用组播地址 224.0.0.5 通知其它路由器•DR notifies others on 224.0.0.5


OSPF 网络类型（ OSPF Network Types ）

Network Type Characteristics DR/BDR Elected?

以太网（ Ethernet ） Yes

帧中继（ Frame Relay ） Yes

PPP, HDLC No

管理员用子接口配置（ Configured by administrator

with subinterfaces ）No

Frame RelayX.25

广播 Broadcast Multiaccess

非广播 Nonbroadcast Multiaccess

点到点 Point-to-Point

点到多点 Point-to-Multipoint


点到点链路（ Point-to-Point Links ）

•1. 不进行 DR 选举•No DR or BDR election required

•2. OSPF 自动检测这种接口类型• OSPF autodetects this interface type

•


广播型多路访问网络（ Multiaccess Broadcast Network ）

• 1. 进行 DR 选举

• DR and BDR selection required

• 2. 邻居只与 DR 和 DBR 形成邻接关系•All neighbor routers form full adjacencies with the DR and BDR only

•


选举 DR 和 BDR （ Electing the DR and BDR ）

•1. 最高接口优先级的路由器被选成 DR

• The router with the highest OSPF priority is selected as the DR.

•2. 最高路由器 ID 的路由器被选举成 DR

• Use the OSPF router ID as the tie breaker.

• 3.DR 选举不具有抢占性•The DR election is nonpreemptive.


设置接口优先级（ Setting Interface Priority ）

ip ospf priority numberip ospf priority number

• 1. 不同的接口可以指定不同的值• Different interfaces on a router may be assigned differe

nt values.• 2. 接口优先级默认为 1, 取值范围是 0-255• The default priority is 1. The range is from 0 to 255.• 3. 接口优先级为 0 表示不参加 DR 选举• 0 means the router is a DROTHER; it can’t be the DR or

BDR.

Router(config-if)#


router ospf process-id router ospf process-id

Router(config)#

• 启动路由进程• Turns on one or more OSPF routing processes

OSPF 基本配置（ Configuring Basic OSPF）

network address inverse-mask area [area-id]network address inverse-mask area [area-id]

Router(config-router)#

• 用 network 命令 ospf 运行的接口，并将网络指定到特定的区域• Router OSPF subordinate command that defines the i

nterfaces (by network number) that OSPF will run on. Each network number must be defined to a specific area.


OSPF 配置实例（ Configuring OSPF Example ）


验证 ospf 配置（ Verifying OSPF Operation）

show ip protocols

Show ip ospf neighbor

Show ip ospf database

Show ip route

Show ip ospf

Show ip ospf interface

Debug ip ospf adj

Debug ip ospf event


确定 OSPF 路由器 ID （ OSPF Router ID ）

• 1. 通过 router-id 命令指定的最为优先• An OSPF router-id command can override OSPF router ID.• 2. 最高的环回接口地址次之• A loopback interface can override OSPF router ID. It is the highest IP address of any

active loopback interface.• 3. 最后是最高活动的物理接口的 IP 地址• the router ID is the highest IP address on an active interface at the moment of OSPF p

rocess startup.

为了稳定，命令或环回接口被推荐The loopback or router-id command is recommended

for stability.


环回接口（ Loopback Interfaces ）

interface loopback 0interface loopback 0

ip address 172.16.17.5 255.255.255.255ip address 172.16.17.5 255.255.255.255

• 如果 ospf 路由进程已经启动，必须重新清除 ospf 进程，新的路由器 ID 才生效。

• If the OSPF process is already running, the OSPF process must be cleared before the new router-id command will take effect.

Router(config)#

Router(config-if)#


router-id ip-address router-id ip-address

• 这是路由进程下的子命令• This command is subordinate to the router-id ospf command.

• 用 clear ip ospf process 命令可以使得配置生效。• If this command is used on an OSPF process that is already active,

then the new router ID is used at the next reload or at a manual OSPF process restart using the clear ip ospf process command.

OSPF router-id 命令（ OSPF router-id command ）

router ospf 1router ospf 1

router-id 172.16.1.1router-id 172.16.1.1


Router(config-if)#



显示路由器 ID （ OSPF Router ID Verification）

RouterA# show ip ospf

Routing Process "ospf 1" with ID 1.1.3.1 Supports only single TOS(TOS0) routes SPF schedule delay 5 secs, Hold time between two SPFs 10 secs Number of DCbitless external LSA 0 Number of DoNotAge external LSA 0 Number of areas in this router is 1. 1 normal 0 stub 0 nssa Area BACKBONE(0) (Active) Number of interfaces in this area is 2 Area has no authentication SPF algorithm executed 10 times Area ranges are Link State Update Interval is 00:30:00 and due in 0:07:16 Link State Age Interval is 00:20:00 and due in 00:07:15 Number of DCbitless LSA 0 Number of indication LSA 0 Number of DoNotAge LSA 0


配置 OSPF 计时器（ Configuring OSPF Timers ）

OSPF 计时器在接口下配置


配置 OSPF 认证（ Configuring OSPF Authentication ）


维护大的 OSPF 网络的问题（ Issues with Maintaining a Large OSPF Network ）


解决方案： OSPF 分层路由（ The Solution: OSPF Hierarchical Routing ）


OSPF 路由器类型（ Types of OSPF Routers）


OSPF 路由的类型（ Types of Routes ）


E1 和 E2 路由 cost 计算（ Calculating Costs for E1 and E2 Routes

）


area area-id range address mask area area-id range address mask


• Consolidates inter-area (IA) routes on an ABR

配置路由汇总（ Configuring Route Summarization ）

summary-address address mask [not-advertise] [tag tag]summary-address address mask [not-advertise] [tag tag]


• Consolidates external routes, usually on an ASBR


在 ABR 配置路由汇总实例（ Route Summarization Configuration Example at ABR

）


在 ASBR 配置路由汇总实例（ Route Summarization Configuration Example at ABSR

）

• RIPv2 必须重分布进 OSPF

• RIPv2 must be redistributed into OSPF


OSPF 中默认路由（ Default Routes in OSPF ）

default-information originate [always] default-information originate [always]



默认路由配置实例（ Default Route Configuration Example ）


Case Study


思考题（ Questions ）

1. OSPF 是一种典型的 _________ 路由协议。2. OSPF 路由协议的管理距离是 _________ 。3. OSPF 路由协议采用 _________ 作为度量标准。4. OSPF 路由器利用 ________ 算法，独立地计算出到达任意目的地的路由。5. 默认情况下，快速以太网的开销是 ________ 。6. OSPF 将网络划分为四种类型： ____________、 __________、 __________、 __________ 。7. Ethernet 的 Hello Interval 为 __________秒， Dead Interval 为 _________秒。8. NBMA 网络的 Hello Interval__________秒， Dead Interval 为 _________秒。9. OSPF 路由器可以周期性发送 __________ 包来建立和维持邻居关系。10. 当 DR 和 BDR需要发送一个 LSU 时，它会将更新发送给组播地址 ____________ 。11. OSPF 接口优先级的范围是 ____________ 。12. OSPF 路由进程 process-id 必须指定范围在 _____________ 。13. 当络区域 ID 为 __________ 的区域称为主干区域。14. ________________ 命令用来查看邻居及其状态。15. OSPF 通过 _____________________________两种方法启用认证功能。16. OSPF 路由器的类型为 ____________、 __________、 __________、 __________ 。17. OSPF 区域类型包括 ____________、 __________、 __________、 __________ 。18. _______________ 区域负责把 LSA Type 7转换成 LSA Type 5 。19. OSPF 路由汇总的两种类型包括 __________________________ 。20. 如何确定 Router ID？21. OSPF 的特性包括哪些？

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