一.OSPF協(xié)議的介紹

1.OSPF的概述

? ? ? ? OSPF(Open Shortest Path First)是一個(gè)內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(Interior Gateway Protocol,簡(jiǎn)稱IGP)。與RIP相對(duì)，OSPF是鏈路狀態(tài)路協(xié)議，而RIP是距離向量路由協(xié)議。?鏈路是路由器接口的另一種說(shuō)法，因此OSPF也稱為接口狀態(tài)路由協(xié)議。OSPF通過(guò)路由器之間通告網(wǎng)絡(luò)接口的狀態(tài)來(lái)建立鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，生成最短路徑樹(shù)，每個(gè)OSPF路由器使用這些最短路徑構(gòu)造路由表。

? ? ? ?OSPF分為OSPFv2和OSPFv3兩個(gè)版本,其中OSPFv2用在IPv4網(wǎng)絡(luò)，OSPFv3用在IPv6網(wǎng)絡(luò)。可用于大型網(wǎng)絡(luò)。

? ? ? OSPF路由器收集其所在網(wǎng)絡(luò)區(qū)域上各路由器的連接狀態(tài)信息，即鏈路狀態(tài)信息（Link-State），生成鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)(Link-State Database)。路由器掌握了該區(qū)域上所有路由器的鏈路狀態(tài)信息，也就等于了解了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錉顩r。OSPF路由器利用“最短路徑優(yōu)先算法(Shortest Path First, SPF)”，獨(dú)立地計(jì)算出到達(dá)任意目的地的路由。

? ? ? 在OSPF協(xié)議下的路由器工作流程：

2.OSPF的區(qū)域簡(jiǎn)介

外部AS:一般來(lái)講是運(yùn)行另一個(gè)路由選擇協(xié)議的區(qū)域,比如RIP,EIGRP等。

骨干區(qū)域:Area 0,所有區(qū)域都必須(一般情況下)通過(guò)骨干區(qū)域進(jìn)行區(qū)域間的路由信息傳輸。

標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域:同上,即最普通的區(qū)域。

末梢區(qū)域:Stub Area,不接收外部AS（AS代表同一路由協(xié)議下的路由區(qū)域）的路由信息。

完全末梢區(qū)域:Totally Stub Area,不接收外部AS的路由信息,同時(shí)也不接收本AS中其他Area的路由匯總。

非純末梢區(qū)域:NSSA(Not-So-Stub-Area),允許接收外部AS中以類(lèi)型7的LSA發(fā)送的路由信息,并且ABR將類(lèi)型7的LSA轉(zhuǎn)換成類(lèi)型5的LSA在本AS內(nèi)進(jìn)行發(fā)送...

3.OSPF的五種路由器

DR:指定路由器，一個(gè)區(qū)域中的主路由器，當(dāng)其他路由發(fā)數(shù)據(jù)給它時(shí)，指定路由器負(fù)責(zé)通知所有路由器。

BDR：備份指定路由器，一個(gè)區(qū)域中的備份路由，作為備份路由，當(dāng)主路由不工作時(shí)，備份會(huì)充當(dāng)主路由器。

ABR：連接不同區(qū)域邊界的路由器。

ASBR：連接不同AS區(qū)域的路由器

other Router：在同一Area下的非DR，BDR的路由器

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4.OSPF的七種工作狀態(tài)

Down狀態(tài)---端口接收到hello信息包后，激活init狀態(tài)，只能接收hello包，不能發(fā)送hello包

init狀態(tài)----進(jìn)行系統(tǒng)初始化

Two way狀態(tài)----進(jìn)入雙向狀態(tài)，即可以接收hello，也可以發(fā)送hello包，此時(shí)選舉出兩個(gè)最大的routeID，不會(huì)確定DR和BDR---

ExStart狀態(tài)下，會(huì)確定DR和BDR身份。

Exchange狀態(tài)下，會(huì)交換DBD數(shù)據(jù)庫(kù)，同會(huì)接收到LSACK確認(rèn)報(bào)文。

Loading狀態(tài)下，最繁忙的狀態(tài)，包的種類(lèi)多，有LSR（請(qǐng)求更詳細(xì)的數(shù)據(jù)），LSU（包含多個(gè)LSA），LSACK（確認(rèn)報(bào)文），形成路由表。

Full狀態(tài)下，穩(wěn)定狀態(tài)（收斂）開(kāi)始轉(zhuǎn)發(fā)（通信）數(shù)據(jù)包。

5.OSPF的報(bào)文類(lèi)型

Hello報(bào)文：通過(guò)周期性地發(fā)送來(lái)發(fā)現(xiàn)和維護(hù)鄰接關(guān)系；
DD(鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)描述)報(bào)文：描述本地路由器保存的LSDB(鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù))；
LSR(LS Request)報(bào)文：向鄰居請(qǐng)求本地沒(méi)有的LSA；
LSU(LS Update)報(bào)文：向鄰居發(fā)送其請(qǐng)求或更新的LSA；
LSAck(LS ACK)報(bào)文：收到鄰居發(fā)送的LSA后發(fā)送的確認(rèn)報(bào)文。

6.OSPF的LSA類(lèi)型

? ? ? ?OSPF路由器之間交換鏈路狀態(tài)公告(LSA)信息。OSPF的LSA中包含連接的接口、使用的Metric及其他變量信息。OSPF路由器收集鏈接狀態(tài)信息并使用SPF算法來(lái)計(jì)算到各節(jié)點(diǎn)的最短路徑。LSA也有幾種不同功能的報(bào)文，在這里簡(jiǎn)單地介紹一下：?

? ? ? ? LSA TYPE 1：router LSA由每臺(tái)路由器為所屬的區(qū)域產(chǎn)生的LSA，描述本區(qū)域路由器鏈路到該區(qū)域的狀態(tài)和代價(jià)。一個(gè)邊界路由器可能產(chǎn)生多個(gè)LSA TYPE1。?

? ? ? ?LSA TYPE 2：network LSA由DR產(chǎn)生，含有連接某個(gè)區(qū)域路由器的所有鏈路狀態(tài)和代價(jià)信息。只有DR可以監(jiān)測(cè)該信息。?

? ? ? ?LSA TYPE 3：summary LSA由ABR產(chǎn)生，含有ABR與本地內(nèi)部路由器連接信息，可以描述本區(qū)域到主干區(qū)域的鏈路信息。它通常匯總?cè)笔÷酚啥皇莻魉蛥R總的OSPF信息給其他網(wǎng)絡(luò)。?

? ? ? ?LSA TYPE 4：Summary LSA由ABR產(chǎn)生，由主干區(qū)域發(fā)送到其他ABR,?含有ASBR的鏈路信息，與LSA TYPE 3的區(qū)別在于TYPE 4描述到OSPF網(wǎng)絡(luò)的外部路由，而TYPE 3則描述區(qū)域內(nèi)路由。?

? ? ? ?LSA TYPE 5：AS External LSA由ASBR產(chǎn)生，含有關(guān)于自治域外的鏈路信息。除了存根區(qū)域和完全存根區(qū)域，LSA TYPE 5在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送。?

? ? ? ?LSA TYPE 6：multicast?OSPF LSA，MOSF可以讓路由器利用鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的信息構(gòu)造用于多播報(bào)文的多播發(fā)布樹(shù)。?

? ? ? ?LSA TYPE 7：Not-So-Stubby LSA由ASBR產(chǎn)生的關(guān)于NSSA的信息。LSA TYPE 7可以轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)SA TYPE 5。

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二.單區(qū)域OSPF路由協(xié)議實(shí)驗(yàn)配置

1.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

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2.實(shí)驗(yàn)步驟

給R1，R2，R3增加磁盤(pán)空間

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配置R1

給R1的接口配置IP地址

R1#conf t R1(config)#int f0/0 R1(config-if)#ip add 192.168.10.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shut R1(config-if)#int f0/1 R1(config-if)#ip add 192.168.20.1 255.255.255.0 R1(config-if)#no shut

給R1增加路由ID

R1(config-if)#exit R1(config)#int loopback 0 R1(config-if)#ip add 1.1.1.1 255.255.255.255

給R1配置OSPF協(xié)議

R1(config-if)#exit R1(config)#router ospf 1 //進(jìn)入OSPF模式下 R1(config-router)#router-id 1.1.1.1 //添加路由id R1(config-router)#network 192.168.10.1 0.0.0.255 area 0 R1(config-router)#network 192.168.20.1 0.0.0.255 area 0

查看R1的配置信息

R1(config-router)#do show ip int b Interface IP-Address OK? Method Status Protocol FastEthernet0/0 192.168.10.1 YES manual up up FastEthernet0/1 192.168.20.1 YES manual up up Loopback0 1.1.1.1 YES manual up up

?

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配置R2

給R2的接口配置IP地址

R2#conf t R2(config)#int f0/0 R2(config-if)#ip add 192.168.20.2 255.255.255.0 R2(config-if)#no shut R2(config-if)#int f0/1 R2(config-if)#ip add 192.168.30.1 255.255.255.0 R2(config-if)#no shut

給R2增加路由ID

R2(config)#int loopback 0 R2(config-if)#ip add 2.2.2.2 255.255.255.255

給R2配置OSPF協(xié)議

R2(config)#router ospf 1 R2(config-router)#router-id 2.2.2.2 R2(config-router)#network 192.168.20.0 0.0.0.255 area 0 R2(config-router)#network 192.168.30.0 0.0.0.255 area 0

查看R2的配置信息

R2(config-router)#do show ip int b Interface IP-Address OK? Method Status Protocol FastEthernet0/0 192.168.20.2 YES manual up up FastEthernet0/1 192.168.30.1 YES manual up up Loopback0 2.2.2.2 YES manual up up R2(config-router)#do show ip route //查看路由表 Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGPD - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static routeo - ODR, P - periodic downloaded static routeGateway of last resort is not set1.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets O 1.1.1.1 [110/11] via 192.168.20.1, 00:03:44, FastEthernet0/02.0.0.0/16 is subnetted, 1 subnets C 2.2.0.0 is directly connected, Loopback03.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets O 3.3.3.3 [110/11] via 192.168.30.2, 00:00:29, FastEthernet0/1 C 192.168.30.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1 O 192.168.10.0/24 [110/20] via 192.168.20.1, 00:03:44, FastEthernet0/0 O 192.168.40.0/24 [110/20] via 192.168.30.2, 00:00:29, FastEthernet0/1 C 192.168.20.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0

配置R3

給R3的接口配置IP地址

R3#conf t R3(config)#int f0/0 R3(config-if)#ip add 192.168.30.2 255.255.255.0 R3(config-if)#no shut R3(config-if)#int f0/1 R3(config-if)#ip add 192.168.40.1 255.255.255.0 R3(config-if)#no shut

給R3增加路由ID

R3#conf t R3(config)#int loopback 0 R3(config-if)#ip add 3.3.3.3 255.255.255.255

給R3配置OSPF協(xié)議

R3(config)#router ospf 1 R3(config-router)#router-id 3.3.3.3 R3(config-router)#network 192.168.30.0 0.0.0.255 area 0 R3(config-router)#network 192.168.40.0 0.0.0.255 area 0

查看R3的配置信息

R3(config-router)#do show ip int b Interface IP-Address OK? Method Status Protocol FastEthernet0/0 192.168.30.2 YES manual up up FastEthernet0/1 192.168.40.1 YES manual up up Loopback0 3.3.3.3 YES manual up up R3(config-router)#do show ip route Codes: C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGPD - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static routeo - ODR, P - periodic downloaded static routeGateway of last resort is not set1.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets O 1.1.1.1 [110/21] via 192.168.30.1, 00:00:09, FastEthernet0/02.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets O 2.2.2.2 [110/11] via 192.168.30.1, 00:00:09, FastEthernet0/03.0.0.0/16 is subnetted, 1 subnets C 3.3.0.0 is directly connected, Loopback0 C 192.168.30.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0 O 192.168.10.0/24 [110/30] via 192.168.30.1, 00:00:09, FastEthernet0/0 C 192.168.40.0/24 is directly connected, FastEthernet0/1 O 192.168.20.0/24 [110/20] via 192.168.30.1, 00:00:12, FastEthernet0/0 R3(config-router)#

配PC1，PC2

給PC1配置IP地址

PC1> ip 192.168.10.10 192.168.10.1 Checking for duplicate address... PC1 : 192.168.10.10 255.255.255.0 gateway 192.168.10.1

給PC2配置IP地址

PC2> ip 192.168.40.40 192.168.40.1 Checking for duplicate address... PC1 : 192.168.40.40 255.255.255.0 gateway 192.168.40.1

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的动态路由-----OSPF协议原理与单区域实验配置的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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