A,1,1、掌握OSPF基本工作原理2、開放最短路徑優先協議OSPF,A,2,開放最短路徑優先,目前IGP中應用最廣，性能最優的一個路由協議。開放最短路徑優先（0SPF）是一個開放標準的路由選擇協議，它被各種網絡開發商所廣泛使用，其中包括Cisco。如果你的網絡擁有多種路由器，而并不是全部都是Cisco，那么你將不能使用EIGRP，那你可以用什么呢？基本上你剩下的選擇只有RIPl、RIP2或者是OSPF。如果你的網絡是一個大型網絡，那么，你正確的選擇只能是OSPF。OSPF要構建一個最短路徑樹，然后使用最佳路徑的計算結果來組建路由表。OSPF會聚很快，雖然它可能沒有EIGRP快，并且它也支持到達相同目標的多個等開銷路由。它只支持IP路由選擇。OSPF支持下列功能：由地區和自治系統組成最小化路由更新流量.允許可量測性.支持VLSM和CIDR擁有不受限跳計數允許多銷售商設備集成（開放的標準）,A,3,OSPF與RIP比較,A,4,OSPF立體、分層結構,要想使OSPF支持大型網絡，需要采用分層結構。即將大型網絡分割成若干小的地區（area）。采用分層結構可以帶來以下好處：減少路由選擇開銷加速匯聚單一網絡地區縮小網絡的不穩定性,OSPF的運行步驟,OSPF路由器的運行分為下列5個不同步驟：建立路由器比鄰關系選舉一個DR和BDR發現路由選舉最佳路由維護路由信息,A,6,OSPF分層結構模型,OSPF在同一個自治系統AS內劃分地區（area）。在若干地區中，必須有一個地區0（主干地區）。其它地區必須連接到主干地區。連接主干地區與其它地區的路由器稱之為地區邊界路由器（ABR）。多個自治系統之間也可以連接。連接多個自治系統的路由器稱之為自治系統邊界路由器（ASBR）。,A,7,OSPF鄰居,鏈路：鏈路是被指定給任一給定網絡的一個網絡或路由器。當一個接口被加入到該OSPF的處理中時，它就被OSPF認為是一個鏈路。這個鏈路或接口，將有一個指定給它的狀態信息（up或down即激活或失效），以及一個或多個IP地址。鄰居：鄰居可以是兩個或更多的路由器，這些路由器都有某個接口連接到一個公共的網絡上，如兩個連接在一個點到點串行鏈路上的路由器。,A,8,OSPF鄰接與Hello,鄰接(adjacency)：鄰接是兩個OSPF路由器之間的關系，這兩個路由器允許直接交換路由更新數據。OSPF對于共享的路由選擇信息是非常講究的，不像EIGRP那樣直接地與自己所有的鄰居共享路由信息。不同的是，OSPF只與建立了鄰接關系的鄰居直接共享路由信息。并且并不是所有的鄰居都可以成為鄰接，這將取決于網絡的類型和路由器上的配置Hello協議：OSPF使用Hello協議動態地發現鄰居，并維護鄰居關系。Hello數據包的組播地址是224.0.0.5。,A,9,OSPFHello協議,當路由器的一個端口啟動OSPF路由協議后，它將開始定時發送Hello報文。管理Hello報文交換的規則稱為Hello協議。在第三層，Hello報文使用224.0.0.5地址進行傳送，該地址代表所有的OSPF路由器。OSPF路由器使用hello報文初始新的“鄰居”。在廣播和點對點拓撲中Hellos協議每10秒傳送一次。而在NBMA網絡，每30秒傳送一次。HELLO定時器：呼叫間隔10s、30s;路由器死亡間隔4倍呼叫間隔；輪詢間隔60s(NBMA)。要想建立鄰居關系，路由器間Hello定時器必須保持一致。為了使DR和BDR能夠看到網段上所有其他路由器發送來的鏈路狀態信息，所有DR和BDR路由器使用224.0.0.6地址。,A,10,172.16.5.1/24E0,172.16.5.2/24E1,A,B,DownState,建立路由器比鄰關系初始狀態,A,11,172.16.5.1/24E0,172.16.5.2/24E1,RouterBNeighborsList172.16.5.1/24,intE1,IamrouterID172.16.5.1andIseenoone,DownState,InitState,A,B,建立路由器比鄰關系初始狀態,Hello,afadjfjorqpoeru39547439070713,A,12,172.16.5.1/24E0,IamrouterID172.16.5.2,andIsee172.16.5.1,172.16.5.2/24E1,RouterBNeighborsList172.16.5.1/24,intE1,IamrouterID172.16.5.1andIseenoone.,DownState,InitState,A,B,建立路由器比鄰關系初始狀態,Hello,afadjfjorqpoeru39547439070713,Hello,afadjfjorqpoeru39547439070713,A,13,172.16.5.1/24E0,IamrouterID172.16.5.2,andIsee172.16.5.1.,RouterANeighborsList172.16.5.2/24,intE0,172.16.5.2/24E1,RouterBNeighborsList172.16.5.1/24,intE1,IamrouterID172.16.5.1andIseenoone.,DownState,InitState,Two-WayState,A,B,建立路由器比鄰關系雙向狀態,雙方都在對方的Hello報中看到了自己的ID,雙方進入two-way狀態,Hello,afadjfjorqpoeru39547439070713,Hello,afadjfjorqpoeru39547439070713,A,14,E0172.16.5.1,DR,E0172.16.5.3,No,IwillstartexchangebecauseIhaveahigherrouterID.,IwillstartexchangebecauseIhaverouterID172.16.5.1.,Hello,afadjfjorqpoeru39547439070713,Hello,afadjfjorqpoeru39547439070713,ExstartState,發現路由-ExStart準啟動,準啟動狀態的目的是要在兩臺路由器之間建立主/從關系。ID較高的路由器成為主路由器,A,15,Hereisasummaryofmylink-statedatabase.,DBD,afadjfjorqpoeru39547439070713,ExchangeState,Hereisasummaryofmylink-statedatabase.,E0172.16.5.1,E0172.16.5.3,No,IwillstartexchangebecauseIhaveahigherrouterID.,IwillstartexchangebecauseIhaverouterID172.16.5.1.,Hello,afadjfjorqpoeru39547439070713,Hello,afadjfjorqpoeru39547439070713,ExstartState,DR,DBD：數據庫描述數據包,發現路由-Exchange交換,A,16,E0172.16.5.1,E0172.16.5.3,Thanksfortheinformation!,LSAck,afadjfjorqpoeru39547439070713,LSAck,afadjfjorqpoeru39547439070713,DR,發現路由-Exchange交換,路由器發送LSAck確認收到DBD。路由器將收到的DBD信息與已有信息比較，如DBD通告了一個新的或更新的鏈路，將發送一個LSR進入Loading加載狀態,A,17,Ineedthecompleteentryfornetwork172.16.6.0/24.,Hereistheentryfornetwork172.16.6.0/24.,Thanksfortheinformation!,LSR,afadjfjorqpoeru39547439070713,LSAck,afadjfjorqpoeru39547439070713,LSU,afadjfjorqpoeru39547439070713,LoadingState,E0172.16.5.1,E0172.16.5.3,Thanksfortheinformation!,LSAck,afadjfjorqpoeru39547439070713,LSAck,afadjfjorqpoeru39547439070713,DR,發現路由-Loading加載,A,18,FullState,Ineedthecompleteentryfornetwork172.16.6.0/24.,Hereistheentryfornetwork172.16.6.0/24.,Thanksfortheinformation!,LSR,afadjfjorqpoeru39547439070713,LSAck,afadjfjorqpoeru39547439070713,LSU,afadjfjorqpoeru39547439070713,LoadingState,E0172.16.5.1,E0172.16.5.3,Thanksfortheinformation!,LSAck,afadjfjorqpoeru39547439070713,LSAck,afadjfjorqpoeru39547439070713,DR,發現路由-Fulladjacency全比鄰,至此路由器建立了完整的鏈路狀態數據庫可以開始創建路由表了,A,19,OSPF中的數據庫,A,20,OSPF中的數據庫,鄰居關系數據庫：鄰居關系數據庫是一個OSPF路由器的列表，這些路由器的Hello數據包是可以被相互看見的。每個路由器上的鄰居關系數據庫中管理著各種詳細資料。如路由器ID和狀態。拓撲數據庫：拓撲數據庫中包含有來自所有從某個地區接收到的鏈路狀態通告數據包中的信息。路由器使用這些來自拓撲數據庫中的信息，作為Dijkstra算法的輸入，并為每個網絡計算出最短的路徑。路由表：存放到達各個目的網絡的最有路徑。,OSPF的運行步驟,OSPF路由器的運行分為下列5個不同步驟：建立路由器比鄰關系選舉一個DR和BDR發現路由選舉最佳路由維護路由信息,A,22,OSPF路由器ID,路由器ID：路由器ID（RID）是一個用來標識此路由器的IP地址。Cisco通過使用所有被配置的環回接口中最高的IP地址，來指定此路由器ID。如果沒有環回地址被配置，OSPF將選擇所有激活的物理接口中最高的IP地址為設置為RID。在多路訪問型網絡中連接許多路由器，如果每個路由器都要與其他所有路由器建立鄰居關系，那么n個路由器，就會有n*(n-1)/2個鄰居關系，每個這樣的鄰居關系都會交換鏈路狀態信息，這對網絡是很大的負擔。解決辦法：在網段內選舉一個DR指定路由器，DR與整個廣播網段內所有路由器建立鄰居關系，交換鏈路信息。DR路由器將作為整個廣播網段的“發言人”與其他網段交換鏈路狀態信息。同時在網段內選舉一個BDR作為指定路由器備份。所有DR和BDR路由器使用224.0.0.6地址。,A,23,OSPF支持的網絡類型,Point-to-PointPoint-to-multi-Point,NBMASuchasFrame-Relay,BroadcastMultiaccessSuchasEthernet,廣播（多路訪問）網絡就像以大網，它允許多個設備連接到同一個網絡，它是通過投遞單一數抿包到網絡中所有的結點來提供廣播能力的。在OSPF中，每個廣播多路訪問網絡都必須選出一個DR和一個BDR。,非廣播的多路訪問，非廣播的多路訪問（NBMA）網絡是那些如幀中繼、x.25歡異步傳輸模式（ATM）類型的網絡。必須選出一個DR和一個BDR。,點到點被定義為一種包含兩個路由器間直接連接的網絡拓撲類型，點到點連接可能是物理的，它也可以是邏輯的。,A,24,網絡類型和DR和BDR路由器選舉,選舉DR和BDR,“選票”：Hellopacket。其中的重要參數：先比較端口優先級，然后比較RouterID。優先級：0255。缺省是1，0優先級的路由器不競爭DR/BDR。具有最高端口優先級的路由器當選。優先級相同，最高路由器ID。DR和BDR一旦當選，除非路由器故障，否則不會更換。,A,26,DR、BDR？,A,27,ShortestPathFirst算法,每個路由器都將自己看作一棵樹的根，依據到達目的地的累積成本計算路徑，選擇成本最低的路徑即最短路徑為路由：A路由器到達222.211.10.0網絡可以選擇紅色路徑成本開銷為101020黃色路徑成本開銷為10+5+318A路由器會選擇黃色最佳路徑。OSPF的成本開銷是Cost=108/bandwidth(bps),3,A,28,鏈路成本Cost數值,Cost在CiscoIOS默認情況下使用下面的公式：Cost=108/帶寬各種傳輸介質的缺省鏈路成本：命令：Router(config-if)#ipospfcostcost-number1number65536,A,29,TopologyTableNetCostOutInterface10.2.2.07To010.3.3.017To010.3.3.020E0,Cost=10,Cost=6,Cost=1,A,B,C,Th