1. RIP协议的问题
2. OSPF概述
3. OSPF初始化流程
4. OSPF报文类型
5. OSPF分区域管理
1. RIP协议的问题
1)问题1
设计粗糙
2)问题2
环路问题:会产生环路
跳数限制:最大跳数受限,无法大规模组网
广播方式:广播方式的固有缺陷
内容冗余:始终以完整的路由表发送消耗网络带宽
最佳路径判断:以跳数为度量值无法准确判断最优路径
收敛速度慢:失效计时器耗费时间长
收敛(Convergence)
是指网络中的所有路由器在发生拓扑变化或路由信息变化后,最终达到一个一致的路由状态的过程;
2. OSPF概述
算法原理:
1)定义
OSPF(Open Shortest Path First,OSPF)开放式最短路径优先:链路状态路由协议
度量值:cost,cost与带宽成反比
RIP:RIP是距离矢量
度量值:跳数
2)优点
① 更大的扩展性
② 快速收敛
③ 安全可靠
④ 减少网络资源的浪费
3)缺点
消耗更多的内存和处理能力
4)IP协议
OSPF只支持IP协议
协议号:89
4)IS-IS协议
IS-IS(Intermediate System to Intermediate System)协议是一种用于内部网关路由(IGP)的动态路由协议,算法链路状态路由协议(Link State Routing Protocol)
兼容性:如IPX、Iptalk等
3. OSPF初始化流程
1)建立邻居和邻接关系
RIP:启动后所有的路由信息直接发送
OSPF:首先建立可靠的邻居关系
① 建立邻居关系:发送hello报文
双方启动OSPF后,以组播方式互相发送hello报文
- 前提条件:接口UP + 同一网段 +同一区域
- 组播方式:以224.0.0.5发送,且自动监听该地址
- 与RIP对比:RIP v1:广播;RIP v2:224.0.0.9
- 固定组播地址:避免不必要的设备接收到消息
② 建立邻接关系:选举DR/BDR选举(邻居<邻接)
关系状态的确立:
DRother与DR建立邻接关系(DRother:既不是DR也不是BDR)
DRother与BDR建立邻接关系
DR与BDR建立邻接关系
两个DRother之间保持邻居关系
DR/BDR的选举:
选举原因:广播网络中使用路由信息交换更加高速有序
选举范围:每条广播链路上都要选出一个DR和BDR
注意1:一个路由器可能会有多个角色(DR和BDR)
注意2:要在广播链路上,如果是PPP点到点,则不选
选举规则:
① 优先级数字大的优先(OSPF默认优先级都是1,可改)
② Router-id大的优先
Router-id
① 定义:路由器ID,标识路由器的身份
② 产生方法:
手动配置:配置一个IPv4地址格式作为Rid(不一定需要真实存在)
自动选举:在所有环回口/物理接口中选举IP地址最大的作为Rid
Tips:手动配置一个本地环回口的IP地址作为Rid,因为环回口是逻辑上的,不会down
2)邻接路由器之间交换链路状态信息,从而实现区域内链路状态数据库同步
RIP:直接传递路由信息
OSPF:不传递路由信息,而传递链路状态信息
链路状态通告:LSA(Link State Advertisement),描述路由的接口、路由条目的相关信息
链路状态数据库:LSDB(Link State DataBase),存储本地所有的LSA
工作流程:
① 向邻接路由器发送DD报文,通告本地LSDB中所有的LSA的摘要信息
② 收到DD后,与本地LSDB对比,向对方发送LSR报文,请求发送本机所需的全部信息
③ 收到LSR后,把对方所需的LSA的完整信息打包为一条LSU报文,发送至对方
④ 收到LSU后,向对方回复LSAck报文,进行确认
DD报文:发摘要的作用,为了对比,进行优化选择,避免冗余;
LSU:链路状态的更新报文;
更新机制:增量更新机制;
3)每台路由器根据本机链路状态数据库,计算到达每个目的网段的最优路由,写入路由表
等待第2步骤所有的都同步了,再开始计算
例子:
4. OSPF报文类型
Hello报文:发现和建立邻居关系(默认每隔10秒发一次,最大4个周期)
DD报文:数据库描述报文:用于描述本地LSDB中所有LSA的摘要
LSR报文:链路状态请求
LSU报文:链路状态的更新
LSAck报文:链路状态的确认
5. OSPF分区域管理
分区域的原因:
① 内部同步:加快收敛速度
② 把网络故障隔离在区域内部
路由器角色:
IR(Internal Router):
内部路由器,所有接口都处于同一个区域
ABR(Area Border Routers):
区域边界路由器:连接不同区域的路由器
功能:汇总某区域内的LSA,再发送给其他区域
例子:区域0到区域1只找ABR,区域0和区域1不同步信息
ASBR(Autonomous System Boundary Router)
自治系统边界路由器:连接外部自治系统的路由器
区域类型:
骨干区域:有且只有一个骨干区域,一般是区域0(骨干区域必须是连续的);
非骨干区域:非骨干区域必须连接到骨干区域;
即非骨干区域的互通必须要用骨干区域做中转
目的是为了防环