0x0 OSPF相关知识

  1. 为什么使用OSPF
    • RIP是距离矢量路由选择协议，没有网络延迟和链路开销的概念，路由选路基于跳数
    • OSPF是链路状态路由选择协议，它选择路由的度量标准是带宽，延迟
    • RIP收敛速度过慢,30 180 240
    • OSPF收敛速度快
    • OSPF使用的SPF算法从根源上解决了环路的问题
    • 具有区域的概念
  2. 工作模型
    • OSPF：Open Shortest Path First（开放式最短路径优先）
    • 建立邻居 ： Hello探测邻居，形成邻居表
    • 发起路由 ： 发起LSA，存到LSDB
    • 传播路由 ： LSA洪范，直到区域内的LSDB一致
    • 计算路由 ： 以自己的LSA1为根进行SPF计算，算出路由
    • LSA ； 链路状态通告，按一定格式封装后的链路状态信息
    • LSDB ： 链路状态数据库，用来存储LSA的数据库
    • LS ： 链路状态，描述路由器周边的链路的状态
    • Router-id ：配置了Loopback，选取Loopback中最大ID；未配置，选取所有UP接口中数值最大的IP
    • SPF ：最短路径优先?

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  3. 报文类型
  4. 建立邻居
    • 当两台路由器启动了OSPF协议后，两台路由器都会再组播地址224.0.0.5上发送HOLLE报文，发现邻居以后，就开始建立邻居关系(tow-way)，如果一段时间没有收到HELLO报文，就认为邻居关系失效，从邻居表中删除。
      过程
  5. 详情
    1. OSPF路由器接口up，发送Hello包，（NBMA模式时将进入Attempt状态）。
    2. OSPF路由器接口收到Hello包，检查Hello中携带的参数，如果匹配，进入Init状态；并将该Hello包的发送者的Router ID，添加到Hello包（自己将要从该接口发送出去的Hello包）的邻居列表中。
    3. OSPF路由器接口收到邻居列表中含有自己Router ID的Hello包，进入Two-way状态，形成OSPF邻居关系，并把该路由器的Router ID添加到自己的OSPF邻居表中。
    4. 在进入Two-way状态后，广播、非广播网络类型的链路，在DR选举等待时间内进行DR选举。点对点没有这个过程。
    5. 在DR选举完成或跳过DR选举后，建立OSPF邻接关系，进入exstart（准启动）状态；使用类hello的BDB包进行主从关系选举，RID数值大为主，主从优先进入下一个状态Exchange。
    6. 主从路由器选举完成后，进入Exchange（交换）状态，通过交换携带lsa头部信息的DBD包描述各自的LSDB。
    7. 进入Loading状态，对链路状态数据库和收到的DBD的LSA头部进行比较，发现自己数据库中没有的LSA就发送LSR，向邻居请求该LSA；邻居收到LSR后，回应LSU；收到邻居发来的LSU，存储这些LSA到自己的链路状态数据库，并发送LSAck确认。
    8. LSA交换完成后，进入FULL状态，同一个区域内所有OSPF路由器都拥有相同链路状态数据库。
    9. 定期发送Hello包，维护邻居关系。
  6. 状态机

    0x1 拓扑图

    • 要求
  7. 内部互通
  8. 内部可以访问外网202.202.202.202/29

0x2 指令

  • R1 
    interface Ethernet0/0/0
 ip address 192.168.1.2 255.255.255.252
interface Ethernet0/0/1
 ip address 192.168.1.6 255.255.255.252
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 192.168.36.1 255.255.255.0
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 192.168.37.1 255.255.255.0
ospf 1 router-id 192.168.0.3
 area 0.0.0.0
network 192.168.0.3 0.0.0.0
network 192.168.1.0 0.0.0.3
network 192.168.1.4 0.0.0.3
network 192.168.36.0 0.0.0.255
network 192.168.37.0 0.0.0.255
  • R3 
    interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 192.168.1.9 255.255.255.252
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 192.168.2.9 255.255.255.248
interface GigabitEthernet0/0/2
 ip address 192.168.20.1 255.255.255.0
interface GigabitEthernet0/0/3
 ip address 192.168.21.1 255.255.255.0
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.2.10  //配置去外网的缺省路由
ospf 1 router-id 192.168.0.1  //声明router-id
 default-route-advertise always cost 200 type 1  //静态路由重发布
 area 0.0.0.0
network 192.168.0.1 0.0.0.0
network 192.168.20.0 0.0.0.255
network 192.168.21.0 0.0.0.255
network 192.168.1.0 0.0.0.3
network 192.168.1.4 0.0.0.3
network 192.168.1.8 0.0.0.3
network 192.168.2.8 0.0.0.7
  • R2 
    interface Ethernet0/0/0
 ip address 192.168.1.10 255.255.255.252
interface Ethernet0/0/1
 ip address 192.168.44.1 255.255.255.0
ospf 1 router-id 192.168.0.5
 area 0.0.0.0
network 192.168.0.5 0.0.0.0
network 192.168.1.8 0.0.0.3
network 192.168.44.0 0.0.0.255
  • R4 
    interface Ethernet0/0/0
 ip address 192.168.2.10 255.255.255.248
interface Ethernet0/0/1
 ip address 202.202.202.202 255.255.255.248
ip route-static 192.168.0.0 255.255.0.0 192.168.2.9  //条去内网的静态路由

0x3 连通性测试

  • 内网通信PC3(192.168.36.10)->PC5(192.168.44.10)

  • 内网访问外网PC1(192.168.20.5)->PC5(202.202.202.201)