Page*
修订记录
课程编码
适用产品
产品版本
课程版本ISSUE
DC212002
ALL
ALL
开发/优化者
时间
审核人
开发类型（新开发/优化）
王军
2010-3-10
刘志根
新开发
本页不打印
OSPF路由协议基础
Page*
前 言
本课程介绍TCP/IP路由协议之开放式最短路径优先（OSPF）的协议基本概念与基础配置。
OSPF是内部网关协议的一种，基于链路状态算法。
Page*
培训目标
学完本课程后，您应该能：
了解OSPF协议基本特点
理解链路状态算法的路由计算过程
掌握OSPF基本概念
掌握OSPF协议的基础配置
Page*
OSPF基本特点
支持无类域间路由（CIDR）
无路由自环
收敛速度快
使用IP组播收发协议数据
支持多条等值路由
支持协议报文的认证
Page*
链路状态算法的路由计算过程
泛洪LSA
LSDB
RTA生成的LSA
RTB生成的LSA
RTC生成的LSA
RTD生成的LSA
RTA
RTB
RTC
RTD
SPF算法
计算路由
最短路径树
目的网段
下一跳
开销
.....
.....
.....
.....
.....
.....
.....
.....
.....
.....
...
...
...
...
...
IP路由表
Page*
基本概念
自治系统（Autonomous System）：
一个自治系统是指使用同一种路由协议交换路由信息的一组路由器。
Router ID：
用于在自治系统中唯一标识一台运行OSPF的路由器的32位整数，每个运行OSPF的路由器都有一个Router ID。
Page*
划分AS为多区域
Area 0
Area 1
Area 2
Area 3
Area 4
Area 0为骨干区域，所有ABR都至少有一个接口属于Area 0
Page*
路由器分类
Area 0
Area 1
Area 2
IR
ABR
BR
ASBR
使用BGP连接到另外一个AS
Page*
OSPF基本配置
Area 0
Area 1
Area 2
RTA
Loopback0
RTC
RTD
Loopback0
RTB
E0/0
E0/0
.2
.1
Loopback0
Loopback0
E0/1
.1
.2
E0/0
E0/1
E0/0
.1
.2
[RTA]router id
[RTA]ospf
[RTA-ospf-1]area 1
[]network
[]network
[]return
<RTA>
Page*
OSPF基本配置
Area 0
Area 1
Area 2
RTA
Loopback0
RTC
RTD
Loopback0
RTB
E0/0
E0/0
.2
.1
Loopback0
Loopback0
E0/1
.1
.2
E0/0
E0/1
E0/0
.1
.2
[RTB]router id
[RTB]ospf
[RTB-ospf-1]area 1
[]network
[]network
[]quit
[RTB-ospf-1]area 0
[]network
[]return
<RTB>
Page*
OSPF基本配置
Area 0
Area 1
Area 2
RTA
Loopback0
RTC
RTD
Loopback0
RTB
E0/0
E0/0
.2
.1
Loopback0
Loopback0
E0/1
.1
.2
E0/0
E0/1
E0/0
.1
.2
[RTC]router id
[RTC]ospf
[RTC-ospf-1]area 0
[]network
[]quit
[RTC-ospf-1]area 2
[]network
[]network
[]return
<RTC>
Page*
OSPF基本配置
Area 0
Area 1
Area 2
RTA
Loopback0
RTC
RTD
Loopback0
RTB
E0/0
E0/0
.2
.1
Loopback0
Loopback0
E0/1
.1
.2
E0/0
E0/1
E0/0
.1
.2
[RTD]router id
[RTD]ospf
[RTD-ospf-1]area 2
[]network
[]network
[]return
<RTD>
Page*
验证路由表
[RTD]display ip routing-table
Routing Table: public net
Destination/Mask Protocol Pre Cost Nexthop Interface
OSPF 10 4 Ethernet0/0
OSPF 10 3 Ethernet0/0
OSPF 10 2 Ethernet0/0
DIRECT 0 0 InLoopBack0
OSPF 10 3 Ethernet0/0
OSPF 10 2 Ethernet0/0
DIRECT 0 0 Ethernet0/0
DIRECT 0 0 InLoopBack0
DIRECT 0 0 InLoopBack0
DIRECT 0 0 InLoopBack0
Page*
问 题
请描述链路状态算法的基本计算过程？
什么是OSPF区域？
OSPF基本配置包括哪些步骤？
课程名称
课程名称
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
P-*
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
课程名称
课程名称
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
P-*
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
课程名称
课程名称
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
P-*
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
课程名称
课程名称
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
P-*
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
课程名称
课程名称
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
P-*
OSPF基本特点如下：
支持无类域间路由（CIDR）：
OSPF是专门为TCP/IP环境开发的路由协议，支持无类域间路由（CIDR）和可变长子网掩码（VLSM）
无路由自环：
由于路由的计算式基于详细链路状态信息（网络拓扑信息）的，所采用的SPF算法本身不会产生环路，并且OSPF报文携带生成者的ID信息，因此OSPF计算的路由无自环。
收敛速度快：
触发式更新，一旦拓扑结构发生变化，新的链路状态信息立刻泛洪，对拓扑变化敏感。
使用IP组播收发协议数据：
OSPF路由器使用组播和单播收发协议数据，因此占用的网络资源很小。
支持多条等值路由：
当到达目的地的等开销路径有多条时，流量被均衡的分担在这些等开销路径上。
支持协议报文的认证：
OSPF路由器之间交换的所有报文都被验证。
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
课程名称
课程名称
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
P-*
OSPF最显著的特点是使用链路状态算法，区别于早先的路由协议使用的距离矢量算法，因此，本文首先介绍链路状态算法的路由计算基本过程。
每个路由器通过泛红链路状态通告（LSA）向外发布本地链路状态信息（例如使能OSPF的端口，可到达的邻居以及相邻的网段等等）。
每一个路由器通过收集其他路由器发布的链路状态通告以及自身生成的本地链路状态通告，形成一个链路状态数据库（LSDB）。LSDB描述了路由域内详细的网络拓扑结构。
所有路由器上得链路状态数据库是相同的。
通过LSDB，每台路由器计算一个以自己为根，以网络中其它节点为叶的最短路径数。
通过每台路由器计算的最短路径树得出了到网络中其它节点的路由表。
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
课程名称
课程名称
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
P-*
在OSPF中，有两个基本的概念需要介绍，一个是自治系统，或者说一个OSPF路由域；一个是Router ID。
在OSPF课程中，自治系统（Autonomous System）是指使用同一种路由协议交换路由信息的一组路由器，简称AS。
由于LSDB描述的是整个网络的拓扑结构，包括网络内所有的路由器，所以网络内每个路由器都需要有一个唯一的标识，用于在LSDB中标识自己。Router ID就是这样一个用于在自治系统中唯一标识一台运行OSPF的路由器的32位整数。每个运行OSPF的路由器都有一个Router ID。
Router ID的格式和IP地址的格式是一样的，推荐使用路由器Loopback0的IP地址作为路由器的Router ID
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
课程名称
课程名称
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
P-*
区域是一组网段的集合。
OSPF支持将一组网段组合在一起，这样的一个组合成为一个区域，即区域是一组网段的集合。
划分区域可以缩小LSDB规模，减少网络流量。
区域内的详细拓扑信息不向其他区域发送，区域间传递的是抽象的路由信息，而不是详细的描述拓扑结构的链路状态信息。每个区域都有自己的LSDB，不同区域的LSDB是不同的。路由器会为每一个自己所连接到的区域维护一个单独的LSDB。由于详细链路状态信息不会被发布到区域以外，因此LSDB的规模大大缩小了。
Area 0为骨干区域，骨干区域负责在非骨干区域之间发布由区域边界路由器汇总的路由信息（并非详细的链路状态信息），为了避免区域间路由环路，非骨干区域之间不允许直接相互发布区域间路由信息。因此，所有区域边界路由器都至少有一个接口属于Area 0，即每个区域都必须连接到骨干区域
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
课程名称
课程名称
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
P-*
内部路由器（Internal Router）：
内部路由器是指所有所连接的网段都在一个区域的路由器。属于同一个区域的IR维护相同的LSDB。
区域边界路由器（Area Border Router）：
区域边界路由器是指连接到多个区域的路由器。ABR为每一个所连接的区域维护一个LSDB。
骨干路由器（Backbone Router）：
骨干路由器是指至少有一个端口（或者虚连接）连接到骨干区域的路由器。
AS边界路由器（AS Boundary Router）：
AS边界路由器是指和其他AS中得路由器交换路由信息的路由器，这种路由器向整个AS通告AS外部路由信息。
AS边界路由器可以是内部路由器IR，或者是ABR，可以属于骨干区域也可以不属于骨干区域。
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
课程名称
课程名称
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
P-*
物理拓扑描述：
网络中共有四个路由器，每个路由器使用Loopback0接口的IP地址作为Router ID。整个路由域分为三个区域。RTB和RTC作为ABR。
此处省略端口IP地址的配置。
OSPF基本配置包括：
Router id router-id：指定此路由器的Router ID。如果不手动指定Router ID，则OSPF自动使用Loopback接口中最大的IP地址作为Router ID，如果没有配置Loopback接口，则使用物理接口中最大的IP地址作为Router ID；
Ospf Process-id：开启OSPF。OSPF支持多进程，如果不指定进程号，默认使用进程号码1；
Area area-id：进入区域视图；
Network ip-address wildcard：指定接口所在的网段地址，指定网段时，要使用该网段网络掩码的反码。
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
课程名称
课程名称
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
P-*
在RTB上需要配置两个区域，一个是骨干区域，一个为非骨干区域。Loopback0接口地址只在一个区域内宣告即可。
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
课程名称
课程名称
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
P-*
在RTC上需要配置两个区域，一个为骨干区域，一个为非骨干区域。
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
课程名称
课程名称
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
P-*
在RTD上只有一个区域（Area 2）。
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
课程名称
课程名称
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
P-*
路由表中有五条路由条目通过OSPF学到
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
课程名称
课程名称
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
P-*
请描述链路状态算法的基本计算过程。
每个路由器向外发布本地链路状态信息，并收集其它路由器发布的链路状态信息，形成一个描述网络拓扑结构的链路状态数据库，通过此数据库使用最短路径优先算法计算一个最短路径树，最短路径树给出了到网络中每个节点的路由
什么是OSPF区域？
一个OSPF区域是一组网段集合。
OSPF基本配置包括哪些步骤？
开启OSPF进程，创建OSPF区域，指定每个区域中所包含的网段
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
课程名称
课程名称
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
P-*
华为技术有限公司 版权所有 未经许可不得扩散
