3路由器工作原理ospf解读课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《3路由器工作原理ospf解读课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 路由器 工作 原理 ospf 解读 课件
- 资源描述:
-
1、OSPFnOSPF 是Open Shortest Path First(开放最短路由优先协议)的缩写。它是IETF组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议。目前使用的是版本2(RFC2328)OSPF 协议的路由计算过程n每个支持OSPF 协议的路由器都维护着一份描述整个自治系统拓扑结构的链路状态数据库(Link State Database,简称为LSDB)。每台路由器根据自己周围的网络拓扑结构生成链路状态通告(Link State Advertisement,简称为LSA),通过相互之间发送协议报文将LSA 发送给网络中其它路由器。这样每台路由器都收到了其它路由器的LSA,所有的LSA 一
2、起组成链路状态数据库。n由于LSA 是对路由器周围网络拓扑结构的描述,那么LSDB 则是对整个网络的拓扑结构的描述。路由器很容易将LSDB 转换成一张带权的有向图,这张图便是对整个网络拓扑结构的真实反映。显然,各个路由器得到的是一张完全相同的图。n每台路由器都使用SPF 算法计算出一棵以自己为根的最短路径树,这棵树给出了到自治系统中各节点的路由。OSPF 协议的路由计算过程链路状态路由协议算法LSDBLSA 的 RTALSA 的 RTBLSA 的RTCLSA 的RTD(二)每台路由器的链(二)每台路由器的链路状态数据库路状态数据库(一)网络的拓朴结构一)网络的拓朴结构CABD123CABD12
3、3CABD123CABD123(三)由链路状态数据库得(三)由链路状态数据库得到的带权有向图到的带权有向图CABD1235RTCRTD3215RTBRTAOSPF 相关的基本概念n Router ID一台路由器如果要运行OSPF 协议,必须存在Router ID。如果没有配置ID 号,若系统当前配置了Loopback 接口IP 地址,则选择最后配置的Loopback 接口的IP 地址作为router id;若系统当前没有配置Loopback 接口,则选取第一个配置并UP 的物理接口的IP 地址作为router id。一般建议选择loopback 接口的IP 地址作为本机ID 号,因为该接口永远
4、UP(除非手工shutdown)。OSPF 相关的基本概念nDR(Designated Router,指定路由器)每台路由器能将本地状态信息传输到整个自治系统中,在广播网络或者多点访问网络中,路由器之间建立多个邻居关系,这使得任何一台路由器的路由变化都会导致多次传递,浪费了宝贵的带宽资源。为解决这一问题,OSPF 协议定义了DR,所有路由器都只将信息发送给DR,由DR 将网络链路状态传输出去,除DR/BDR 外的路由器(称为DR Other)之间将不再建立邻居关系,也不再交换任何路由信息。哪一台路由器会成为本网段内的DR 并不是人为指定的,而是由本网段中所有的路由器共同选举出来的。OSPF 相
5、关的基本概念nBDR(Backup Designated Router,备份指定路由器)如果DR 由于某种故障而失效,这时必须重新选举DR,并与之同步。这需要较长的时间,在这段时间内,路由计算是不正确的。为了能够缩短这个过程,OSPF 提出了BDR的概念。BDR实际上是对DR的一个备份,在选举DR的同时也选举出BDR,BDR也和本网段内的所有路由器建立邻接关系并交换路由信息。当DR失效后,BDR会立即成为DR,并重新选举BDR。在广播网和NBMA 网络中,任意两台路由器之间都要传递路由信息。如果网络中有n 台路由器,则需要建立nx(n-1)/2 个邻接关系.用实线代表以太网物理连接,虚线代表建
6、立的邻接关系。可以看到,采用DR/BDR机制后,5 台路由器之间只需要建立7 个邻接关系就可以了OSPF 相关的基本概念n区域(Area)n区域在逻辑上将路由器划分为不同的组。不同的区域以区域号(Area ID)标识,其中一个最重要的区域是区域0,也称为骨干区域(backbone area)。n骨干区域完成非骨干区域之间的路由信息交换,它必须是连续的,对于物理上不连续的区域,需要配置虚连接(virtual links)来保持骨干区域在逻辑上的连续性。n连接骨干区域和非骨干区域的路由器称作区域边界路由器(Area Border Router,简称为ABR)。nOSPF 中还有一类自治系统边界路由
7、器(Autonomous System Boundary Router,简称为ASBR),OSPF 相关的基本概念n路由聚合nAS 被划分成不同的区域,每一个区域通过OSPF 边界路由器(ABR)相连,区域间可以通过路由汇聚来减少路由信息,减小路由表的规模,提高路由器的运算速度。nABR 在计算出一个区域的区域内路由之后,查询路由表,将其中每一条OSPF 路由封装成一条LSA 发送到区域之外。OSPF 相关的基本概念nArea 19 内有三条区域内路由19.1.1.0/24,19.1.2.0/24,19.1.3.0/24,如果此时配置了路由聚合,将三条路由聚合成一条19.1.0.0/16,在R
8、TA上就只生成一条描述聚合后路由的LSA。OSPF 相关的基本概念nOSPF 网络类型OSPF 以本路由器邻接网络的拓扑结构为基础计算路由。每台路由器将自己邻接的网络拓扑描述出来,传递给所有其它的路由器。根据链路层协议类型,OSPF 将网络分为四种类型n广播类型:链路层协议是Ethernet、FDDI。n非广播多路访问Non Broadcast MultiAccess(NBMA)类型:链路层协议是帧中继、ATM、HDLC 或X.25 时。n点到多点Point-to-Multipoint(p2mp)类型:没有一种链路层协议会被缺省的认为是Point-to-Multipoint 类型。点到多点必然
9、是由其他网络类型强制更改的。常见的做法是将非全连通的NBMA 改为点到多点的网络。n点到点Point-to-point(p2p)类型:链路层协议是PPP 或LAPB。OSPF 相关的基本概念n在OSPF协议中NBMA和点到多点都是指非广播多点可达的网络,但NBMA网络必须满足全连通(full meshed)的要求,即任意两点都可以不经转发而使报文直达对端。否则,我们称该网络是点到多点网络。OSPF 相关的基本概念nOSPF 的协议报文nOSPF 有五种报文类型:nHELLO 报文(Hello Packet)用来建立和维护邻接。最常用的一种报文,周期性的发送给本路由器的邻居。内容包括一些定时器的
10、数值、DR、BDR 以及自己已知的邻居。nDD 报文(Database Description Packet)两台路由器进行数据库同步时,用DD 报文来描述自己的LSDB,内容包括LSDB中每一条LSA 的摘要(摘要是指LSA 的HEAD,通过该HEAD 可以唯一标识一条LSA)。这样做是为了减少路由器之间传递信息的量,因为LSA 的HEAD 只占一条LSA 的整个数据量的一小部分,根据HEAD,对端路由器就可以判断出是否已有这条LSA。OSPF 相关的基本概念nLSR 报文(Link State Request Packet)两台路由器互相交换DD 报文之后,知道对端的路由器有哪些LSA 是
11、本地的LSDB所缺少的,这时需要发送LSR 报文向对方请求所需的LSA。内容包括所需要的LSA的摘要。n LSU 报文(Link State Update Packet)用来向对端路由器发送所需要的LSA,内容是多条LSA(全部内容)的集合。nLSAck 报文(Link State Acknowledgment Packet)用来对接收到的LSU 报文进行确认。内容是需要确认的LSA 的HEAD(一个报文可对多个LSA 进行确认)。OSPF 相关的基本概念nOSPF 的LSA 类型链路状态广播报文LSA 是OSPF 协议计算和维护路由信息的主要来源。在RFC2328 中定义了五类LSA.nRo
12、uter-LSAs:第一类LSA(Type-1),由每个路由器生成,描述本路由器的链路状态和花费,只在路由器所处区域内传播。nNetwork-LSAs:第二类LSA(Type-2),由广播网络和NBMA 网络的DR 生成,描述本网段的链路状态,只在DR 所处区域内传播。OSPF 相关的基本概念n网络汇总LSA(Network summary LSA),第三类LSA(Type-3),由区域边界路由器ABR 生成,在与该LSA 相关的区域内传播。每一条Summary-LSA 描述一条到达本自治系统内的、其它区域的某一目的地的路由(即区域间路由:inter-area route)。Type-3 Su
13、mmary-LSAs 描述去往网络的路由(目的地为网段)nASBR汇总LSA(ASBR summary LSA),Type-4 Summary-LSAs。描述去往自治系统边界路由器ASBR 的路由。由ABR产生,但是它是一条主机路由,指向ASBR路由器地址的路由。OSPF 相关的基本概念nAS-external-LSAs:第五类LSA(Type-5),由自治系统边界路由器ASBR生成,描述到达其它AS 的路由,传播到整个AS(Stub 区域除外)。AS 的缺省路由也可以用AS-external-LSAs 来描述。n第七类LSA。Type-7 LSAs 与Type-5 LSAs 主要有以下两点区
14、别:nType-7 LSAs 在NSSA 区域(Not-So-Stubby Area)内产生和发布;但NSSA区域内不会产生或发布Type-5 LSAs。nType-7 LSAs 只能在一个NSSA 内发布,当到达区域边界路由器ABR 时,由ABR 将Type-7 LSAs 转换成Type-5 LSAs 再发布,不直接发布到其它区域或骨干区域。多区域间的多区域间的LSA传播过程传播过程A1IA1BA2I1A2I2A2BCORENET6 COST 10NET1 COST 10 NET2 COST 1NET3 COST 1NET4 COST 10NET5 COST 10A1A0A21+2类LSA3
15、类LSA3类LSANet6 cost30 A2I1 Net6 cost31 A2B Net6 cost32 coreNet6 cost42 A1B区域内路由器通过OSPF知道区域内的拓朴3、4类LSA是基于距离向量,而不是链路状态。ASBR转发5类LSARIPNET4ASBR路由器ID:0.0.0.1Area 3RIP公告ABR路由器ID:1.0.0.05类类LSA;链路状态链路状态ID:net4;公告路由器公告路由器:0.0.0.1转发地址:转发地址:0.0.0.05类类LSA;链路状态链路状态ID:net4;公告路由器公告路由器:0.0.0.1转发地址:转发地址:0.0.0.04类类LSA
16、;链路状态链路状态ID:0.0.0.1;公告路由器公告路由器:1.0.0.0ABR路由器ID:0.1.0.05类类LSA;链路状态链路状态ID:net4;公告路由器公告路由器:0.0.0.1转发地址:转发地址:0.0.0.04类类LSA;链路状态链路状态ID:0.0.0.1;公告路由器公告路由器:0.1.0.0Area 0Area 1ASBR产生5类LSA来使OSPF AS学习到外部的路由,且具有距离向量特征。详细过程存根区、完全存根区和not-so-stubby区域n三类区域是为了对不需要全部LSA的区域只传播其需要的LSA而设置的。n存根区域中的路由器把报文发送到另一个AS时,都需要通过A
17、BR(即其中不存在ASBR)。故5类LSA将被区域的ABR阻塞,不会进入该区域。ABR只向该区域发送一个3类LSA公告0.0.0.0网络(默认路由),而内部路由器将目标网络不存在本AS中的报文发送给ABR。4类LSA向区域中公告ASBR也不需要。n完全存根区(totally stub area)是当区域中只有一条路径达到本区域外(包括AS内)的目标网络时。说明区域中只有一个ABR。3、4、5类LSA没有必要在本区域内传播。nnot-so-stubby区域是指区域中有一个ASBR,但仍只有一条路径到达外部区域。n8与19是STUB区如上图是把area 2配置为stub area,R3做为ABR自
18、动向area 2(stub area)宣告一条metric为1的默认路由0.0.0.0RIP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5使用default advertisment创建一条area 0到NSSA的默认路由.并且类型5的LSA将不会进入NSSA(类似stub area)no-summary,这样类型3,4和5的LSA将不会进入NSSA,no-summary参数只应用在ABR上就可以了,NSSA里的其他路由器只需使用area 1 nssaOSPF 的配置n配置Route
19、r ID。路由器的ID 是一个32 比特无符号整数,采用IP 地址形式,是一台路由器在自治系统中的唯一标识。配置路由器的ID 号:router id router-id取消路由器的ID 号:undo router idn启动OSPF。OSPF 支持多进程,一台路由器上启动的多个OSPF 进程之间由不同的进程号区分。请在系统视图下进行下列配置。n启动OSPF,进入OSPF 视图:ospf process-id n关闭OSPF 路由协议进程:undo ospf process-id n如果在启动OSPF 时不指定进程号,将使用缺省的进程号1;关闭OSPF 时不指定进程号,缺省关闭进程1。在同一个区
20、域中的进程号必须一致,否则会造成进程之间的隔离。在指定网段使能OSPFn在系统视图下使用ospf 命令启动OSPF 后,还必须指定在哪个网段上应用OSPF。请在OSPF 区域视图下进行下列配置。n指定网段运行OSPF 协议:network ip-address wildcard-maskn取消网段运行OSPF 协议:undo network ip-address wildcard-maskn一台路由器可能同时属于不同的区域(这样的路由器称作ABR),但一个网段只能属于一个区域。配置OSPF 虚连接nOSPF 协议规定:所有非骨干区域必须与骨干区域保持连通,即ABR 上至少有一个端口应在区域0.
21、0.0.0 中。如果一个区域与骨干区域0.0.0.0 没有直接的物理连接,就必须建立虚连接来保持逻辑上的连通。n虚连接是在两台ABR 之间,通过一个非骨干区域内部路由的区域而建立的一条逻辑上的连接通道。它的两端必须都是ABR,并且必须在两端同时配置。虚连接由对端路由器的Router ID 来标识。为虚连接提供非骨干区域内部路由的区域称为运输区域(Transit Area)n在OSPF 区域视图下进行下列配置n创建并配置虚连接:vlink-peer router-id n取消创建的虚连接 undo vlink-peer router-id配置OSPF 网络类型nOSPF 以本路由器邻接网络的拓扑
22、结构为基础计算路由。每台路由器将自己邻接的网络拓扑描述出来,传递给所有其它的路由器。根据链路层协议类型,OSPF 将网络分为四种类型。n广播类型、非广播多路访问Non Broadcast MultiAccess(NBMA)类型、点到多点Point-to-Multipoint(p2mp)类型、点到点Point-to-point(p2p)类型。n配置接口的网络类型 ospf network-type broadcast|nbma|p2mp|p2p 缺省情况下,OSPF 根据链路层类型得出网络类型。配置邻接点n对于接口类型为NBMA 的网络,由于无法通过广播Hello 报文的形式发现相邻路由器,必须
展开阅读全文