企业网站的建设有哪些经典问题,保险公司官网查询,安卓商城,android开发入门教程第1章 OSPF[1]
本章阐述了OSPF协议的特征、术语#xff0c;OSPF的路由器类型、网络类型、区域类型、LSA类型#xff0c;OSPF报文的具体内容及作用#xff0c;描述了OSPF的邻居关系#xff0c;通过实例让读者掌握OSPF在各种场景中的配置。 本章包含以下内容#xff1a;
…第1章 OSPF[1]
本章阐述了OSPF协议的特征、术语OSPF的路由器类型、网络类型、区域类型、LSA类型OSPF报文的具体内容及作用描述了OSPF的邻居关系通过实例让读者掌握OSPF在各种场景中的配置。 本章包含以下内容
OSPF的基本概念配置单区域的OSPF配置OSPF的网络类型配置多区域OSPF 1.1 OSPF概述
开放式最短路径优先Open Shortest Path FirstOSPF是IETF(The Internet Engineering Task Force 国际互联网工程任务组)开发的一个基于链路状态的内部网关协议Interior Gateway Protocol。目前针对IPv4协议使用的是OSPF Version 2RFC2328针对IPv6协议使用的是OSPF Version 3RFC2740。如无特殊说明本文中所指的OSPF均为OSPF Version 2。[2] 1.1.1 OSPF特征
OSPF把自治系统Autonomous SystemAS[3] 划分成逻辑意义上的一个或多个区域。OSPF通过LSALink State Advertisement[4] 的形式发布路由。OSPF依靠在OSPF区域内各设备间交互OSPF报文来达到路由信息的统一。OSPF报文封装在IP报文内可以采用单播或组播的形式发送。
1.1.2 OSPF术语
Router ID用于在自治系统中唯一标识一台运行OSPF的路由器每台运行OSPF的路由器都有一个Router ID。链路路由器的接口。链路状态对接口及接口与相邻路由器的关系的描述。例如接口的信息包括接口的IP地址、掩码、所连接的网络的类型、连接的邻居等。所有这些链路状态的集合形成链路状态数据库。COSTOSPF使用COST作为路由器的度量值
每一个激活OSPF的接口都有一个COST值。OSPF接口COST100M/接口带宽[5] 其中100M为OSPF的参考带宽reference-bandwidth[6] 。一条OSPF路由的cost由该路由从路由的起源一路到达本地的所有入接口cost值的总和。
区域共享链路状态信息的一组路由器。在同一个区域内的路由器有相同的链路状态数据库。自治系统采用同一种路由协议交换路由信息的路由器及其网络构成一个自治系统LSA用来描述路由器和链路的状态LSA包含的信息有路由器接口的状态和所形成的邻接状态不同类型的LSA的功能不同。邻居如果两台路由器共享一条公共数据链路并且能够协商Hello数据包中所指定的一些参数它们就开成邻居关系。邻接相互交换LSA的OSPF邻居关系建立的关系。 DR[7] Designated Router指定路由器。BDRBackup Designated Router备份指定路由器。
1.1.3 OSPF路由器类型
OSPF的路由器类型如图1-1所示。 图1-1路由器类型
Backbone Router骨干路由器[8] 至少有一个接口属于骨干区域。Internal Router区域内路由器所有接口都属于同一个OSPF区域 ABRArea Border Router区域边界路由器[9] 可以同时属于两个以上的区域但其中一个必须是骨干区域。ASBRAS Boundary Router自治系统边界路由器只要一台OSPF设备引入了外部路由的信息它就成为ASBR。
1.1.4 OSPF网络类型
OSPF的网络类型见表1-1 表1-1 OSPF的网络类型 网络类型 链路层协议 选择DR Hello间隔/s Dead间隔[10] /s 邻居 P2P PPP、HDLC 否 10 40 自动发现 广播 Ethernet 是 10 40 自动发现 NBMA 帧中继 是 30 120 管理员配置 P2MP 管理员配置 否 30 120 自动发现 1.1.5 OSPF区域类型
OSPF的区域类型包括普通区域、Stub区域、NSSA区域见表2-1所示。 表1-2 OSPF的区域类型 区域类型 作用 骨干区域 骨干区域是连接所有其他OSPF区域的中央区域通常用area 0表示 标准区域 标准区域是最通用的区域它传输区域内、区域间路由和外部路由 STUB区域 拒绝4、5类LSA 自动下发一条3类的LSA的默认路由[11] Totally STUB区域 拒绝3、4、5类LSA 自动下发一条3类的LSA的默认路由 NSSA 拒绝4、5类LSA引入7类LSA 自动下发一条7类的LSA的默认路由 Totally NSSA 拒绝3、4、5类LSA引入7类LSA 自动下发一条3类和7类的LSA的默认路由 1.1.6 OSPF LSA类型
LSA是OSPF进行路由计算的关键依据OSPF的LSU报文可以携带多种不同类型的LSA各种类型的LSA拥有相同的报文头部。报文格式见表1-3。 表1-3 LSA的报文头部格式 LS Age Options LS type Link State ID Advertising Router LS sequence number[12] LS checksum[13] length[14] 以下是对报文头部的解释。
LS Age链路状态老化时间此字段表示LSA已经生存的时间单位是秒。LSA的最大年龄是3600s每隔1800s更新一次。[15] Options可选项每一个bit都对应了OSPF所支持的某种特性。LS type链路状态类型指示本LSA的类型。Link State ID链路状态ID不同的LSA对该字段的定义不同。Advertising Router通告路由器产生该LSA的路由器的Router ID。LS Sequence Number链路状态序列号当LSA每次有新的实例产生时序列号就会增加。序列号范围是从0X80000001至0X7FFFFFFF序列号越大代表越新。[16] LS Checksum校验和用于保证数据的完整性和准确性。Length是一个包含LSA头部在内的LSA的总长度值。 OSPF中对路由信息的描述都是封装在链路状态通告LSALink State Advertisement中发布出去的常用的LSA见表1-4。 表1-4 LSA的类型 LSA类型 LSA作用 Router 每个设备都会产生描述了设备的链路状态和开销在所属的区域内传播。 Network 由DR产生描述本网段的链路状态在所属的区域内传播。 Network-summary 由ABR产生描述区域内某个网段的路由并通告给其它区域 ASBR-summary 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。 AS-external 由ASBR产生描述到AS外部的路由通告到所有的区域 NSSA 由ASBR产生描述到AS外部的路由仅在NSSA区域内传播。 1.1.7 OSPF数据报文类型
OSPF用IP报文直接封装协议报文协议号为89。OSPF分为5种报文Hello报文、DD报文、LSR报文、LSU报文和LSAck报文见表1-5。 表1-5 OSPF报文类型 报文类型 作用 Hello 周期性发送用来发现和维持OSPF邻居关系 DD 描述本地LSDBLink State Database的摘要信息用于两台设备进行数据库同步。 LSR 用于向对方请求所需的LSA。 设备只有在OSPF邻居双方成功交换DD报文后才会向对方发出LSR报文。 LSU 用于向对方发送其所需要的LSA。 LSA 用来对收到的LSA进行确认。 1.1.8 路由类型
AS区域内和区域间路由描述的是AS内部的网络结构AS外部路由则描述了应该如何选择到AS以外目的地址的路由。OSPF将引入的AS外部路由分为Type1和Type2两类。见表1-6 表1-6 OSPF路由类型 路由类型 含义 Intra Area 区域内路由。 Inter Area 区域间路由。 Type1 这类路由的可信程度高一些。到第一类外部路由的开销本路由器到相应的ASBR的开销ASBR到该路由目的地址的开销。存在多个ASBR时每条路径的开销值分别按照“第一类外部路由的开销本路由器到相应的ASBR的开销ASBR到该路由目的地址的开销”计算得到的开销值用于路由选路。 Type2 这类路由的可信度比较低所以OSPF协议认为从ASBR到自治系统之外的开销远远大于在自治系统之内到达ASBR的开销。所以OSPF计算路由开销时只考虑ASBR到自治系统之外的开销即到第二类外部路由的开销ASBR到该路由目的地址的开销。存在多个ASBR时先比较引入路由的开销值选取开销值最小的ASBR路径进行路由引入。如果引入路由的开销值相同再比较本路由器到相应的ASBR的开销值选取开销值最小的路径进行路由引入。无论选择哪条路径引入路由第二类外部路由的开销都等于ASBR到该路由目的地址的开销。 1.1.9 OSPF 邻居关系 Down邻居会话的初始阶段表明没有在邻居失效时间间隔内收到来自邻居路由器的Hello数据包。Attempt该状态仅发生在NBMA网络中表明对端在邻居失效时间间隔dead interval超时前仍然没有回复Hello报文。此时路由器依然每发送轮询Hello报文的时间间隔poll interval向对端发送Hello报文。Init收到Hello报文后状态为Init。2-way收到的Hello报文中包含有自己的Router ID则状态为2-way如果不需要形成邻接关系则邻居状态机就停留在此状态否则进入Exstart状态。Exstart开始协商主从关系并确定DD的序列号此时状态为Exstart。Exchange主从关系协商完毕后开始交换DD报文此时状态为Exchange。LoadingDD报文交换完成即Exchange done此时状态为Loading。FullLSR重传列表为空此时状态为Full。 1.2 OSPF的基本配置
1.2.1实验1配置单区域OSPF[17]
1.实验目的
实现单区域OSPF的配置描述OSPF在多路访问网络中邻居关系建立的过程
2.实验拓扑
单区域的OSPF实验拓扑如图1-2所示。 图1-2 配置单区域OSPF
3.实验步骤 IP地址的配置[18]
R1的配置
Huaweisystem-view
[Huawei]undo info-center enable
[Huawei]sysname R1
[R1]interface g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 12.1.1.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]quit
[R1]interface LoopBack 0
[R1-LoopBack0]ip address 1.1.1.1 24
[R1-LoopBack0]quit
R2的配置
Huaweisystem-view
[Huawei]undo info-center enable
[Huawei]sysname R2
[R2]interface g0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]ip address 12.1.1.2 24
[R2-GigabitEthernet0/0/1]quit
[R2]interface g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ip address 23.1.1.2 24
[R2-GigabitEthernet0/0/0]quit
[R2]interface LoopBack 0
[R2-LoopBack0]ip address 2.2.2.2 24
[R2-LoopBack0]quit
R3的配置
Huaweisystem-view
[Huawei]undo info-center enable
[Huawei]sysname R3
[R3]interface g0/0/1
[R3-GigabitEthernet0/0/1]ip address 23.1.1.3 24
[R3-GigabitEthernet0/0/1]quit
[R3]interface LoopBack 0
[R3-LoopBack0]ip address 3.3.3.3 32
[R3-LoopBack0]quit 运行OSPF[19]
R1的配置
[R1]ospf router-id 1.1.1.1 //启用OSPF设置它的ROUTER-ID 1.1.1.1
[R1-ospf-1]area 0 //区域0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.1.1.0 0.0.0.255 //宣告网络12.1.1.0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 1.1.1.0 0.0.0.255 //宣告网络1.1.1.0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]quit
R2的配置
[R2]ospf router-id 2.2.2.2
[R2-ospf-1]area 0
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.1.1.0 0.0.0.255
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 23.1.1.0 0.0.0.255
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 2.2.2.0 0.0.0.255
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]quit
R3的配置
[R3]ospf router-id 3.3.3.3
[R3-ospf-1]are
[R3-ospf-1]area 0
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]net
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 23.1.1.0 0.0.0.255
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]net
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 3.3.3.0 0.0.0.255
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]quit
【技术要点1】进程ID
OSPF的进程ID的编号范围为1-65535只在本地有效不同路由器的进程ID号可以不同
【技术要点2】Router ID Router ID用于在自治系统中唯一标识一台运行OSPF的路由器它是一个32位的无符号整数。Router ID选举规则如下[20]
手动配置OSPF路由器的Router ID建议手动配置如果没有手动配置Router ID则路由器使用Loopback接口中最大的IP地址作为Router ID如果没有配置Loopback接口则路由器使用物理接口中最大的IP地址作为Router ID 4.实验调试
[21] 在R1上查看当前设备所有激活OSPF的接口信息
R1display ospf interface all OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1 //OSPF的进程为1router-id为1.1.1.1 Interfaces Area: 0.0.0.0 (MPLS TE not enabled) //OSPF的区域为0 Interface: 12.1.1.1 (GigabitEthernet0/0/0) Cost: 1 State: DR Type: Broadcast MTU: 1500 Priority: 1 //g0/0/0的开销为1它是DR网络类型为广播MTU为1500优选级为1 Designated Router: 12.1.1.1 //DR为12.1.1.1 Backup Designated Router: 12.1.1.2 //BDR为12.1.1.2 Timers: Hello 10 , Dead 40 , Poll 120 , Retransmit 5 , Transmit Delay 1 Interface: 1.1.1.1 (LoopBack0) Cost: 0 State: P-2-P Type: P2P MTU: 1500 Timers: Hello 10 , Dead 40 , Poll 120 , Retransmit 5 , Transmit Delay 1 [22] 在R1上查看当前设备的邻居状态
R1display ospf peer OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1 Neighbors Area 0.0.0.0 interface 12.1.1.1(GigabitEthernet0/0/0)s neighbors Router ID: 2.2.2.2 Address: 12.1.1.2 State: Full Mode:Nbr is Master Priority: 1 //邻居状态为full邻居为Master DR: 12.1.1.1 BDR: 12.1.1.2 MTU: 0 Dead timer due in 34 sec Retrans timer interval: 5 Neighbor is up for 00:29:56 Authentication Sequence: [ 0 ] 在R1上查看当前设备的LSDB
R1display ospf lsdb OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1 Link State Database Area: 0.0.0.0 Type LinkState ID AdvRouter Age Len Sequence Metric Router 2.2.2.2 2.2.2.2 109 60 8000000A 1 Router 1.1.1.1 1.1.1.1 169 48 80000007 1 Router 3.3.3.3 3.3.3.3 114 48 80000005 1 Network 23.1.1.2 2.2.2.2 109 32 80000003 0 Network 12.1.1.1 1.1.1.1 169 32 80000003 0 在R1上查看当前设备的OSPF路由表
R1display ospf routing OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1 Routing Tables Routing for Network Destination Cost Type NextHop AdvRouter Area 1.1.1.1/32 0 Stub 1.1.1.1 1.1.1.1 0.0.0.0 12.1.1.0/24 1 Transit 12.1.1.1 1.1.1.1 0.0.0.0 2.2.2.2/32 1 Stub 12.1.1.2 2.2.2.2 0.0.0.0 3.3.3.3/32 2 Stub 12.1.1.2 3.3.3.3 0.0.0.0 23.1.1.0/24 2 Transit 12.1.1.2 2.2.2.2 0.0.0.0 Total Nets: 5 Intra Area: 5 Inter Area: 0 ASE: 0 NSSA: 0 在R1上开启以下命令观察OSPF的状态机
R1terminal debugging //使能终端显示Debug信息功能
R1terminal monitor //使能终端显示信息中心发送信息的功能
R1debugging ospf event //用来查看OSPF协议工作过程中的所有事件
R1debugging ospf packet //用来查看OSPF协议工作过程中的所有的报文
R1system-view
[R1]interface g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]shutdown
[R1-GigabitEthernet0/0/0]quit
[R1]interface g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]undo shutdown
[R1-GigabitEthernet0/0/0]quit
[R1]info-center enable Sep 2 2022 15:13:00-08:00 R1 %%01IFPDT/4/IF_STATE(l)[0]:Interface GigabitEthernet0/0/0 has turned into UP state.
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00-08:00 R1 %%01IFNET/4/LINK_STATE(l)[1]:The line protocol IP on the interface GigabitEthernet0/0/0 has entered the UP state.
[R1]
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.191.7-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: FileID: 0xd017802c Line: 1295 Level: 0x20 OSPF 1: Intf 12.1.1.1 Rcv InterfaceUp State Down - Waiting.
//接口UP后OSPF状态从Down进入到Waiting状态。[23]
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.191.8-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: FileID: 0xd0178025 Line: 559 Level: 0x20 OSPF 1: SEND Packet. Interface: GigabitEthernet0/0/0
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.191.9-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: Source Address: 12.1.1.1
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.191.10-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: Destination Address: 224.0.0.5
[R1]
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.191.11-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: Ver# 2, Type: 1 (Hello)
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.191.12-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: Length: 44, Router: 1.1.1.1
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.191.13-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: Area: 0.0.0.0, Chksum: fa9c
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.191.14-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: AuType: 00
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.191.15-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: Key(ascii): * * * * * * * *
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.191.16-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: Net Mask: 255.255.255.0
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.191.17-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: Hello Int: 10, Option: _E_
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.191.18-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: Rtr Priority: 1, Dead Int: 40
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.191.19-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: DR: 0.0.0.0
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.191.20-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: BDR: 0.0.0.0
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.191.21-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: # Attached Neighbors: 0
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.191.22-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG:
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.191.23-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: FileID: 0xd017802c Line: 1409 Level: 0x20 OSPF 1 Send Hello Interface Up on 12.1.1.1 //R1在接口上发送Hello包
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.641.1-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: FileID: 0xd0178024 Line: 2236 Level: 0x20 OSPF 1: RECV Packet. Interface: GigabitEthernet0/0/0
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.641.2-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: Source Address: 12.1.1.2
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.641.3-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: Destination Address: 224.0.0.5
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00-08:00 R1 %%01OSPF/4/NBR_CHANGE_E(l)[2]:Neighbor changes event: neighbor status changed. (ProcessId256, NeighborAddress2.1.1.12, NeighborEventHelloReceived, NeighborPreviousStateDown, NeighborCurrentStateInit)
//从邻居收到Hello包状态从Down进入到Init
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.641.5-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: Ver# 2, Type: 1 (Hello)
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.641.6-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: Length: 44, Router: 2.2.2.2
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.641.7-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: Area: 0.0.0.0, Chksum: f89a
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.641.8-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: AuType: 00
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.641.9-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: Key(ascii): * * * * * * * *
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.641.10-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: Net Mask: 255.255.255.0
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.641.11-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: Hello Int: 10, Option: _E_
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.641.12-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: Rtr Priority: 1, Dead Int: 40
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.641.13-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: DR: 0.0.0.0
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.641.14-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: BDR: 0.0.0.0
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.641.15-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: # Attached Neighbors: 0
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.641.16-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG:
[R1]
Sep 2 2022 15:13:00.641.17-08:00 R1 RM/6/RMDEBUG: FileID: 0xd017802d Line: 1136 Level: 0x20 OSPF 1: Nbr 12.1.1.2 Rcv HelloReceived State Down - Init.
[R1]
Sep 2 2022 15:13:10-08:00 R1 %%01OSPF/4/NBR_CHANGE_E(l)[3]:Neighbor changes event: neighbor status changed. (ProcessId256, NeighborAddress2.1.1.12, NeighborEvent2WayReceived, NeighborPreviousStateInit, NeighborCurrentState2Way)
//从邻居收到的Hello包并在Hello包中看到了自己的ROUTER-ID[24] 状态从Init进到2way
[R1]
Sep 2 2022 15:13:39-08:00 R1 %%01OSPF/4/NBR_CHANGE_E(l)[4]:Neighbor changes event: neighbor status changed. (ProcessId256, NeighborAddress2.1.1.12, NeighborEventAdjOk?, NeighborPreviousState2Way, NeighborCurrentStateExStart)
//发送DD报文进入到ExStart状态
[R1]
Sep 2 2022 15:13:44-08:00 R1 %%01OSPF/4/NBR_CHANGE_E(l)[5]:Neighbor changes event: neighbor status changed. (ProcessId256, NeighborAddress2.1.1.12, NeighborEventNegotiationDone,NeighborPreviousStateExStart,NeighborCurrentStateExchange) //交互DD报文并发送LSR、LSU进入到Exchange
[R1]
Sep 2 2022 15:13:44-08:00 R1 %%01OSPF/4/NBR_CHANGE_E(l)[6]:Neighbor changes event: neighbor status changed. (ProcessId256, NeighborAddress2.1.1.12, NeighborEventExchangeDone,NeighborPreviousStateExchange,NeighborCurrentStateLoading) //交互完毕进入到Loading状态
[R1]
Sep 2 2022 15:13:44-08:00 R1 %%01OSPF/4/NBR_CHANGE_E(l)[7]:Neighbor changes event: neighbor status changed. (ProcessId256, NeighborAddress2.1.1.12, NeighborEventLoadingDone, NeighborPreviousStateLoading, NeighborCurrentStateFull
)
//LSA同步完成进入Full状态
本文出自作者的《华为认证HCIP-datacom认证实验指南》
