在 單 個 區 域 配 置OSPF

在 單 個 區 域 辦 配 置OSPF

OSPF是一項鍊路狀態型技術，比如路由選擇信息協議（RIP）這樣的距離矢量型技術相對。OSPF協議完成各路由選擇協議算法的兩大功能：路徑選擇和路徑交換。

OSPF是一種內部網關協議（IGP），也就是說它在屬於同一自治系統的路由器間發佈路由信息。

OSPF是爲解決RIP不能解決的大型、可擴展的網絡需求而寫的OSPF解決了以下問題：
l收斂速率
l對可變長度掩碼（VLSM）的支持
OSPF、RIPV2支持VLSM，RIP只支持固定長度子網掩碼（FLSM）
l網絡可達性
RIP跨度達16跳時被認爲是不可達，OSPF理論上沒有可達性限制
l帶寬佔用
RIP每隔30秒廣播一次完整路由，OSPF只有鏈路發生變化才更新
l路徑選擇方法
RIP是基於跳數選擇最佳路徑的，OSPF採用一種路徑成本（cost）值（對於Cisco路由器它基於連接速率）作爲路徑選擇的依據。OSPF與RI P、IGRP一樣直持等開銷路徑

OSPF信息在IP數據包內，使用協議號89
OSPF可以運行在廣播型網絡或非廣播型網絡上

在廣播型多路訪問拓樸結構中的OSPF運行

Hello協議負責建立和維護鄰居關係
通過IP多目組廣播224.0.0.5,也被稱爲ALLSPFROUTER (所有SPF路由器)地址,Hello數據包被定期地從參與OSPF的各個接口發送出去。

Hello數據包中所包含的信息如下：
l路由器ID
這個32比特的數字在一個自治系統內唯一的標識一個路由器。它缺省是選用活躍接口上的最高IP地址。這個標識在建立鄰居關係和直轄市運行在網絡中S PF算法拷貝的消息時是很重要的。
lHELLO間隔和DOWN機判斷間隔（dead interval）
HELLO間隔規定了路由發送HELLO的時間間隔（秒）。DOWN機判定間隔是路由器在認爲相鄰路由器失效之前等待接收來自鄰居消息的時間，單位爲秒，缺省是H ELLO間隔的4倍。
l鄰居
這些是已經建立了雙向通信關係的相鄰路由器
l區域ID
要能進行通信，兩臺路由器必須共享一個共同的網絡分段
l路由器優先級
這8個比特數字指明瞭在選擇DR和BDR時這臺路由器的優先級。
lDR和BDR的IP地址
l認證口令
l未節（stb）區域標誌

OSPF數據包頭中的各個域：
l版本號 1（字節數）
l類型 1
HELLO
鏈路狀態請求
鏈路狀態更新
鏈路狀態確認
l數據包長度 2
l路由器ID 4
l區域ID 4
l校驗和 2
l認證類型 2
l認證 8
l數據 可變的

指定路由器DR和備用指定路由器BDR
在一個以太網分段這樣的多路訪問環境中的路由器必須選舉一個DR和BDR來代表這個網絡。在DR運行時，BDR不執行任何DR功能。但它會接收所有信息，只是不做處理而已，由D R完成轉發和同步的任務。BDR只有當DR失效時才承擔DR的工作，

DR和BDR的價值：
l減少路由更新數據流
DR和BDR爲給定多路訪問網絡上的鏈路狀態信息交換起着中心點的作用。每臺路由器都有必須建立與DR和BDR的毗鄰關係，DR向多路訪問網中的所有其它路由器發送各路由的鏈路狀態信息。這一擴散過程大大減少了網絡分段上與路由器相關的數據流。
l管理鏈路狀態同步
DR和BDR可保證網絡上的其它路由器都有有關於網絡的相同鏈路狀態信息
毗鄰關係是存在於路由器與其DR和BDR之間的關係。毗鄰的路由器將具有同步的鏈路狀態數據庫
選舉DR和BDR時，路由器將在HELLO數據包交換過程中查看相互之間的優先值。

根據下列條件確定DR與BDR
l有最高優先級值的路由器成爲DR
l有第二高優先值的路由器被稱爲BDR
l優先級爲0的路由器不能作繭自縛爲DR或BDR，被稱爲Drother (非DR)
l如果一臺優先級更高的路由器被加到了網絡中，原來的DR與BDR保持不變，只有DR或BDR它們失效時纔會改變

OSPF啓動的過程：
1.交換過程（exchange process）
當一個路由器A啓動時，它處於DOWN狀態，它從其各個接口通過224.0.0.5發送HELLO數據包到其它運行OSPF的路由器，其它路由器收到這個H ELLO包後就會把它加入自己的鄰居列表中，這叫"init"狀態，之後發送一個單點傳送回復HELLO包，其中包含着自己的和其它相鄰路由器的信息，路由器A 收到這個HELLO後，會把其中有相鄰關係數據庫加入到自己的庫中這叫"two-way"狀態，此時就建立了雙向通信。
2.發現路由
在選出了DR和BDR之後，路由器就被認爲是處於"準啓動(exstart)狀態"，並且已
準備好發現有關網絡的鏈路狀態信息，以及生成它們的鏈路狀態數據庫。用來發現網絡路由的這個過程稱爲交換協議，它被執行來使用權路由器達到通信的" 全（FULL）"狀態。在這個協議中的第一步是讓DR和BDR建立起與其它各路由器的毗鄰關係。當毗鄰的路由器處於"全"狀態時，它們不會重複執行交換協議，除非" 全"狀態發生了變化。
3.選擇路由
當路由器有了一個完整的鏈路狀態數據庫時，它就準備好要創建它的路由表以便能夠
轉發數據流。CISCO路由器上缺省的開銷度量是基於網絡介質的帶寬。要計算到達目的地的最低開銷，鏈路狀態型路由選擇協議（比如OSP F）採用Dijkstra算法，OSPF路由表中最多保存6條等開銷路由條目以進行負載均衡，可以通過"maximum-paths"進行配置。
如果鏈路上出現fapping翻轉，就會使路由器不停的計算一個新的路由表，就可能導致路由器不能收斂。路由器要重新計算客觀存它的路由表之前先等一段落時間，缺省值爲5 秒。在CISCO配置命令中 "timers spf spf-delay spy-holdtime"可以對兩次連續SPF計算之間的最短時間（缺省值10秒）進配置。
4.維護路由信息
在鏈路狀態型路由環境中，所有路由器的拓樸結構數據庫必須保持同步這一點很重要。當鏈路狀態發生了變化時，路由器通過擴散過程將這一變化通知給網絡中其他路由器，鏈路狀態更新數據包提供了擴散L SA的技術
各LSA都有有它自己的老化計時器，承載在LS壽命域內。缺省值爲30分鐘

在點對點拓樸結構中的OSPF運行

在點對點網絡上，路由器通過向多目組播地址來檢測它的鄰居。不用進行選取舉，因爲點對點上沒有DR與BDR的概念，在NBMA拓樸結構上缺省O SPF hello間隔和down機間隔爲10秒和40秒

在非廣播型多路訪問（NBMA）拓樸結構中的OSPF運行
NBMA網絡是指那些能夠支持多臺（兩臺以上）路由器但不具有廣播能力的網絡。
幀中繼、ATM和X.25都是NBMA網絡的例子
在NBMA拓樸結構上缺省OSPF hello間隔和down機間隔爲30秒和120秒
下表是在各類拓樸結構上缺省OSPF hello間隔和down機間隔
OSPF環境Hello間隔Down機判定間隔
廣播10秒40秒
點對點10秒40秒
NBMA30秒120秒

OSPF在NBMA拓樸結構中以兩種正式模式之一運作：
l非廣播多路訪問
l點對多點

在NBMA拓樸結構中配置路由器時，通常採用子接口
可以通過下面的命令來創建子接口：
iterface serial number.subinterface-number {multpiont | point-to-point}

在大型網絡中，採用點對多點模式可以減少完全連通所必需的PVC數量
點對多點有以下屬性
l不需要全互連的網絡
l不需要靜態鄰居配置
l使用一個IP子網
l複製LSA數據包

在NBMA拓樸結構上的OSPF小結
模式期望的拓樸結構子網地址毗鄰關係RFC或Cisco定義
NBMA全互連鄰居必須屬於同一子網號人工配置選舉DR/BDRRFC
廣播全互連鄰居必須屬於同一子網號自動選舉DR/BDRCisco
點對多點部分互邊或星型鄰居必須屬於同一子網號自動，沒有DR/BDRRFC
點對多點非廣播部分互邊或星型鄰居必須屬於同一子網號手工配置沒有DR/BDRCisco
點對點通過子接口的部分互連或星型各子接口屬於不同的子網自動，沒有DR/BDRCisco

在單個區域內配置OSPF

要配置OSPF，我們必須執行以下步聚：
l通過"router ospf process-id"全局配置命令在路由上啓動OSPF進程
process-id是一個內部編號
l通過"network area"路由器配置命令來標識路由器上哪些IP網絡號是OSPF網絡的一部分。
network address wildcard area area-id

要確認路由器的ID可以輸入：show ip ospf interface 命令

修改路由器的優先級：router(config)#ip ospf priority number
number是1~255的數，缺省是`1，0表示不能被選舉爲DR或BDR

修改鏈路開銷要通過"ip ospf cost cost"命令覆蓋分配給一個OSPF接口的缺省開銷值

要控制OSPF如何計算接口缺省度量值（開銷）可以使用"auto-cost refence-bandwidth"

在接口配置模式下輸入"ip ospf network"命令來指定OSPF網絡模式配置
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