CCNP學習筆記3-路由部分--OSPF

標籤：ospf

            ospf                rip                eigrp

分類        IGP 無類 鏈路狀態  IGP 無類 距離向量  IGP 無類 混合

封裝        IP 89                udp520            IP 88

更新地址    224.0.0.5-6         224.0.0.9         224.0.0.10 也可以neighbor指單播

更新方式    定時（30分）完整  完整（30秒定時觸發  增量 觸發 

            老化（60分）觸發 

AD          110                120                 匯總5 外部170 內部90

度量        頻寬                跳數               5個K值（預設頻寬 延時）

##########################################################################################

◆LSA  分為7類

    鏈路狀態協議傳遞的不是路由，而是LSA（鏈路狀態原因資訊）包括路徑和拓撲。

   - 一個地區內的LSA是同步，一致的。

   - LSA放到LSDB，同步後運行SPF演算法形成SPF樹，根據SPF樹產生路由表

◆鏈路狀態協議的結構

    - 鄰居表 通過hello包形成和維護

        鄰居資料庫

        包含自己承認的鄰居名單

    - 拓撲表 

        LSDB

        包含所有路由器及其所串連的網路；對比eigrp只有鄰居通告的路由資訊

        同一地區內LSDB內容同步

    - 路由表

        轉寄資料庫

        達到目的的最佳路徑列表

◆鏈路狀態協議的結構：去適應大型網路，隔離大量的LSA泛洪

    網路分層

    - 鏈路狀態協議需要對網路分層

    - 層次包括 2層：骨幹 地區 0。。 傳遞路由

                    非骨幹地區 。。 接入終端 路由匯總給骨幹。

◆地區特點：

    - 減少路由條目 手動匯總

    - 拓撲變化隻影響自己的地區

    - LSA在自己地區泛洪

    - 層次化設計

◆地區術語：

        非骨幹地區必須和骨幹地區相連，防環；地區之間類似於距離向量的方法來選路，通過骨幹區                                             域知道非骨幹地區

        ABR 區域界限路由器,即串連地區0和非骨幹地區的路由（串連非骨幹地區的路由器不能稱為               ABR）一個路由器同時屬於兩個地區，屬於不同地區的是介面。對比BGP一個路由器只能屬             於一個地區

        ASBR 把外部路由重分布到ospf內的路由器 除了特殊地區 ofpf stub

        OSPF 鄰居 ：

                hello更新時間10秒，死亡時間40秒 前提- 點到點網路和廣播

                hello更新時間40秒，死亡時間120秒 前提- NBMA ；點到多點；點到多點非廣播

                路由器交換hello資訊建立鄰居

                hello包內容：hello & dead 時間必須一致

                             area ID 必須一致

                             認證密碼 必須一致

                             stub 區的flag 欄位 普通地區和stub不能稱為鄰居

                             介面MTU 必須一致 ,除非配置介面忽略MTU.ip ospf mtu ignor

                             MA網路中，介面掩碼必須一致。

                             框架轉送網路，隔離組播也會無法形成鄰居關係

                             ACL過濾資料包 導致無法建立鄰居

                   除此之外還包含 router ID唯一標識路由器；neighbor；

         鄰接：鄰接關係同步LSA .。鄰居關係，不同步LSA 

             是否形成鄰接 由OSPF網路類型決定的

               - 點到點廣域網路   

                    鄰居之間形成完全鄰接狀態

               - 區域網路鏈路

                    與DR BDR 形成完全鄰接狀態 MA網路

                      點到多點 點到多點非廣播 相鄰裝置形成鄰接關係

                    與其他路由器只形成鄰居關係，雙向狀態Drothers

               - 路由更新和拓撲資訊只在形成鄰接關係的路由器之間傳遞

               - 一旦形成鄰接，將同步LSA

               - LSA將在一個地區內泛洪

◆OSPF演算法  SPF演算法

    10~8 / 介面頻寬（路由入方向的介面） 單位 bps 例如100M鏈路的cost值就是1

  

◆LSA 序號

    - 每個LSA 在LSDB中都有一個序號

    - 序號編排方案是一個4位元組的數字，從0X80000001 到 0X7FFFFFFF

    - 每隔30分 路由的LSA泛洪一次，保證資料庫同步，每次泛洪，序號 +1

    - 最終，一個LSA會從  0X7FFFFFFF 迴圈回 0X80000001。若發生這種情況，這個LSA會被始發路由       器將老化時間設定為60分，並從LSDB中清除。

    - 當路由器遇到兩個一樣的LSA，必須確定哪個最新，即序號高的最新。           

◆LSA序號和存留時間

   查看LSA序號 :show ip ospf database

◆鏈路狀態協議的結構:LSA

650) this.width=650;" src="http://s2.51cto.com/wyfs02/M02/76/04/wKiom1ZIK8uQ4Sj0AAGiwR2-OsU331.jpg" title="QQ圖片20151115145752.jpg" alt="wKiom1ZIK8uQ4Sj0AAGiwR2-OsU331.jpg" />

650) this.width=650;" src="http://s1.51cto.com/wyfs02/M00/76/02/wKioL1ZILGLQCuUrAADFJYUzumA670.png" title="QQ圖片20151115145906.png" alt="wKioL1ZILGLQCuUrAADFJYUzumA670.png" />

   路由器收到一條LSA，如何判斷本地是否已經存在這條LSA？

        通過LSA頭部資訊，包括3個資訊,完全一致才是同一條LSA

            show ip ospf database

            1，類型 1--7類: router--1類

            2，通告路由器: ADV ROUTER

            3，LSA名字: Link-ID

    判斷一條LSA是否是最新的，出來用序號區別外，還可以用老化時間和校正和區分！！

############################################################################################################# OSPF 包類型 ####################

HELLO 建立和維持鄰居關係 網路類型決定10秒還是30秒

DBD   LSA的頭部訊息 6個訊息 3個區分是否同一個LSA.       ； 3區別是否是最新的LSA

                            LSA類型，通告路由器，link-ID； 序號存留時間 校正和

link-state request 也是LSA頭訊息

link-state update  完整LSA訊息

link-state ACK      

其中只有LSU需要ACK確認

LSU 來確認 LSR

DBD 自己確認自己

OSPF 包頭格式

version number	type	packet length	router ID	area ID	check sum	authentication type	authentication	date

version v2--IPv4; v3--IPv6

type 1-5 5種包類型

routerID 標識路由器

area-ID  基於介面。。。。ISIS 地區基於路由器

校正和   確定包麼有被篡改

認證類型             0：不認證，預設  1：明文  2：MD5

authentication 根據類型   空            密碼      散列值

DATE 若是DBD：本地所有的LSA頭

     LSR：想要的LSA頭

     LSU：完整LSA

     ACK：收到的LSA頭

hello包：包括內容   

    router ID

 ★ hello dead 時間

    neighbor  收到的hello包含自己routerID

 ★ areaID

    router priority  

    DR IP address

    BDR IP address

 ★ authentication password

 ★ stub area flag

◆ OSPF路由器ID

    - 每個運行ospf的路由器都有一個routerID

    - 在LSDB中，通過routerID識別不同路由器

    - 預設，routerID是路由器活動介面IP最高的

    - 若配置loop back 則他將成為routerID，若有多個loop back 則選IP最高的

    - 配置 進程下 router-ID x.x.x.x

    - 建議用loop back 口做routerID 

 routerID 配置多少就是多少 沒配置 就是loop back IP 最大的 沒有loop back就選活動介面IP最大的

 改變routerID 要重啟進程才會生效clear IP ospf process ；這個過程會重新收斂，會造成斷網。

 routerID相同將不能形成鄰居關係。不相鄰路由器，或不同地區路由器routerID一樣可以建立鄰居但會影響路由傳遞。

◆DR BDR選舉

    - 利用組播交換hello （優先順序欄位）

    - 優先順序最高當選DR，次高為BDR

    - 優先順序相同，用routeID比較

◆優先順序

    - 介面下 命令 ip ospf priority number

    - 不同介面可能被分配不同值

    - 預設 1 。範圍 0 - 255

    - 優先順序為 0 將永遠不參與DR BDR選舉

    - 一個路由器不是DR 或BDR，就是DRother

    - DR BDR 非搶佔，但可以設定為 0 主動棄權，同時BDR變為DR，不會出現更高優先順序的成為DR，剩                                               下的選舉BDR

    - 選舉時間40秒 

◆ DR/BDR選舉完成後，DRrother只和DR、BDR形成鄰接關係。

   所有路由器組播hello包到地址224.0.0.5 以便他們能跟蹤其他鄰居的資訊，即DR將泛洪LSU到          224.0.0.5

   Drother 只組播LSU到all drother地址224.0.0.6。只有DR BDR監聽這個地址

所有Drother泛洪 LSU 到224.0.0.6，這個地址只有DR BDR能接收，Drother將丟棄這個組播地址，然後DR 泛洪 LSU 到224.0.0.5，這個地址所有路由器都能收到 ，這樣DR BDR和所有drother的通訊。

當有鏈路斷了 泛洪老化時間為3600秒 序號+1的LSA

當DR當掉，BDR不存在情況下 ，Drother發的更新，其他路由器需要40秒dead時間才能知道，所以Drother需要40秒才能收斂

在有BDR的情況下，Drother的更新224.0.0.6也會被BDR收到，當BDR 4秒沒收到DR關於DRother的更新,BDR就會接替DR，泛洪224.0.0.5。所以其他路由器只需4秒就能收斂。

########################################################################################

◆ 過程

172.16.5.1                      172.16.5.3

    RA-----------down state---------RB

      -----hello 224.0.0.5-->RB->init state

      <----單播包含RA的資訊----- 觸發更新

  two-way state---單播包含RB的資訊-》RB 也進入two-way state

    two-way state 使用HELLO中的優先順序欄位後routerID選舉DR BDR 40秒時間，所以two-way會卡40       秒，如果不需要選DR BDR 就瞬間進入下一狀態。

            exstart state 

    選舉master,master不一定是DR，因為DR使用優先順序選舉，master使用routerID

  使用DBD報文中的routerID

    RA/|\----------I will start exhange 攜帶自己routerID------------->RB

         <--NO,I will start exchange 攜帶自己routerID（地址高於RA）--

             Exchange state

         <-------------here is a summary of my LSDB------------------  

          -------------here is a summary of my LSDB------------------>

             Loading state相互請求自己所需

    LSR ----------RA需要的路由-------------> 

        <---------RA需要的路由-------------LSU

    LSACK---------------------------------->

             FULL state 然後運行SPF產生路由表

DBD報文，如何?自己確認自己？

    DBD欄位包括3位

         init是否是初始        more是否有後續報文        master是否是主

     第一個DBD的flag欄位3位都為1 即flag=7，隨機產生一個序號。對端也是發送flag=7的DBD

     比較routerID後 用對端序號發給對端 flag= 2.對端收到200的序號

     對端發送序號位201 flag=3 ，直到主傳到最後一個報文時 flag = 1

     確認完成！！！

待續！！！

CCNP學習筆記3-路由部分--OSPF