华为技术培训资料-DTL210003 OSPF路由协议深入.ppt

DTL210003OSPF路由协议深入,ISSUE1.0,Page2,本课程介绍TCP/IP互联网路由协议开放式最短路径优先（OSPF）。OSPF由互联网工程任务组（IETF）开发，RFC2328是目前OSPF第二版的标准文档。OSPF是内部网关协议的一种，基于链路状态算法。,前言,Page3,参考资料,RFC2328：OSPF第二版RFC1587：OSPF的NSSA特性,Page4,学习完此课程，您将会：深入理解OSPF协议原理,目标,Page5,第1章OSPF概述第2章链路状态数据库结构第3章链路状态数据库同步第4章计算最短路径树第5章区域间路由第6章引入AS外部路由,内容介绍,Page6,OSPF基本特点,支持无类域内路由（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,Page7,路由计算的基本过程,RTA,RTB,RTC,RTD,10M,100M,2.048M,100M,泛洪LSA,LSDB,RTA生成的LSA,RTB生成的LSA,RTC生成的LSA,RTD生成的LSA,Page8,路由计算的基本过程,等同于,LSDB,RTA生成的LSA,RTB生成的LSA,RTC生成的LSA,RTD生成的LSA,Page9,路由计算的基本过程,C,A,B,D,48,1,1,最短路径树算法,Page10,基本概念,自治系统（AutonomousSystem）：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RouterID：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RouterID。,Page11,OSPF支持的网络类型,PPP,10.1.1.1,20.1.1.1,点到点网络,Ethernet,10.1.1.1,10.1.1.2,10.1.1.3,10.1.1.4,广播型网络,Page12,OSPF支持的网络类型,ATM,10.1.1.1,10.1.1.2,10.1.1.3,VPI/VCI=0/102,VPI/VCI=0/103,VPI/VCI=0/201,VPI/VCI=0/301,0/203,0/302,非广播网络非广播多路访问（NBMA）,全连接,Page13,OSPF支持的网络类型,FR,10.1.1.1,10.1.1.2,10.1.1.3,DLCI=102,DLCI=103,DLCI=201,DLCI=301,不完全连接,非广播网络点到多点（Point-to-MultiPoint）,Page14,划分AS为多区域,Area0,Area1,Area2,Area3,Area4,Area0为骨干区域，包含所有区域边界路由器,Page15,虚连接（virtuallink）,Area0,Area1,Area2,RTA,RTB,配置虚连接以使RTB连接到骨干区域,Page16,路由器分类,Area0,Area1,Area2,使用BGP连接到另外一个AS,IR,ABR,BR,ASBR,Page17,邻居（Neighbor）和邻接（Adjacency）,Ethernet,10.1.1.1,10.1.1.2,10.1.1.3,10.1.1.4,RTA,我有三个邻居,Page18,DR和BDR,Ethernet,10.1.1.1,10.1.1.2,10.1.1.3,10.1.1.4,RTA,BDR,DR,我有三个邻居，但是只有两个邻接,Page19,OSPF报文头部,Page20,OSPF报文类型,Page21,LSA报文头部,Page22,LSA类型,Page23,LSA类型,Page24,LSA类型,Page25,LinkStateID,Page26,小结,协议基本特点路由计算的基本过程OSPF的网络类型区域划分DR和BDR，邻居和邻接报文类型，LSA类型,Page27,第1章OSPF概述第2章链路状态数据库结构第3章链路状态数据库同步第4章计算最短路径树第5章区域间路由第6章引入AS外部路由,内容介绍,Page28,路由器和网段的表示方法,RTA,N1,N1,路由器和Stub网段,由LSDB描述的有向图,Cost=10,10,Page29,路由器和网段的表示方法,N1,RTA,RTB,RTC,RTD,含有四台路由器Transit网段,由LSDB描述的有向图,Cost=5,5,0,5,5,5,0,0,0,Cost=5,Cost=5,Cost=5,Ethernet,Page30,描述点到点网段,10.1.1.1/24,20.1.1.1/24,RTA,RTB,48,48,48,48,两端口处于不同网段的点到点网段,PPP,由LSDB描述的有向图,Page31,描述点到点网段,PPP,10.1.1.1/24,10.1.1.2/24,RTA,RTB,48,48,48,48,两端口处于同一网段的点到点网段,由LSDB描述的有向图,Page32,描述点到多点网段,ATM,10.1.1.1/24,10.1.1.2/24,10.1.1.3/24,VPI/VCI=0/102,VPI/VCI=0/103,VPI/VCI=0/201,VPI/VCI=0/301,RTA,RTB,RTC,5,0,5,5,5,0,0,由LSDB描述的有向图,Page33,一个链路状态数据库的例子,Loopback0,N1,S1/1,S1/1,N5,N2,Loopback0N4,RTA,RTB,PPP2M,S1/0N3,PPP64K,Ethernet100M,S1/1N9,E0/0,E0/0,E0/0,RTC,RTD,N6,Loopback0N7,Loopback0N8,物理拓扑,48,48,1,1562,1562,1,1,1,1,1,1,红色数字表示端口开销,Page34,一个链路状态数据库的例子,1,48,1562,48,48,48,1,1,0,1,0,1,1,0,1562,1562,1562,1,由LSDB描述的有向图,Page35,小结,Stub网段和transit网段描述点到点网段描述广播型网段和NBMA网段描述点到多点网段,Page36,第1章OSPF概述第2章链路状态数据库结构第3章链路状态数据库同步第4章计算最短路径树第5章区域间路由第6章引入AS外部路由,内容介绍,Page37,Hello协议,Type1表示这是一个Hello报文,Hello报文中含有邻居列表,Page38,验证合法Hello报文,Version#,AreaID,Authentication,Authentication,NetworkMask,HelloInterval,RouterDeadInterval,灰色区域的字段和Options字段中的E-bit必须和接收端口的配置一致,AuType,Page39,端口状态变换,UnloopInd,InterfaceUp,WaitTimer,BackupSeen,NeighborChange,NeighborChange,NeighborChange,Page40,端口状态变换,UnloopInd,InterfaceUp,WaitTimer,BackupSeen,NeighborChange,NeighborChange,NeighborChange,Page41,点到点、点到多点网段和虚连接的端口状态机,Page42,广播型网段和NBMA网段的端口状态机A,Page43,广播型网段和NBMA网段的端口状态机B,UnloopInd,InterfaceUp,WaitTimer,BackupSeen,NeighborChange,NeighborChange,NeighborChange,RouterPriority不为0,Page44,广播型网段和NBMA网段的端口状态机B,Page45,选举DR和BDR,Ethernet,10.1.1.3,10.1.1.2,10.1.1.1,90,BDR,DR,100,120,红色数字表示端口上的RouterPriority,我来晚了，不能立刻成为DR或者BDR了，虽然我的RouterPriority是最大的,Page46,邻居状态变换（Hello协议相关）,Start,HelloReceived,HelloReceived,1-WayReceived,2-WayReceived,DR和BDR在此状态选举,Page47,邻居状态机（Hello协议相关）,Page48,邻居状态机（Hello协议相关）,Page49,是否和邻居建立邻接关系,Page50,举例,RTA,RTB,Point-to-point,DownInit,DownInitExStart,InitExStart,Hello,没有发现邻居,Hello,邻居有RTA,DD报文,Init,ExStart,Page51,邻居状态变换（数据库同步相关）,Exchange,NegotiationDone,ExchangeDone,LoadingDone,Page52,ExStart和Exchange,RTA,RTB,邻接关系,1.1.1.1,2.2.2.2,ExStart,InitExStart,ExStartExchange,ExStart,Exchange,ExStartExchange,DD,Seq=552A,I,M,MS,DD,Seq=5528,I,M,MS,DD,Seq=5528,Master角色,Exchange,DD,Seq=5529,MS,DD,Seq=5529,Exchange,Exchange,ExchangeLoading,ExchangeFull,Page53,ExStart和Exchange,RTA,RTB,邻接关系,1.1.1.1,2.2.2.2,ExStart,InitExStart,ExStartExchange,ExStart,Exchange,ExStartExchange,DD,Seq=552A,I,M,MS,DD,Seq=5528,I,M,MS,DD,Seq=5528,Master角色,Exchange,DD,Seq=5529,MS,DD,Seq=5529,Exchange,Exchange,ExchangeLoading,ExchangeFull,Page54,LSSequenceNumber和LSAge,使用LSsequencenumber检查过期和重复的LSA,越小的LSage值说明LSA越新,Page55,Loading和Full,RTA,RTB,Loading,LSRequest,邻接关系,Full,LSUpdate,LSAck,Full,Full,LoadingFull,Full,Page56,包含在各种报文中的LSA信息,Page57,泛洪新LSA,RTA,RTB,Full,LSUpdate,邻接关系,Full,LSAck,Full,Full,Page58,OSPF报文的目的地址,Page59,OSPF报文的目的地址,Page60,小结,Hello协议端口状态邻居状态链路状态数据库同步,Page61,第1章OSPF概述第2章链路状态数据库结构第3章链路状态数据库同步第4章计算最短路径树第5章区域间路由第6章引入AS外部路由,内容介绍,Page62,Router-LSA中的重要字段,Page63,使用Router-LSA描述点到点端口,S2/0,S2/0,10.1.1.2/30,10.1.1.1/30,RTA,RTB,PPP,物理拓扑,48,48,红色数字表示端口开销,Page64,使用Router-LSA描述点到点端口,去往该邻居的点到点连接,去往该点到点网段的Stub连接,Page65,使用Router-LSA描述广播型端口或NBMA端口,Ethernet,10.1.1.1,10.1.1.2,10.1.1.3,10.1.1.4,RTA,RTB,RTD,RTC,物理拓扑,4,3,2,1,Ethernet,10.1.1.1,10.1.1.2,10.1.1.3,10.1.1.4,RTA,RTB,RTD,RTC,红色数字表示端口开销,Page66,使用Router-LSA描述广播型端口或NBMA端口,DR的端口IP地址,本路由器的端口IP地址,Page67,使用Router-LSA描述虚连接,RTB,RTD,10.2.1.0/24,.1,.2,10.3.1.0/24,.1,.2,Area0,Area1,Area2,物理拓扑,1,红色数字表示端口开销,1,1,1,Page68,使用Router-LSA描述虚连接,虚连接属于骨干区域,虚连接邻居的RouterID,虚连接两端点间的开销总和,Page69,使用Router-LSA描述点到多点端口,FR-SW,10.1.1.1/24,10.1.1.2/24,10.1.1.3/24,DLCI=102,DLCI=103,DLCI=201,DLCI=301,5,5,RTA,RTB,RTC,5,物理拓扑,红色数字表示端口开销,Page70,使用Router-LSA描述点到多点端口,去往每个邻居的点到点连接,去往该端口地址的Stub连接,该连接的开销为0,Page71,使用Network-LSA描述广播型网段或NBMA网段,Ethernet,10.1.1.1,10.1.1.2,10.1.1.3,10.1.1.4,RTA,RTB,RTD,RTC,1,2,3,4,物理拓扑,红色数字表示端口开销,Page72,使用Network-LSA描述广播型网段或NBMA网段,DR端口的IP地址,该网段的网络掩码,连接到该网段的路由器列表,Page73,计算最短生成树,Loopback0,1.1.1.1/32,S1/1,S1/1,10.2.1.1/30,10.1.1.1/30,Loopback02.2.2.2/32,RTA,RTB,PPP2M,S1/010.5.1.1/30,PPP64K,Ethernet100M,S1/110.4.1.1/30,E0/0,E0/0,E0/0,RTC,RTD,10.3.1.1/24,10.3.1.2/24,10.3.1.3/24,Loopback03.3.3.3/32,Loopback04.4.4.4/32,OSPFArea1,1562,1562,1,48,48,1,1,1,1,1,1,红色数字表示端口开销,Page74,Area1的链路状态数据库,Page75,计算最短路径树,候选列表,最短路径树,Page76,计算最短路径树,最短路径树,候选列表,Page77,计算最短路径树,候选列表,Page78,计算最短路径树,最短路径树,候选列表,Page79,计算最短路径树,候选列表,Page80,计算最短路径树,最短路径树,候选列表,Page81,计算最短路径树,候选列表,Page82,计算最短路径树,最短路径树,候选列表,Page83,计算最短路径树,候选列表,Page84,计算最短路径树,Stub网段,Page85,计算最短路径树,Stub网段,Page86,计算最短路径树,Stub网段,Page87,计算最短路径树,Stub网段,Page88,小结,使用Router-LSA描述链路状态使用Network-LSA描述链路状态计算最短路径树,Page89,第1章OSPF概述第2章链路状态数据库结构第3章链路状态数据库同步第4章计算最短路径树第5章区域间路由第6章引入AS外部路由,内容介绍,Page90,区域间路由,Area0,Area1,Area2,N1,RTA,RTB,RTC,RTD,链路状态信息,路由信息,路由信息,Page91,区域间环路,Area0,Area1,Area2,Area3,连接到N1,骨干区域内发布去往N1的路由信息,非骨干区域间直接发布路由信息,形成区域间环路,Page92,虚连接的远端地址,RTB,RTD,10.1.1.0/30,.1,.2,10.2.1.0/30,.1,.2,Area0,Area1,Area2,我应该计算RTD的路由表以得知远端地址,在RTB和RTD之间配置虚连接,Page93,深入理解虚连接,Area2,Area3,Area1,RTA,RTB,在两个ABR之间配置虚连接,Page94,生成Network-Summary-LSA,RTA,RTB,10.1.1.0/24,.1,.2,10.2.1.0/24,.1,.2,RTC,Area0,Area1,RTD,10.3.1.0/24,.1,.2,Area2,物理拓扑所有端口开销为1,Page95,生成Network-Summary-LSA,目的网段地址,目的网段的网络掩码,从ABR到目的地的开销,Page96,生成Network-Summary-LSA,骨干区域内的网段,Area2内的网段,Page97,Stub区域,Area0,Area1,Area2,使用BGP连接到另外一个AS,泛洪AS-external-LSA,泛洪AS-external-LSA,通过一条Network-Summary-LSA泛洪一条默认路由，不泛洪AS-externalLSA,Stub区域,RTA,RTB,Page98,Stub区域的Network-Summary-LSA,RTA,RTB,10.1.1.0/24,.1,.2,10.2.1.0/24,.1,.2,RTC,Area0,Area1,RTD,10.3.1.0/24,.1,.2,Loopback010.4.1.1/24,配置Area1为Stub区域,在RTC上配置到10.4.1.0/24的静态路由,Page99,Stub区域的Network-Summary-LSA,RTB只通告一条默认路由，不通告AS-external-LSA,区域间路由信息仍然被通告到Stub区域中,Page100,完全Stub区域,只通告一条默认路由，不通告任何区域间路由信息，不通告任何AS-external-LSA,Page101,小结,区域间路由过程使用Network-Summary-LSA通告路由信息虚连接Stub区域,Page102,第1章OSPF概述第2章链路状态数据库结构第3章链路状态数据库同步第4章计算最短路径树第5章区域间路由第6章引入AS外部路由,内容介绍,Page103,生成AS-externl-LSA,RTA,RTB,10.1.1.0/24,.1,.2,10.2.1.0/24,.1,.2,RTC,Area0,Area1,RTD,10.3.1.0/24,.1,.2,Loopback010.4.1.1/24,在RTC上配置到10.4.1.0/24的静态路由,Page104,生成AS-external-LSA,目的网段,由ASBR生成,目的网段的网络掩码,Page105,生成ASBR-Summary-LSA,由ABR产生而不是由ASBR产生,ASBR的RouterID,Page106,含有AS-external-LSA的LSDB,Page107,由ASBR通告默认路由,RTA,RTB,10.1.1.0/24,.1,.2,10.2.1.0/24,.1,.2,RTC,Area0,Area1,RTD,10.3.1.0/24,.1,.2,Loopback010.4.1.1/24,在RTC上配置指向RTD的默认路由,Page108,由ASBR通告默认路由,通过一条AS-external-LSA通告默认路由,Page109,外部路由类型,RTA,RTB,去往N1,type=1,cost=100,去往N1,type=2,cost=20,Cost=1,Cost=1,RTC,Page110,Forwardingaddress,RTA,RTB,E0/0,10.1.1.1/24,E0/0,10.1.1.2/24,E0/0,10.1.1.3