太好了,终于有人把OSPF的7个技术点整理出来!

简介: 太好了,终于有人把OSPF的7个技术点整理出来!


01

OSPF简介


OSPF开放式最短路径优先。工作在IP层之上,协议号为89,OSPF以组播方式发送协议包,使用SPF最短路径优先算法计算和选择路由。


工作过程可分为:建立邻居---同步链路状态---计算路由三个阶段。


其中会有八种状态机的改变,五个报文的产生、十类LSA(这里我们只讲其中六个)以及五个不同区域。形成三张表(邻居表、拓扑表、路由表)。


LSDB:数据库,设备所有的链路信息集合,由LSA组成。


LSA:一条链路信息,多个可以组成LSDB数据库。



02

OSPF工作过程


01建立邻居


以两个直连路由器为例,两台路由器开始时他们的状态为Down,R1开始发送第一个带有自己信息的Hello包。


当R2接收到R1的Hello包时发现没有自己的路由信息,此时R2的状态转变为Init,此时R2发送携带自己路由信息和R1信息的Hello包。


R1接收到后发现上面有自己的路由,状态转变为2-way后再想R2发送最后一个Hello包,携带自己和R2的路由信息。


当R2收到后也将自己的状态转换为2-way。




02同步链路状态


邻居建立完成后。状态从2-way转换为EX-start。开始发送DBD报文建立主从关系。RID大的为主否则为从。


随后从的状态转变为exchange,向主发送一个携带拓扑描述信息的DBD报文,主收到后状态转换为exchange,并向从发送携带拓扑的DBD报文,从回复DBD做确认。




03计算路由


当同步链路状态最后一个DBD发送后。R1状态从exchange变为loading,发送LSR请求完整拓扑信息LSA,对方R2收到消息后状态也变为loading,并发送LSU携带LSA信息回应R1的请求。


R1收到后回复确认,通过多个LSR和LSU的交换,两个路由器的LSDB数据库同步完毕。形成拓扑表,这个过程中使用SPF算法计算出路由表。




04状态机总结





03

邻居关系的状态


01Down


邻居会话初始阶段,在邻居失效时间内未收到邻居路由的Hello数据包。


02Attempt


没有收到邻居的任何信息,但是已经周期性向邻居发送报文,发送间隔HelloInterval


03Init


从邻居收到hello报文,但报文中并没有自己的Router-id。


042-way


收到的Hello表中有自己的Router-id。


04

邻接关系的状态


01Exstart


开始协商主从关系,并确定DD的序列号。


02Exchange


主从关系协商完成,交换DD报文(携带自己LSDB中的LSA)。


03loading


使用LSR请求自己所需LSA信,LSU携带LSA信息对LSR做应答,LSack对LSU做确认。



05

OSPF报文


01Hello


建立和维护OSPF邻居关系。


02DBD


在Exstart时协商主从关系,并确定DD的序列号链路状态数据库描述信息,(LSDB数据库中的LSA头部列表)


03LSR


链路状态请求,向OSPF邻居请求链路状态信息请求发送所需的LSA头部标识。


04LSU


链路状态更新。主动时(在路由信息或拓扑信息发生变化时)。被动时(针对缺少详细LSA信息进行回应,携带详细的LSA信息)。周期更新,防止LSA老化。


05LSAck


对LSU中LSA进行确认的报文。



06

六类LSA类型


01Router-LSA(Type1)


每个设备都会产生,描述设备的链路状态和开销,在所属区域内传播


02Network-LSA(Type2)


由DR产生,描述本网段的链路状态,在所属的区域内传播。


03Network-summery-LSA(Type3)


由ABR产生,描述该区域内某个网段的路由,并通告给发布或接收此LSA的非Totally STUB或NSSA区域。


04ASBR-summary-LSA(Type4)


由ABR产生,描述到ASBR的路由,通告给除ASBR所在区域的其他相关区域。


05AS-external-LSA(Type5)


由ASBR产生,描述到AS外部的路由,通告到所有的区域(除了STUB区域和NSSA区域)。


06NSSA LSA(Type7)


由ASBR产生,描述到AS外部的路由,仅在NSSA区域内传播。



07

OSPF五个区域


01普通区域


缺省情况下,OSPF区域被定为普通区域。普通区域包括标准区域和骨干区域。


1.标准区域是最通用的区域。他传输区域内路由,区域间路由和外部路由。


2.骨干区域是连接所有其他OSPF区域的中央区域。骨干区域通常用Area 0 表示。


02STUB区域


不允许发布自治系统外部路由,只允许发送区域内路由和区域间路由。


为了保证自治系统外路由可达,由该区域ABR发布Type3缺省路由传播到区域内。


03Totally STUB区域


不允许发布自治系统外部路由和区域间路由,只允许发布区域间路由。


为了保证自治系统和其他区域路由可达由该区域的ABR发布Type3缺省路由传播到区域内,所有自治系统外部和其他区域路由都必须经过ABR才能发布。


04NSSA区域


允许引入自治系统外部路由。由ASBR发布Type7给本区域。Type7在ABR上转换为Type5并泛红到整个OSPF域中。所有域都必须通过ABR才能发布。


05Totally NSSA区域


允许引入自治系统外部路由。由SABR发布Type7给本区域。在ABR上转换成Type5并泛洪到整个OSPF域。


该区域的ABR发布Type3和Type7缺省路由传播到区域内。所有域间路由必须通过ABR才能发布。

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