愛(ài)華網(wǎng)OSPF協(xié)議總結(jié)
OSPF的五個(gè)包:
1．Hello：9項(xiàng)內(nèi)容，4個(gè)必要
2．DBD：數(shù)據(jù)庫(kù)描述數(shù)據(jù)包（主要描述始發(fā)路由器數(shù)據(jù)庫(kù)中的一些或者全部LSA信息），主要包括接口的MTU，主從位MS，數(shù)據(jù)庫(kù)描述序列號(hào)等）；
3．LSR：鏈路狀態(tài)請(qǐng)求數(shù)據(jù)包（查看收到的LSA是否在自己的數(shù)據(jù)庫(kù)，或是更新的LSA，如果是將向鄰居發(fā)送請(qǐng)求）；
4．LSU：鏈路狀態(tài)更新數(shù)據(jù)包（用于LSA的泛洪擴(kuò)散和發(fā)送LSA去響應(yīng)鏈路狀態(tài)請(qǐng)求數(shù)據(jù)包）；
5．LSACK：鏈路狀態(tài)確認(rèn)數(shù)據(jù)包（用來(lái)進(jìn)行LSA可靠的泛洪擴(kuò)散，即對(duì)可靠包的確認(rèn)）。
Hello包作用：
1．發(fā)現(xiàn)鄰居;
2．建立鄰居關(guān)系;
3．維持鄰居關(guān)系;
4．選舉DR，BDR
5．確保雙向通信。
Hello包所包含的內(nèi)容：
路由器id |
Hello&Dead間隔 * |
區(qū)域id * |
鄰居 |
DR |
BDR |
優(yōu)先級(jí) |
驗(yàn)證 * |
末節(jié)區(qū)域 * |
注：1．“*”部分全部匹配才能建立鄰居關(guān)系。
2．鄰居關(guān)系為FULL狀態(tài)；而鄰接關(guān)系是處于TWO-WAY狀態(tài)。
Hello時(shí)間間隔:
在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)與廣播網(wǎng)絡(luò)中為10秒；
在NBMA網(wǎng)絡(luò)與點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中為30秒。
注：
保持時(shí)間為hello時(shí)間4倍
虛電路傳送的LSA為DNA，時(shí)間抑制，永不老化.
OSPF的組播地址:
DR將使用組播地址224.0.0.5泛洪擴(kuò)散更新的數(shù)據(jù)包到DRothers
DRothers使用組播地址224.0.0.6發(fā)送更新數(shù)據(jù)包
組播的MAC地址分別為：0100.5E00.0005，0100.5E00.0006
OSPF的包頭格式:
| 版本 | 類型| 長(zhǎng)度 | 路由器ID | 區(qū)域ID| 驗(yàn)證和 |驗(yàn)證類型 |驗(yàn)證 |數(shù)據(jù)|
| 1 byte |1 |2|4|4| 2|2|8 | variance|
OSPF支持的驗(yàn)證類型:
OSPF支持明文和md5認(rèn)證，用Sniffer抓包看到明文驗(yàn)證的代碼是“1”，md5驗(yàn)證的代碼是“2”。
OSPF支持的網(wǎng)絡(luò)類型:
1．廣播
2．非廣播
3．點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（若MTU不匹配 將停留在EX-START狀態(tài)）
4．點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)
5．虛電路（虛電路的網(wǎng)絡(luò)類型是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）
虛鏈路必須配置在ABR上，
虛鏈路的配置使用的命令是area transit-area-id virtual-linkrouter-id
虛鏈路的Metric等同于所經(jīng)過(guò)的全部鏈路開銷之和
DR /BDR選舉：
1．優(yōu)先級(jí)(0~255; 0代表不參加選舉;默認(rèn)為1)；
2．比較Router-id。
次者為BDR。
在Point-to-Point,Point-to-Multipoint(廣播與非廣播)這三種網(wǎng)絡(luò)類型不選取DR與BDR; Broadcast,NBMA選取DR與BDR。
先啟動(dòng)OSPF進(jìn)程的路由器會(huì)等待一段時(shí)間，這個(gè)時(shí)間內(nèi)你沒(méi)有啟動(dòng)其它路由的OSPF進(jìn)程的話，第一臺(tái)路由就認(rèn)為自己是DR，之后再加進(jìn)來(lái)的也不能在選舉了，這個(gè)等待時(shí)間叫做WaitTimer計(jì)時(shí)器，CISCO規(guī)定的WaitTimer是40秒。這個(gè)時(shí)間內(nèi)你啟動(dòng)的路由是參與選舉的，所以真實(shí)工作環(huán)境中，40秒你大概只啟動(dòng)了兩臺(tái)，DR會(huì)再前兩臺(tái)啟動(dòng)的路由中產(chǎn)生，工作一段時(shí)間以后，活的最久的路由最有可能成為DR
OSPF over FRAME-RELAY 的配置：
(1) NBMA :在HUB上指定鄰居；SPOKE上設(shè)置優(yōu)先級(jí)為0。
(2) P-TO-P: 接口下配置命令 ip ospfnetwork point-to-point。
(3) P-TO-MULT P：接口下配置命令 ip ospf network point-to-multipoint。
按需電路配置:
接口下配置命令 ip ospf demand-cricuit。
孤立區(qū)域問(wèn)題解決:
1．虛電路 （虛電路穿過(guò)的區(qū)域一定是標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域，標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域一定是全路由的）
2．隧道
3．多進(jìn)程重分發(fā)
注：如果中間間隔區(qū)域?yàn)閟tub區(qū)域,則只能用隧道解決.
OSPF分區(qū)域的原因:
1．LSA數(shù)據(jù)過(guò)大，造成帶寬負(fù)載過(guò)大。
2．計(jì)算全網(wǎng)拓?fù)?，?duì)cpu要求過(guò)高。
3．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)過(guò)大，對(duì)內(nèi)存要求過(guò)高。
OSPF的區(qū)域類型:
骨干: LSA:1 2 3 4 5
標(biāo)準(zhǔn): LSA:1 2 3 4 5
stub:LSA1 2 3
nssa:LSA1 2 3 7 7(default)
AREA 1 NSSA DEFAULT INFORMATION-ORIGINATE
(ABR上產(chǎn)生默認(rèn)路由LSA 7)
total-stub: 1 2一條默認(rèn)3
total-nssa: 1 2 7一條默認(rèn)3
LSA的類型：
類型1: 路由器鏈路信息
內(nèi)容包括:路由器鏈路Router-id; 接口地址; 接口網(wǎng)絡(luò); 接口花費(fèi)
可使用show ospf database router命令查看。
類型2: 網(wǎng)絡(luò)鏈路信息
由DR通告，如果是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)類型，沒(méi)有LSA2
類型3、4：匯總鏈路(都是ABR通告)
3號(hào)通告ospf區(qū)域間信息
4號(hào)通告asbr的router-id信息(通告nssa區(qū)域的abr)
類型5： 通告外部路由
類型7： nssa區(qū)域外部路由
類型11： 用于打標(biāo)簽
類型代碼 | 類型名稱 | 描述 |
1 | 路由器LSA | 每臺(tái)路由器都會(huì)產(chǎn)生，在區(qū)域內(nèi)泛洪 |
2 | 網(wǎng)絡(luò)LSA | DR產(chǎn)生，在區(qū)域內(nèi)泛洪 |
3 | 網(wǎng)絡(luò)匯總LSA | ABR始發(fā)，在整個(gè)OSPF域中泛洪 |
4 | ASBR匯總LSA | ABR始發(fā)，在整個(gè)OSPF域中泛洪 |
5 | AS外部LSA | ASBR始發(fā)，在整個(gè)OSPF域中泛洪 |
6 | 組成員LSA | 標(biāo)識(shí)OSPF組播中的組成員，不做討論 |
7 | NSSA外部LSA | ASBR始發(fā)， |
8 | 外部屬性LSA | 沒(méi)有實(shí)現(xiàn) |
9 | Opaque LSA（本地鏈路范圍） | 用于MPLS流量工程，不做討論 |
10 | Opaque LSA（本地區(qū)域范圍） | |
11 | Opaque LSA（AS范圍） |
OSPF鄰居建立過(guò)程:
A-------------------------B
down
initB收到A 發(fā)來(lái)hello進(jìn)入init狀態(tài)
two way hello 4個(gè)“*”匹配，選舉DRBDR ；A在hello中發(fā)現(xiàn)自己的Router-id;
exstart交換DBD;確立主從關(guān)系(多路訪問(wèn)Router-id高為主,低為從;串行接口下接口地址大的為主)
exchange 交換數(shù)據(jù)DBD （主的先發(fā)）
loading 交換完整數(shù)據(jù)包LSR LSU
full
注：
每個(gè)LSA由序列號(hào)確認(rèn)為最新的更新。
當(dāng)路由器收到LSA之后的處理過(guò)程：
（1）如果數(shù)據(jù)庫(kù)有這樣的，再查看序列號(hào)，如果序列號(hào)相同，忽略這條LSA；如果序列號(hào)偏大，將其轉(zhuǎn)到數(shù)據(jù)庫(kù)，并進(jìn)行SPF，更新路由表；如果序列號(hào)偏小，將一個(gè)包含自己的LSA新信息發(fā)送給發(fā)送方。
（2）如果數(shù)據(jù)可沒(méi)有這樣的，將其加到數(shù)據(jù)庫(kù)表，并發(fā)一個(gè)ACK返回，并運(yùn)行SPF，更新路由表?！?/p>
OSPF的Metric值：
Cost=10的8次方/帶寬，簡(jiǎn)便記做100Mb/帶寬值。Metric值是由cost值逐跳累加的。
環(huán)回口的路由，掩碼為/32，既我們所說(shuō)的“主機(jī)路由”。在實(shí)際應(yīng)用中，環(huán)回口以32位的居多，用作ospf的管理接口。但是如果你想讓環(huán)回口模擬一個(gè)網(wǎng)段，我們可以通過(guò)以下配置來(lái)消除。
R1(config)#int loopback 0
R1(config-if)#ip ospf network point-to-point
環(huán)回口只能配置成point-to-point這種類型，不可以配置成其它的類型。
其他：
1．當(dāng)一個(gè)路由器既是ABR又是ASBR時(shí)為了不讓巨量外部路由分發(fā)進(jìn)nssa區(qū)域使用命令：area 1 nssano-redistribution default-information originate
2．配置命令show ip ospf database router用來(lái)查詢拓?fù)?/p>
3．一個(gè)路由器在理論上支持65535個(gè)OSPF進(jìn)程，在實(shí)際環(huán)境中一個(gè)路由器可支持的OSPF
進(jìn)程數(shù)量與其可用物理接口數(shù)量相等。（這個(gè)我對(duì)老師說(shuō)的有疑問(wèn)，如果我啟用了很多環(huán)回口，每個(gè)環(huán)回口一個(gè)區(qū)域不可以嗎？）
OSPF匯總
在OSPF骨干區(qū)域當(dāng)中，一個(gè)區(qū)域的所有地址都會(huì)被通告進(jìn)來(lái)。但是如果某個(gè)子網(wǎng)忽好忽壞不穩(wěn)定，那么在它每次改變狀態(tài)的時(shí)候，都會(huì)引起LSA在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中泛洪。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行匯總。
Cisco路由器的匯總有兩種類型：區(qū)域匯總和外部路由匯總。區(qū)域匯總就是區(qū)域之間的地址匯總，一般配置在ABR上；外部路由匯總就是一組外部路由通過(guò)重發(fā)布進(jìn)入OSPF中，將這些外部路由進(jìn)行匯總。一般配置在ASBR上。
區(qū)域匯總：
area area-id range ip-address mask
外部路由匯總：
summary-address ip-address mask
我設(shè)計(jì)的兩個(gè)試驗(yàn)，把幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)串起來(lái)
試驗(yàn)一
用一個(gè)試驗(yàn)總結(jié)一下ospf over 楨中繼的時(shí)候，OSPF幾種網(wǎng)絡(luò)類型的差別。
封裝好FR，DEBUG看到的幾種情況
情況一：兩邊只起了OSPF進(jìn)程，其它全部默認(rèn)
這種情況下鄰居需要手動(dòng)配置！
R2(config)#router ospf 10
R2(config-router)#neighbor 12.1.1.3
選舉了DR,BDR
hello的間隔是30s
OSPF的數(shù)據(jù)包是單播傳送的。
情況二：兩邊的網(wǎng)絡(luò)類型改為Broadcast（命令接口下ip ospfnetwork broadcast）
這種網(wǎng)絡(luò)類型下是不需要手動(dòng)配置鄰居關(guān)系
有DR與BDR的選舉。
Hello時(shí)間間隔為10s。
使用224.0.0.5這個(gè)組播地址傳送數(shù)據(jù)包。
情況三：網(wǎng)絡(luò)類型改為Point-to-Point（命令接口下ip ospf netpoint-to-point）
不需要手動(dòng)指定鄰居
沒(méi)有DR/BDR的選舉
Hello時(shí)間間隔為10s
使用224.0.0.5這個(gè)組播地址傳送數(shù)據(jù)。
情況四：Point-to-Multipoint（命令接口下ip ospfnetwork point-to-multipoint）
不需要手動(dòng)指定鄰居
沒(méi)有DR和BDR的選舉
Hello時(shí)間間隔為30s
以224.0.0.5這個(gè)組播地址發(fā)送數(shù)據(jù)
情況五：非廣播的Point-to-Multipoint
（命令接口下ip ospf network point-to-multipoint non-broadcast）
鄰居需要手動(dòng)指定，但是鄰居只要在一邊指定即可。
沒(méi)有DR和BDR的選取
Hello時(shí)間間隔為30s
使用單播傳送OSPF數(shù)據(jù)
列出一張表，方便看
網(wǎng)絡(luò)類型 | 鄰居自動(dòng)發(fā)現(xiàn) | 有無(wú)DR選舉 | Hello間隔 | 傳輸方式 |
默認(rèn) | 否 | 有 | 30s | 單播 |
Broadcast | 是 | 有 | 10s | 組播 |
Point-to-Point | 是 | 無(wú) | 10s | 組播 |
Point-to-Multipoint | 是 | 無(wú) | 30s | 組播 |
Point-to-Multipoint(非廣播) | 否，單邊指即可 | 無(wú) | 30s | 單播 |
試驗(yàn)二
OSPF的認(rèn)證總結(jié)：
OSPF的認(rèn)證有2種類型（不驗(yàn)證也算的話是3種），使用DEBUG可以看到type0表示無(wú)認(rèn)證，type1表示明文認(rèn)證，type2表示MD5認(rèn)證。明文認(rèn)證發(fā)送密碼進(jìn)行認(rèn)證，而MD5認(rèn)證發(fā)送的是報(bào)文摘要。
OSPF的認(rèn)證可以在鏈路上進(jìn)行，也可以在整個(gè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行認(rèn)證。另外虛鏈路同樣也可以進(jìn)行認(rèn)證。
同樣也是分情況來(lái)討論。
情況一：R1和R2明文驗(yàn)證
R1(config)#int s1/0
R1(config-if)#ip ospfauthentication（啟用認(rèn)證）
R1(config-if)#ip ospf authentication-keycisco（配置密碼）
不配置R2的話
通過(guò)debug工具我們可以看到如下信息：
*Aug 15 22:51:54.275: OSPF: Rcv pkt from 10.1.1.2,Serial1/0 : Mismatch Authentication type. Input packet specifiedtype 0, we use type 1
這里的type0是指對(duì)方?jīng)]有啟用認(rèn)證，type1是明文認(rèn)證。
在R2上配置認(rèn)證，使得鄰居關(guān)系恢復(fù)。
R2(config)#int s1/0
R2(config-if)#ip ospf authentication
R2(config-if)#ip ospf authentication-keycisco
*Aug 15 22:54:55.815: %OSPF-5-ADJCHG: Process 10,Nbr 1.1.1.1 on Serial1/0 from LOADING to FULL, Loading Done
情況二：在R2和R3的串行鏈路上進(jìn)行MD5認(rèn)證的：
R2(config)#int s1/1
R2(config-if)#ip ospf authenticationmessage-digest（定義認(rèn)證類型為MD5）
R2(config-if)#ip ospf message-digest-key 1 md5cisco（定義key和密碼）
R3(config)#int s1/0
R3(config-if)#ip ospf authenticationmessage-digest
R3(config-if)#ip ospf message-digest-key 1 md5cisco
情況三：增加R2和R3上串行鏈路的MD5認(rèn)證的密碼：
在R2原有的配置上加上下面這條命令：
R2(config-if)#ip ospf message-digest-key 2 md5openlab
R2#sho ip ospf neighbor
Neighbor IDPriStateDead TimeAddressInterface
3.3.3.30FULL/--11.1.1.2OSPF_VL0
1.1.1.11 FULL/BDR00:00:3421.1.1.1FastEthernet0/0
1.1.1.10 FULL/-00:00:3710.1.1.1Serial1/0
3.3.3.30 FULL/-00:00:3111.1.1.2Serial1/1
鄰居關(guān)系沒(méi)有丟失。
增加新的密碼鑰匙，然后在將原來(lái)的密碼刪除，候鄰居關(guān)系不受影響。
情況四：在Area0上進(jìn)行區(qū)域認(rèn)證（以前沒(méi)做過(guò)吧）
R1(config)#router ospf 10
R1(config-router)#area 0 authentication
還沒(méi)有寫下一步，就是剛啟用，還沒(méi)設(shè)置密碼，鄰居就down掉了
同樣，R2上啟用一下，鄰居就恢復(fù)
或者都設(shè)置相同的密碼也可以。
情況五：Area0上進(jìn)行區(qū)域認(rèn)證以后。。。
R2#clear ip ospfpro清進(jìn)程，A2區(qū)域的學(xué)不到鄰居了。R3是通過(guò)虛鏈路連接到骨干區(qū)域的。因?yàn)関irtual-link屬于Area0，因此在R2配置完成Area0區(qū)域認(rèn)證后，R3也需要相應(yīng)的配置。
R3(config)#router ospf 10
R3(config-router)#area 0 authentication
這樣就可以了
情況六：?jiǎn)渭兊奶撴溌返恼J(rèn)證（這個(gè)以前也沒(méi)做過(guò)吧）
明文認(rèn)證，MD5認(rèn)證。配置命令如下：
明文：
R2(config-router)#area 1 virtual-link 3.3.3.3authentication-key cisco
R3(config-router)#area 1 virtual-link 2.2.2.2authentication-key cisco
MD5：
R2(config-router)#area 1 virtual-link 3.3.3.3authentication message-digest
R2(config-router)#area 1 virtual-link 3.3.3.3message-digest-key 1 md5 cisco
R3(config-router)#area 1 virtual-link 2.2.2.2authentication message-digest
R3(config-router)#area 1 virtual-link 2.2.2.2message-digest-key 1 md5 cisco
另外通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道虛鏈路在建立起來(lái)后是DNALSA（不老化LSA），所以如果沒(méi)有重啟OSPF進(jìn)程的話，即使一端配置了認(rèn)證，虛鏈路也是不會(huì)斷開的。
后面是sniffer抓得包
Hello包
Lsu包
LSACK包
上面是一般情況，下面是明文驗(yàn)證的幾個(gè)包
Hello
DBD
LSR
LSU
LSACK
下面是MD5加密認(rèn)證得包
Hello
DBD
LSR
LSU
LSACK
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