路由基础第五章

1、第五章第五章 配置路由选择协议配置路由选择协议 本章目标本章目标 通过本章的学习，您应该掌握以下通过本章的学习，您应该掌握以下内容内容： 识别距离矢量的路由协议：识别距离矢量的路由协议：RIP 和和 IGRP 设置设置Routing Information Protocol (RIP) 设置设置Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) 利用利用show 和和 debug 命令查看命令查看 IP 路由信息路由信息 用路由器连接两个不同的局域网实现通讯用路由器连接两个不同的局域网实现通讯距离矢量路由协议距离矢量路由协议 多数距离矢量型路由选择协议产生的定多数

2、距离矢量型路由选择协议产生的定期的、例行的路由更新只传输到直接相期的、例行的路由更新只传输到直接相连的路由设备连的路由设备 （周期性发送（周期性发送UPDATA） 路由更新包括一个完整的路由表，通过路由更新包括一个完整的路由表，通过接收邻居完整路由表，路由器能够核查接收邻居完整路由表，路由器能够核查所有已知路由，然后根据所接收到的更所有已知路由，然后根据所接收到的更新信息修改本地路由表。新信息修改本地路由表。 定期向邻居发送自己完整的路由表，并累计距离矢量（跳数）定期向邻居发送自己完整的路由表，并累计距离矢量（跳数） Distance-how far 距离距离-多远多远 Vetor-in wh

3、ich direction 方向方向距离矢量路由协议距离矢量路由协议 路由器从收集到的源信息中选择到达目标地址的最佳路由器从收集到的源信息中选择到达目标地址的最佳路径路径10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.2.0.010.3.0.0 00S0S1Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E00Routing Table10.1.0.010.2.0.0 E0S0 00距离矢量距离矢量源信息的获得源信息的获得 路由器从收集到的源信息中选择到达目标地址的最佳路由器从收集到的源信息中选择到达目标地

4、址的最佳路径路径10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.1.0.010.2.0.010.3.0.0Routing Table10.2.0.010.3.0.010.4.0.010.1.0.00011S0S1S1S0Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0010.2.0.0S0 1E0S0S0100距离矢量距离矢量源信息的获得源信息的获得 路由器从收集到的源信息中选择到达目标地址的最佳路由器从收集到的源信息中选择到达目标地址的最佳路径路径10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.

5、4.0.0E0S0S0S1S0E0Routing Table10.1.0.010.2.0.010.3.0.010.4.0.0Routing Table10.2.0.010.3.0.010.4.0.010.1.0.00011S0S1S1S0Routing Table10.3.0.0S0010.4.0.0E0010.2.0.0S010.1.0.0S012E0S0S0S01200距离矢量距离矢量源信息的获得源信息的获得 距离矢量距离矢量选择最佳路径选择最佳路径用于确定最佳路由路径的参数信息用于确定最佳路由路径的参数信息56T156T1BAHop countRIPIGRPBandwidthDelayL

6、oadReliabilityMTU距离矢量距离矢量管理路由信息管理路由信息 路由表的更新过程将通过路由器之间一步一步来完成路由表的更新过程将通过路由器之间一步一步来完成更新路由表更新路由表距离矢量距离矢量管理路由信息管理路由信息 路由表的更新过程将通过路由器之间一步一步来完成路由表的更新过程将通过路由器之间一步一步来完成更新路由表更新路由表在下一个周期后在下一个周期后路由器路由器A发送更新发送更新过的路由表过的路由表距离矢量距离矢量管理路由信息管理路由信息 路由表的更新过程将通过路由器之间一步一步来完成路由表的更新过程将通过路由器之间一步一步来完成更新路由表更新路由表更新路由表更新路由表在下一

7、个周期后在下一个周期后路由器路由器A发送更新发送更新过的路由表过的路由表RIP是什么是什么 RIP（RoutingInformationProtocols，路由信息协议）是使用最广泛的距离向路由信息协议）是使用最广泛的距离向量协议，它是由施乐（量协议，它是由施乐（Xerox）在）在70年代年代开发的。当时，开发的。当时，RIP是是XNS（XeroxNetworkService，施乐网络服务）协，施乐网络服务）协议簇的一部分。议簇的一部分。TCP/IP版本的版本的RIP是施是施乐协议的改进版。乐协议的改进版。RIP最大的特点是，无最大的特点是，无论实现原理还是配置方法，都非常简单。论实现原理还是

8、配置方法，都非常简单。 RIP RIP的操作的操作 RIP协议的计时器和稳定性协议的计时器和稳定性 RIP协议的消息格式协议的消息格式 RIP协议的请求消息类型协议的请求消息类型RIP的操作的操作RIP从每个启动从每个启动RIP协议的接口，广播出带有请求的协议的接口，广播出带有请求的数据包。数据包。进入监听状态（请求进入监听状态（请求/应答）应答）收到消息后，检查并更新收到消息后，检查并更新RT如果是新条目，写入如果是新条目，写入RT如果条目存在，比较如果条目存在，比较HOP如果收到的如果收到的HOP大于存在的大于存在的HOP，那么进入，那么进入HLODDOWN period (抑制时间段抑制

9、时间段) 180秒秒=30X6的时的时间过后，如果仍然收到同样信息，就使用间过后，如果仍然收到同样信息，就使用HOP大的！大的！（LOOP就可能产生了）就可能产生了）RIP的计时和稳定性的计时和稳定性 RIP是以每是以每30秒为周期更新完整的秒为周期更新完整的RT UPDATE TIMER 一个典型的一个典型的RIP处理单个更新的时间大约是处理单个更新的时间大约是25-35秒。秒。RIP JITTER 是是IOS里面的一个随机变量，它里面的一个随机变量，它可以缩短到可以缩短到15%=4.5秒秒 路由无效时间路由无效时间 180s 不删除不删除激活激活RIP协议协议Router(config)#

10、router ripRouter(config-router)#network network-number选择所能到达的网络选择所能到达的网络必须是有效的网络必须是有效的网络RIP 配配 置置2.3.0.0router ripnetwork 172.16.0.0network 10.0.0.0RIP 配置举例配置举例router ripnetwork 10.0.0.02.3.0.0router ripnetwork 192.168.1.0network 10.0.0.0172.16.1.1S2E0S3192.168.1.110.1.1.110.2.2.210.1.1.2S2S310.2.2.

11、3172.16.1.0ABC192.168.1.0 E0查看查看RIP信息信息RouterA#sh ip protocolsRouting Protocol is rip Sending updates every 30 seconds, next due in 0 seconds Invalid after 180 seconds, hold down 180, flushed after 240 Outgoing update filter list for all interfaces is Incoming update filter list for all interfaces i

12、s Redistributing: rip Default version control: send version 1, receive any version Interface Send Recv Key-chain Ethernet0 1 1 2 Serial2 1 1 2 Routing for Networks: 10.0.0.0 172.16.0.0 Routing Information Sources: Gateway Distance Last Update 10.1.1.2 120 00:00:10 Distance: (default is 120)172.16.1.

13、1S2E0S3192.168.1.110.1.1.110.2.2.210.1.1.2S2S310.2.2.3172.16.1.0ABC192.168.1.0 E0查看路由表查看路由表RouterA#sh ip routeCodes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA externa

14、l type 2 E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default U - per-user static route, o - ODR T - traffic engineered routeGateway of last resort is not set 172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsC 172.16.1.0 is direct

15、ly connected, Ethernet0 10.0.0.0/24 is subnetted, 2 subnetsR 10.2.2.0 120/1 via 10.1.1.2, 00:00:07, Serial2C 10.1.1.0 is directly connected, Serial2R 192.168.1.0/24 120/2 via 10.1.1.2, 00:00:07, Serial2172.16.1.1S2E0S3192.168.1.110.1.1.110.2.2.210.1.1.2S2S310.2.2.3172.16.1.0ABC192.168.1.0 E0debug ip

16、 rip 命令命令RouterA#debug ip ripRIP protocol debugging is onRouterA#00:06:24: RIP: received v1 update from 10.1.1.2 on Serial200:06:24: 10.2.2.0 in 1 hops00:06:24: 192.168.1.0 in 2 hops00:06:33: RIP: sending v1 update to 255.255.255.255 via Ethernet0 (172.16.1.1)00:06:34: network 10.0.0.0, metric 100:0

17、6:34: network 192.168.1.0, metric 300:06:34: RIP: sending v1 update to 255.255.255.255 via Serial2 (10.1.1.1)00:06:34: network 172.16.0.0, metric 1172.16.1.1S2E0S3192.168.1.110.1.1.110.2.2.210.1.1.2S2S310.2.2.3172.16.1.0ABC192.168.1.0 E0RIP的问题的问题 RFC 1058RIP是以广播的形式发送是以广播的形式发送UPDATE周期性发送完整周期性发送完整RT /

18、30秒秒路由路由LOOP，无效时间无效时间180（慢）（慢）收敛速度慢收敛速度慢HOP值太小（不能使用于大网络）值太小（不能使用于大网络）RIP HOP不等表达真实带宽不等表达真实带宽不支持不支持VLSM不支持不连续的子网划分不支持不连续的子网划分问题问题1 广播发送广播发送UPDATA 有些网络是有些网络是NBMA（Non-BroadcastMultiAccess，非广播多路访问）的，即，非广播多路访问）的，即网络上不允许广播传送数据。对于这种网络上不允许广播传送数据。对于这种网络，网络，RIP就不能依赖广播传递路由表了。就不能依赖广播传递路由表了。解决方法有很多，最简单的是指定邻居解决方法

19、有很多，最简单的是指定邻居（neighbor），即指定将路由表发送给），即指定将路由表发送给某一台特定的路由器。某一台特定的路由器。 NBMA：Non-Broadcast MultiAccess 定义：指那些能支持多台（定义：指那些能支持多台（2台以上）路台以上）路由器但不具备广播能力的网络。由器但不具备广播能力的网络。 帧中继帧中继 ATM X.25 问题问题2 周期性发送完整路由表周期性发送完整路由表 /30秒秒重复的信息重复的信息占用带宽占用带宽1. 安全问题安全问题问题问题3 路由环路路由环路/无效时间无效时间180秒秒 路由环路是存在于这样类型的协议中。路由环路是存在于这样类型的协议

20、中。 180秒时间过长。不利于维护全网拓扑。秒时间过长。不利于维护全网拓扑。 当当180秒倒数完成后，路由环路早已经形成。秒倒数完成后，路由环路早已经形成。问题问题4 收敛速度慢收敛速度慢 180秒后才通告无效秒后才通告无效 240秒后才删除条目秒后才删除条目 6-8次交换路由信息后，才能完成全网拓次交换路由信息后，才能完成全网拓扑收敛扑收敛问题问题5 HOP值值16跳跳 定义跳数太少，不能用大规模网络定义跳数太少，不能用大规模网络问题问题6 RIP的的metric不能表达真不能表达真实带宽实带宽 跳数相同但是带宽有高低跳数相同但是带宽有高低 跳数有优势，但带宽低跳数有优势，但带宽低问题问题7

21、 不支持不支持VLSMVLSM的优点：的优点： 1 对对IP地址更有效的使用地址更有效的使用 2 应对路由汇总的能力更强应对路由汇总的能力更强注：注：VLSM是一个分解的过程是一个分解的过程 汇总是一个合并的过程汇总是一个合并的过程问题问题8：不支持不连续的子网：不支持不连续的子网 由于由于RIP是有类别路由协议，在通告路由是有类别路由协议，在通告路由的时候不包含子网掩码。故而对于不连的时候不包含子网掩码。故而对于不连续的子网续的子网RIP不能很好的支持。不能很好的支持。RIP总结总结 1/2有类别路由协议有类别路由协议掩码的形式必须统一掩码的形式必须统一周期性广播路由更新周期性广播路由更新3

22、0秒秒生存时间生存时间180秒秒最大跳数最大跳数15 （0-16，16无效）无效）UDP 520端口端口RIP一次可以报告一次可以报告25个目的地址的状态个目的地址的状态RIP 总结总结 2/2 RIPv1/v2 EIGRP BGP 属于自动汇总属于自动汇总 OSPF 属于属于 手动汇总手动汇总 （更精确）（更精确） 注：注：RIPv2 可以关闭自动汇总可以关闭自动汇总 有类路由：先查找主类，再查明细，如有类路由：先查找主类，再查明细，如果不匹配果不匹配 就删除。就删除。 无类路由：直接查找最佳匹配（支持无类路由：直接查找最佳匹配（支持CIDR）IGRP 80年代中期，作为对年代中期，作为对R

23、IP协议的局限性的协议的局限性的回应，回应，CISCO发表了发表了IGRP协议。最重要协议。最重要的变化就是：以跳数作为度量和的变化就是：以跳数作为度量和15跳对跳对网络口径大小的限制。网络口径大小的限制。 开发开发IGRP的目的：的目的： 1，强大的通信协议，强大的通信协议 2，适应可路由选择协议的多样性，适应可路由选择协议的多样性IGRP VS RIP IGRP相对与相对与RIP来说虽然还是延续了跳数作来说虽然还是延续了跳数作为为Metric之一。但是能支持大规模的网络口之一。但是能支持大规模的网络口径。径。 RIP（16）IGRP（255） 非等价负载均衡非等价负载均衡 (unequal

24、-cost load balancing) 周期比周期比RIP长长3倍倍 RIP是公开的协议，是公开的协议，IGRP是是CISCO私有的私有的 特点特点 IGRP也是距离矢量协议也是距离矢量协议 IGRP也是周期性向邻居广播完整路由表也是周期性向邻居广播完整路由表 IGRP也受水平分割也受水平分割IGRP 操作过程操作过程 1启动时候广播启动时候广播 2接收后进行完整性检查，验证是否在同一个接收后进行完整性检查，验证是否在同一个子网子网 3新的条目会写入新的条目会写入RT 4如果如果METRIC小于原有的，就代替它小于原有的，就代替它注：与注：与RIP（UDP 520）不同，）不同，IGRP使

25、用使用IP协议协议号号9进行报文交换进行报文交换IGRP 记时记时/稳定性稳定性 IGRP每每90秒周期性更新完整秒周期性更新完整RT 有有20%的随机抖动变量的随机抖动变量 72-90秒秒 无效时间是无效时间是270秒秒 90X3=270 刷新时间是刷新时间是7X90=630S （删除）（删除） 抑制时间（突发更新以后）抑制时间（突发更新以后）280秒秒IGRP VS RIP 记时记时RIPIGRP更新更新30S更新更新90S无效无效180S 抑制抑制180S无效无效270S 抑制抑制280S刷新刷新240S刷新刷新630S25S-35S的浮动的浮动72S-90S的浮动的浮动IGRP VS

26、RIP IGRP比比RIP更加节省带宽。更加节省带宽。 但同样的时间下，但同样的时间下，IGRP比比RIP收敛慢收敛慢 （IGRP要要3倍于倍于RIP的时间才知道）的时间才知道）METRIC IGRP IGRP不使用不使用MTU（show int x） 1，带宽，带宽 2，时延，时延 3，可靠性，可靠性 4，负载，负载3，4需要人工启用需要人工启用IGRP 带宽带宽 延时延时 带宽：管道的宽度带宽：管道的宽度 延时：管道的长度延时：管道的长度IGRP Show interface fddi0IGRP-Show interface fddi0 最大传输单元最大传输单元MTU=4470字节字节 带

27、宽带宽BW=100Mbit/S 延时延时DLY=100usec 微秒微秒 可靠性可靠性Rely =255/255=100% 负载负载Load =1/255 =0.39%最小最小带宽带宽 BW 这里的带宽仅作为一个静态的值，不代表真实带宽。这里的带宽仅作为一个静态的值，不代表真实带宽。 串行接口有串行接口有T1和和56K，但是他们都是，但是他们都是1544Kbit/S（缺（缺省）省） 可以通过命令修改：可以通过命令修改：bandwidth IGRP是使用是使用3个个8bit的字节来表示的字节来表示IGRP的带宽的带宽 公式：公式：IGRP BW=107/1544=6476 （1544=T1带宽带

28、宽 ） BW参与参与Metric运算运算延时延时 DELAY 也是一个静态的也是一个静态的Metric（度量值）（度量值） 不需要动态的去度量它。单位是：微秒不需要动态的去度量它。单位是：微秒 可以通过命令修改：可以通过命令修改：delay 也是用也是用3个个8BIT的字节来表示的字节来表示 区别于其他的区别于其他的Delay，IGRP delay可以通过可以通过show interface来观察来观察 DLY IGRP=DLY/10=50/10=5 (假设假设DLY=50) IGRP通过设定通过设定IGRP DLY=0XFFFFFF来标识一条来标识一条不可到达的路径，不可到达的路径， 大约为

29、大约为167.8s=167s，也就是说也就是说IGRP一端到一端的一端到一端的最大延时是最大延时是167S注意注意 IGRP是使用带宽和延时来作为它的缺省度是使用带宽和延时来作为它的缺省度量值，所以这些参数必须正确，并且要统一量值，所以这些参数必须正确，并且要统一规划。规划。 除串口以外，其他接口的带宽建议使用默认除串口以外，其他接口的带宽建议使用默认值。值。 串口要改为实际带宽！串口要改为实际带宽！ 注：注：OSPF也是使用带宽来计算它的度量值。也是使用带宽来计算它的度量值。IGRP下你修改了接口的带宽，也等于修改下你修改了接口的带宽，也等于修改了了OSPF。常用的常用的BW和和DLY =I

30、GRP可靠性可靠性 与带宽和延时不一样的是，它是个动态与带宽和延时不一样的是，它是个动态度量值度量值 一个一个8BIT的字节来表示的字节来表示 255表示表示100%可靠可靠负载负载 LOAD 也是动态的度量值也是动态的度量值 一个一个8BIT的字节的字节 255表示表示100%负载负载 （1/255最好状态，最好状态，255/255全负载）全负载） 注意注意 如果可靠性和负载被用来作为一个度量值的一部分，如果可靠性和负载被用来作为一个度量值的一部分，计算度量值的算法应当不允许在出错的比率或信道的计算度量值的算法应当不允许在出错的比率或信道的占用突然发生变化来影响其度量值，以免造成网络不占用突

31、然发生变化来影响其度量值，以免造成网络不稳定。稳定。 比如：网络上突然大流量，导致路由进入比如：网络上突然大流量，导致路由进入HOLDDWON状态，然后又因为触发更新。状态，然后又因为触发更新。 频繁的改动频繁的改动RT，对网络有很大的影响，对网络有很大的影响 可靠性和负载是基于可靠性和负载是基于5秒一次的更新（时间常数的指数秒一次的更新（时间常数的指数加权平均计算）加权平均计算）Metric计算计算Metric=k1*BWigrp(min)+(k2*BWigrp(min)/(256LOAD)+k3*DLYigrp(sum)+k5/(RELIABILITY+k4) BWigrp(min)沿着路

32、径到达目的网络的所有出口带宽中最沿着路径到达目的网络的所有出口带宽中最小值小值 DLYigrp(sum)是这条路由路径是这条路由路径DLYigrp延时的总和延时的总和 系数系数K1-K5（可以配置的加权值）（可以配置的加权值） 缺省：缺省：k1=k3=1, k2=k4=k5=0 命令：命令：metric weighst tos k1 k2 k3 k4 k5Metric计算计算 如果如果K2、K4、K5设为设为0， 则则简化公式：简化公式：metric=BWigrp(min)+DLY(sum) Tos:是是CISCO最早要打算放入最早要打算放入IGRP的的Merric中的，中的，但一直没有被采用

33、，所以永恒为但一直没有被采用，所以永恒为0 IGRP 的的AD为为100IGRP配置配置激活激活IGRP协议协议Router(config)#router igrp autonomous_systemRouter(config-router)#network network-number选择所能到达的网络选择所能到达的网络必须是有效的网络必须是有效的网络配置举例配置举例T1T1BAR3(config)#router igrp 100R3(config-router)#net 192.168.3.0R3(config-router)#net 192.168.5.0R4(config)#rotue

34、r igrp 100R4(config-if)#net 192.168.4.0R4(config-if)#net 192.168.5.0R4(config-if)#net 192.168.6.0R1R2R3R4R1(config)#router igrp 100R1(config-rotuer)#net 192.168.1.0R1(config-router)#net 192.168.2.0R1(config-router)#net 192.168.3.0R2(config)#router igrp 100R2(config-router)#net 192.168.2.0R2(config-r

35、outer)#net 192.168.4.0192.168.1.0192.168.2.0192.168.3.0192.168.4.0192.168.5.0192.168.6.0 等价负载分担等价负载分担T1T1负载分担负载分担 等价负载分担等价负载分担IGRP默认使用等价负载分担。最多同时允许默认使用等价负载分担。最多同时允许6条条（默认（默认4条）。条）。 非等价负载分担非等价负载分担非等价负载分担允许路由表中到达某网段的路由非等价负载分担允许路由表中到达某网段的路由最多可以存放最多可以存放6条，而这条，而这6条可以不必同时是最佳路由条可以不必同时是最佳路由。 修改变化因子（修改变化因子（v

36、ariance）的值。这个值是）的值。这个值是1-128的正整数。的正整数。1代表等价负载分担；其他值为非等价负载代表等价负载分担；其他值为非等价负载分担。分担。非负载分担例子非负载分担例子Router(config)#router igrp 100Router(config-router)#variance 3进入路由协议进入路由协议IGRP在在router模式下，对模式下，对IGRP变化因子的取值进行设置变化因子的取值进行设置“3”意味着，比最佳路由差意味着，比最佳路由差3倍以内的路由也将进入倍以内的路由也将进入路由表中路由表中非等价负载分担的行为非等价负载分担的行为Router(conf

37、ig)#router igrp 100Router(config-router)#variance 3Router(config-router)#traffic-share balanced |min across-interfaces使用使用traffic-share命令，让路由器采取两种命令，让路由器采取两种不同的转发行为。不同的转发行为。balanced 提供了负载分担的默认行为。即两提供了负载分担的默认行为。即两条链路上数据传输的比例是按照其链路带宽比例条链路上数据传输的比例是按照其链路带宽比例进行分担的。进行分担的。min across-interfaces “min”参数让路由器将

38、参数让路由器将非等成本路径路由放入路由表中，但最佳路径不非等成本路径路由放入路由表中，但最佳路径不失效，次佳的路径不会被使用。失效，次佳的路径不会被使用。64k64kBAR4(config)#rotuer igrp 100R4(config-if)#net 192.168.4.0R4(config-if)#net 192.168.5.0R4(config-if)#net 192.168.6.0R4(config-router)#variance 2R1R2R3R4R1(config)#router igrp 100R1(config-rotuer)#net 192.168.1.0R1(conf

39、ig-router)#net 192.168.2.0R1(config-router)#net 192.168.3.0R1(config-router)#variance 2192.168.1.0192.168.2.0192.168.3.0192.168.4.0192.168.5.0192.168.6.0 非等价负载分担非等价负载分担128k128kR2(config)#router igrp 100R2(config-router)#net 192.168.2.0R2(config-router)#net 192.168.4.0R3(config)#router igrp 100R3(con

40、fig-router)#net 192.168.3.0R3(config-router)#net 192.168.5.0链路状态路由协议链路状态路由协议OSPF（Open Shirt Path First，开放最短路径优先）开放最短路径优先）单区域单区域OSPF了解了解 OSPF的工作原理的工作原理配置单区域的配置单区域的OSPF查看查看 OSPF的基本配置情况的基本配置情况OSPF协议概述协议概述OSPF是一种链路状态路由选择协议是一种链路状态路由选择协议所谓链路状态是指路由器接口的状态，如所谓链路状态是指路由器接口的状态，如UP，DOWN，Ip地址及网络类型等地址及网络类型等链路状态信息通

41、过链路状态公告（链路状态信息通过链路状态公告（Link State Advertisements，LSA）发布到网上的每台路由器）发布到网上的每台路由器每台路由器通过每台路由器通过LSA信息建立一个关于网络的拓扑信息建立一个关于网络的拓扑数据库数据库OSPF报文特征报文特征OSPF 是一个链路状态路由协议是一个链路状态路由协议依赖于依赖于IP数据包来传送路由信息数据包来传送路由信息使用使用IP协议号协议号 89仅支持仅支持IP环境环境支持等价负载均衡支持等价负载均衡IP Header（协议号）（协议号）Frame HeaderCRCPacket PayloadFrame Payload89 O

42、SPF 6 - TCP17 - UDPOSPF是基于开放标准的是基于开放标准的支持大规模网络支持大规模网络路由收敛快路由收敛快使用使用Dijkstra开发的开发的SPF算法，从根本上杜绝了环路算法，从根本上杜绝了环路通过链路状态通告通过链路状态通告LSA提供具有触发更新与增量更新的快提供具有触发更新与增量更新的快速收敛速收敛是一种无类协议，允许具有是一种无类协议，允许具有VLSM与路由汇总的分层设计与路由汇总的分层设计支持验证支持验证支持以组播地址发送支持以组播地址发送UPDATAOSPF的优点的优点OSPF的缺点的缺点对路由器本身的要求较高对路由器本身的要求较高（需要维护三张表）（需要维护三

43、张表）需要额外的需要额外的CPU处理来运行处理来运行SPF算法算法网络规划复杂，需要仔细设计网络规划复杂，需要仔细设计配置复杂，并且难以进行故障排除配置复杂，并且难以进行故障排除RIP与与OSPF的比较的比较RIPOSPF跳数限制（15跳）无跳数限制广播更新组播更新有路由环路无路由环路周期性更新（时间驱动）触发更新（事件驱动）不支持VLSM支持VLSM不支持不连续的子网支持不连续的子网都 只 支 持 等 价 负 载 分 担OSPF的分层设计的分层设计区域区域在在OSPF中使用区域来为自治系统分段，中使用区域来为自治系统分段，OSPF是一种层次是一种层次化的路由选择协议，区域化的路由选择协议，区

44、域0是一个是一个OSPF网络中必须具有的区域，网络中必须具有的区域，也称为主干区域，其他所有区域要求通过区域也称为主干区域，其他所有区域要求通过区域0互连到一起。互连到一起。OSPF为什么要划分区域为什么要划分区域减小路由表大小减小路由表大小限制限制LSA的扩散的扩散加快加快OSPF收敛速度收敛速度增强增强OSPF稳定性稳定性MetricOSPF的度量方式的度量方式成本（成本（cost）成本与链路带宽成反比：连接速度越快，成本越成本与链路带宽成反比：连接速度越快，成本越低。低。Cost=108/出站接口带宽出站接口带宽在同步串行连路上，无论物理连路的时钟速率是多在同步串行连路上，无论物理连路的

45、时钟速率是多少，默认带宽总是少，默认带宽总是1,544Kbit/sOSPF只支持等价负载分担只支持等价负载分担路由器标识路由器标识Router ID的选择标准：的选择标准：路由器环回接口的最高路由器环回接口的最高IP地址；地址；路由器活动接口的最高路由器活动接口的最高IP地址。地址。Router ID用于唯一的标识每台运行用于唯一的标识每台运行OSPF的路由器的路由器查看查看Router IDRouterA# show ip ospf Routing Process ospf 1 with ID 1.1.3.1 Supports only single TOS(TOS0) routes SPF

46、 schedule delay 5 secs, Hold time between two SPFs 10 secs Number of DCbitless external LSA 0 Number of DoNotAge external LSA 0 Number of areas in this router is 1. 1 normal 0 stub 0 nssa Area BACKBONE(0) (Active) Number of interfaces in this area is 2 Area has no authentication SPF algorithm execut

47、ed 10 times Area ranges are Link State Update Interval is 00:30:00 and due in 0:07:16 Link State Age Interval is 00:20:00 and due in 00:07:15 Number of DCbitless LSA 0 Number of indication LSA 0 Number of DoNotAge LSA 0邻居的建立邻居的建立OSPF 路由器通过路由器通过Hello LSA包来建立邻居关系包来建立邻居关系Hello包每包每10s发送一次，失效时间间隔（发送一次，失效

48、时间间隔（dead interval）为为40s建立邻居必须满足的条件：建立邻居必须满足的条件：区域号及其类型区域号及其类型Hello与失效计时器与失效计时器OSPF口令（如果配置了）口令（如果配置了）末节区域（末节区域（stub）标志（不需掌握）标志（不需掌握）Hello包的内容包的内容OSPF报文头部报文头部版本类型报文长度路由器 ID区域 ID校验和认证类型认证*认证*报文数据| 8 | 8 | 8 | 8 |24字节字节 类型类型指明五类指明五类LSA报文中的某一类，报文中的某一类，1表示表示Hello 报文。报文。32位位|Hello报文头部报文头部网络掩码Hello间隔可选项路由器

49、优先级路由器无效时间间隔指定路由器备份指定路由器邻居| 8 | 8 | 8 | 8 |32位位| 邻居邻居在路由器无效时间间隔到期之前在路由器无效时间间隔到期之前所收到的有效所收到的有效Hello报文中所有邻居的报文中所有邻居的Router ID。邻居指定与备份指定路由器指定与备份指定路由器每个多路访问（每个多路访问（multi-access）网段都有一个）网段都有一个DR和和BDR与其他路由器与其他路由器DR和和BDR通过组播通过组播IP地址地址224.0.0.5与所有路由器交流；与所有路由器交流；其他路由器通过组播其他路由器通过组播IP地址地址224.0.0.6与与DR和和BDR交流交流D

50、R和和BDR的选举由两部分组成：的选举由两部分组成：优先级优先级Router ID查看邻居查看邻居RouterB# show ip ospf neighborNeighbor ID Pri State Dead Time Address Interface10.64.1.1 1 FULL/BDR 00:00:31 10.64.1.1 Ethernet010.2.1.1 1 FULL/- 00:00:38 10.2.1.1 Serial0五种五种LSA报文报文OSPF数据包解释Hello建立邻居关系Database Description描述自己的数据库（广告）Link-State Reques

51、t向邻居请求一段链路状态数据库Link-State UpdateLSA的集合Link-State Acknowledgment对可靠数据包的回应 Hello包以不可靠组播方式发送包以不可靠组播方式发送OSPF七种接口状态七种接口状态DOWN状态：没有与任何邻居交换信息状态：没有与任何邻居交换信息INIT状态：每状态：每10秒发送秒发送HELLO包包(类型类型1)TWO-WAY（双向）状态：基本状态（双向）状态：基本状态,当看到自己出现在邻居路由器的当看到自己出现在邻居路由器的HELLO数数据包中时据包中时,它就进入了双向状态它就进入了双向状态EXSTART（准启动）状态：两个邻居路由器用（准启

52、动）状态：两个邻居路由器用DBD数据包来协商主从关系，有数据包来协商主从关系，有最高最高OSPF路由器路由器ID的路由器胜出为主的路由器胜出为主(debug ip ospf events)EXCHANGE（交换）状态：路由器相互描述它们的链路状态数据库（交换）状态：路由器相互描述它们的链路状态数据库LOADING（加载（加载)状态：接收类型状态：接收类型3(LSR状态请求包状态请求包)-回应类型回应类型4(LSU链路状态更链路状态更新包新包) 确认类型确认类型5(LSA链路状态确认包链路状态确认包)FULL ADJACENCY（全邻接）状态：生成邻接数据库（邻居路由器列表），另（全邻接）状态：

53、生成邻接数据库（邻居路由器列表），另外，还有链路状态数据库外，还有链路状态数据库(拓扑结构数据库拓扑结构数据库)和转发数据库（路由表）生成。和转发数据库（路由表）生成。接口状态七步曲接口状态七步曲172.16.5.1/24E0I am router ID 172.16.5.2, and I see 172.16.5.1.A邻居表邻居表172.16.5.2, int E0172.16.5.2/24E1B邻居表邻居表172.16.5.1, int E1I am router ID 172.16.5.1 and I see no one.Down StateInit StateTwo-Way Sta

54、teABHelloafadjfjorqpoeru39547439070713Helloafadjfjorqpoeru39547439070713建立邻居关系建立邻居关系接口状态七步曲接口状态七步曲172.16.5.1/24E0172.16.5.2/24E1ABNo, I will start exchange because I have a higher router ID.I will start exchange because I have router ID 172.16.5.1.Helloafadjfjorqpoeru39547439070713Helloafadjfjorqpoe

55、ru39547439070713Exstart State 主从关系协商中主从关系协商中接口状态七步曲接口状态七步曲DRNo, I will start exchange because I have a higher router ID.I will start exchange because I have router ID 172.16.5.1.Helloafadjfjorqpoeru39547439070713Helloafadjfjorqpoeru39547439070713Exstart State 主从关系协商完毕主从关系协商完毕 未必未必DR就是主就是主172.16.5.1/

56、24E0172.16.5.2/24E1接口状态七步曲接口状态七步曲DRHere is a summary of my link-state database.DBDafadjfjorqpoeru39547439070713Here is a summary of my link-state database.DBDafadjfjorqpoeru39547439070713Thanks for the information!LSAckafadjfjorqpoeru39547439070713LSAckafadjfjorqpoeru39547439070713Exchange State 主路由器先发送主路由器先发送DBD172.16.5.1/24E0172.16.5.2/24E1接口状态七步曲接口状态七步曲DRFull StateI need the complete entry for network 172.16.6.0/24.Here is the entry for network 172.16.6.0/24.Thanks for the informa