百度網(wǎng)盤官方網(wǎng)站,城鄉(xiāng)建設(shè)網(wǎng)站職業(yè)查詢,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè) 鄉(xiāng)網(wǎng)站,織夢網(wǎng)站關(guān)掉wap一、引入①路由設(shè)備根據(jù)路由表轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包#xff0c;路由表項可通過手動配置和動態(tài)路由協(xié)議生成#xff1b;②靜態(tài)路由比動態(tài)路由使用的帶寬更少#xff0c;且不占用CPU資源去計算和分析路由更新。如果網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較簡單#xff0c;只需要配置靜態(tài)路由即可#xff0c;但是當(dāng)…一、引入①路由設(shè)備根據(jù)路由表轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包路由表項可通過手動配置和動態(tài)路由協(xié)議生成②靜態(tài)路由比動態(tài)路由使用的帶寬更少且不占用CPU資源去計算和分析路由更新。如果網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較簡單只需要配置靜態(tài)路由即可但是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障或者拓?fù)浒l(fā)生變化后靜態(tài)路由不會自動更新必須手動重新配置③相比靜態(tài)路由動態(tài)路由協(xié)議具有更強可拓展性可自主學(xué)習(xí)路由信息二、動態(tài)路由動態(tài)路由協(xié)議的分類距離矢量路由協(xié)議①“傳聞式”更新機制---運行距離矢量路由協(xié)議的路由設(shè)備周期性的泛洪自己的路由表。通過路由的交互每臺路由設(shè)備都從相鄰的路由器學(xué)習(xí)路由并加載進(jìn)自己路由表中并再通知到其它相鄰路由設(shè)備②網(wǎng)絡(luò)中所有路由器是不清楚網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞闹缓唵蔚闹酪ネ硞€目的方向在哪里距離有多遠(yuǎn)。這是距離矢量算法的本質(zhì)③傳聞式的路由更新機制天生容易產(chǎn)生環(huán)路。為防止環(huán)路形成采用是一些機制分別是水平分割-從一個接口學(xué)來的路由不會再從這個接口發(fā)回去毒性逆轉(zhuǎn)-把從一個接口學(xué)來的路由再通過這個接口發(fā)回去并將其距離設(shè)置為無限大16即明確表示去往那個目的不要從我這走抑制計時器-當(dāng)一條路由不可達(dá)時在一段時間內(nèi)路由器會抑制接受關(guān)于這條路由的更新以防止舊的和錯誤的路由信息擾亂網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)更新-一旦檢測到網(wǎng)絡(luò)變化立即發(fā)送更新不必等待定期更新定時器到期。鏈路狀態(tài)路由協(xié)議-LSA泛洪與距離矢量路由協(xié)議不同鏈路狀態(tài)路由協(xié)議通告的是鏈路狀態(tài)而不是路由表。運行鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的路由器之間首先會建立一個協(xié)議的鄰居關(guān)系然后彼此之間開始交互LSALink State Advertisement鏈路狀態(tài)通告LSDB組建每臺路由器都會產(chǎn)生LSA路由器將接收到的LSA放入自己的LSDBLink State DataBase鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。路由器通過LSDB掌握了全網(wǎng)的拓?fù)銼PF計算每臺路由器基于LSDB使用SPFShortest Path First最短路徑優(yōu)先算法進(jìn)行計算。每臺路由器都計算出一棵以自己為根的、無環(huán)的、擁有最短路徑的“樹”。有了這棵“樹”路由器就已經(jīng)知道了到達(dá)網(wǎng)絡(luò)各個角落的優(yōu)選路徑路由表生成最后路由器將計算出來的優(yōu)選路徑加載進(jìn)自己的路由表Routing Table總結(jié)鏈路狀態(tài)路由協(xié)議有四個步驟第一步是建立相鄰路由器之間的鄰居關(guān)系。第二步是鄰居之間交互鏈路狀態(tài)信息和同步LSDB。第三步是進(jìn)行優(yōu)選路徑計算。第四步是根據(jù)最短路徑樹生成路由表項加載到路由表三、OSPF簡介OSPF是IETF定義的一種基于鏈路狀態(tài)的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議。目前針對IPV4協(xié)議使用的是OSPF Version 2RFC2328針對IPV6協(xié)議使用的是OSPF Version 3 (RFC2740).OSPF有以下優(yōu)點基于SPF算法以“累計鏈路開銷”作為選路參考值采用組播方式收發(fā)部分協(xié)議報文支持區(qū)域劃分支持對等價路由進(jìn)行負(fù)載分擔(dān)支持報文認(rèn)證。1.OSPF在園區(qū)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用2.OSPF基礎(chǔ)術(shù)語區(qū)域OSPF Area用于標(biāo)識一個OSPF的區(qū)域區(qū)域是從邏輯上將設(shè)備劃分為不同的組每個組用區(qū)域號Area ID來標(biāo)識。按點分十進(jìn)制的形式(與IPv4地址的格式一樣)呈現(xiàn)例如Area0.0.0.1Router-IDRouter-IDRouter Identifier路由器標(biāo)識符用于在一個OSPF域中唯一地標(biāo)識一臺路由器。Router-ID的設(shè)定可以通過手工配置的方式或loop back接口中最大的IP地址若均無則使用物理接口中最大的那個IP地址度量值OSPF使用Cost開銷作為路由發(fā)度量值。每一個激活了OSPF的接口都會維護(hù)一個接口Cost值缺省時接口Cost值100Mbit/s/接口帶寬。其中100Mbit/s為OSPF指定的缺省參考值該值時可配置的籠統(tǒng)的說一條OSPF路由的Cost值可以理解是從目的網(wǎng)段到本路由器沿途所有入接口的Cost值累加因為有不允許小數(shù)在參考值的情況下千兆和百兆接口帶寬接口的Cost值均為1所有允許網(wǎng)工進(jìn)行缺省參考值的配置以決定最佳路由路徑。3.OSPF協(xié)議報文類型4.OSPF三大表項OSPF有三張重要的表項OSPF鄰居表、LSDB表和OSPF路由表鄰居表1OSPF在傳遞鏈路狀態(tài)信息之前需先建立OSPF鄰居關(guān)系。2OSPF的鄰居關(guān)系通過交互Hello報文建立。3OSPF鄰居表顯示了OSPF路由器之間的鄰居狀態(tài)使用display ospf peer查看4OSPF鄰居表有很多關(guān)鍵信息例如可以查看對端設(shè)備的Router ID和接口地址LSDB表1LSDB會保存自己產(chǎn)生的及從鄰居收到的LSA信息下示圖例中R1的LSDB包含了三條LSA。2Type標(biāo)識LSA的類型AdvRouter標(biāo)識發(fā)送LSA的路由器。3使用命令行display ospf lsdb查看LSDB表。Router LSA描述路由器自身鏈路狀態(tài)包括路由器的互聯(lián)地址及鄰居信息Network LSA描述廣播網(wǎng)絡(luò)中DR的鏈路狀態(tài)包括網(wǎng)段地址及DR的互聯(lián)地址Summary LSA描述區(qū)域間路由包括目標(biāo)網(wǎng)段及下一跳地址ASBR Summary LSA描述ASBR的位置包括ASBR的互聯(lián)地址External LSA描述外部路由包括目標(biāo)網(wǎng)段及外部路由的類型E1或E2NSSA External LSA描述NSSA區(qū)域中的外部路由包括目標(biāo)網(wǎng)段及外部路由的類型。OSPF路由表1OSPF路由表和路由器路由表是兩張不同的表。下示圖例中OSPF路由表有三條路由2OSPF路由表包含Destination、Cost和NextHop等來指導(dǎo)轉(zhuǎn)發(fā)的信息3使用命令display ospf routing查看OSPF路由表。四、OSPF工作原理過程1.簡介OSPF路由器之間的關(guān)系關(guān)于OSPF路由器之間的關(guān)系有兩個重要的概念鄰居關(guān)系和鄰接關(guān)系。考慮一種簡單的拓?fù)鋬膳_路由器直連。在雙方互聯(lián)接口上激活OSPF路由器開始發(fā)送及偵聽Hello報文。在通過Hello報文發(fā)現(xiàn)彼此后這兩臺路由器便形成了鄰居關(guān)系。鄰居關(guān)系的建立只是一個開始后續(xù)會進(jìn)行一系列的報文交互例如前文提到的DD、LSR、LSU和LS ACK等。當(dāng)兩臺路由器LSDB同步完成并開始獨立計算路由時這兩臺路由器形成了鄰接關(guān)系。2.初識OSPF鄰接關(guān)系建立過程OSPF完成鄰接關(guān)系的建立有四個步驟建立鄰居關(guān)系、協(xié)商主/從、交互LSDB信息同步LSDB3.OSPF鄰接關(guān)系建立流程第1步第2、3步第4步Initial單向通信已建立我認(rèn)識你但不確定你認(rèn)不認(rèn)識我2-Way雙向通信已確認(rèn)我們互相認(rèn)識ExStart協(xié)商交換規(guī)則“定規(guī)矩”誰主導(dǎo)編號多少。Exchange同步數(shù)據(jù)庫目錄“對目錄”快速交換摘要清單。Loading獲取缺失的具體內(nèi)容“補內(nèi)容”請求缺失的完整信息。Full完成同步“全同步”。4.報文講解hello報文身份名片征友啟示鄰居發(fā)現(xiàn)喊話使其它OSPF路由器發(fā)現(xiàn)自己鄰居關(guān)系維護(hù)完成hello報文中參數(shù)協(xié)商建立鄰居關(guān)系參數(shù)協(xié)商通過周期性發(fā)送和接收檢測鄰居運行狀態(tài)確保雙方參數(shù)一致選舉DR/BDR在廣播和NBMA網(wǎng)絡(luò)中通過hello報文完成選舉。重要字段解釋Network Mask網(wǎng)絡(luò)掩碼發(fā)送hello報文的接口的網(wǎng)絡(luò)掩碼Hello Intervalhello間隔發(fā)送hello報文的時間間隔。通常為10SRouter Dead Interval路由失效間隔失效時間。如在此時間內(nèi)未收到鄰居發(fā)來的hello報文則認(rèn)為鄰居失效。通常為40SNeighbor鄰居列表鄰居。以Router ID標(biāo)識。其它字段解釋Opitions選項E外部路由位是否支持外部路由MC是否支持轉(zhuǎn)發(fā)組播數(shù)據(jù)包N/PNSSA位是否為NSS區(qū)域Router Priority路由優(yōu)先級DR優(yōu)先級。默認(rèn)為1.如設(shè)置為0則路由器不能參加0DR或BDR選舉Designated Router指定路由器DR的接口地址Backup Designated Router備份指定路由器BDR的接口地址。DD報文包含LSA頭部信息目的不是傳輸完整的鏈路狀態(tài)信息而是高效的比較兩個路由器的LSDB是否同步。字段解釋Interface MTU接口最大傳輸單元檢測雙向MTU是否匹配一面后續(xù)交換LSA報文過大而被分片或丟棄Options選項字段表示路由器的能力。如是否支持外部路由等Flags圖表是8位標(biāo)志字段通常為2進(jìn)制或16進(jìn)制關(guān)鍵三位I-bit(Init/初始位1表示這是第一個DD報文用于啟動交換0表示后續(xù)報文M-bitMore/更多位1表示后面還有更多DD報文。0表示這是最后一個報文MS-bitMaster/Slave/主從位1表示發(fā)送方認(rèn)為自己是Master主0表示自己是Slave從前五位通常是保留位設(shè)置為0。這三個為上半部分控制信息用于管理數(shù)據(jù)庫同步的過程誰主導(dǎo)、是否開始、是否結(jié)束DD Sequence numberDD序列號整個數(shù)據(jù)庫同步對話的唯一序列號由Master路由器在ExStart狀態(tài)下設(shè)定這是一個遞增的序列號用于確保DD報文交換的可靠性和有序性工作方式Master發(fā)送序列號為N的SS報文Slave必須使用相同序列號N來回復(fù)自己的DD報文作為確認(rèn)同時可能攜帶自己的LSA頭部Master然后發(fā)送序列號為N1的報文依次類推1由主路由設(shè)備實現(xiàn)從路由設(shè)備序列號與主路由設(shè)備相同LSA HeaderLSA頭部列表是DD報文的核心有效載荷也是其存在的根本目的它包含一個或多個LSA的頭部信息但不是完整的LSA一個LSA頭部就像是數(shù)據(jù)庫里一條記錄的“索引卡片”通常包括LS age老化時間、Options選項、LS type類型-如TYPE-1路由器LSA和TYPE-2網(wǎng)絡(luò)LSA等、Link State ID鏈路狀態(tài)ID、Advertising Router通告路由器、LS sequence numberLSA序列號-判斷新舊的關(guān)鍵、LS checksum校驗和、Length長度通過交換這些“索引卡片”雙方路由設(shè)備就能快速比較出誰的數(shù)據(jù)庫更新誰缺少哪些LSA。這兩個是下半部分?jǐn)?shù)據(jù)信息用于承載數(shù)據(jù)庫的摘要內(nèi)容用序列號保證可靠傳輸用LSA頭部描述數(shù)據(jù)庫。5.DR和BDR的作用引入DR/BDR是OSPF在廣播網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)或NBMA網(wǎng)絡(luò)幀中繼中選舉產(chǎn)生的“代表”路由器負(fù)責(zé)管理該網(wǎng)段上所有路由器的LSA交換以避免形成全互聯(lián)的鄰接關(guān)系極大減少協(xié)議的開銷為什么需要如果沒有DR/BDR每兩臺路由器之間都需要建立完全鄰接Full Adjacecy)關(guān)系。假如一個多路訪問的網(wǎng)絡(luò)中一個以太網(wǎng)交換機下連著10臺OSPF路由器就需要形成n*n-1/2個鄰接關(guān)系。每個鄰接關(guān)系都需要交換各種報文產(chǎn)生巨大的網(wǎng)絡(luò)流量和CPU開銷當(dāng)拓?fù)浒l(fā)生變化時每臺路由器都會向所有鄰居泛洪LSA更新造成廣播風(fēng)暴DR/BDR的引入將全網(wǎng)狀的鄰接關(guān)系簡化成星型的鄰接關(guān)系所有路由器只與DR和BDR建立完全鄰接關(guān)系DROther其它路由器之間只保持在2-Way狀態(tài)核心角色與職責(zé)DR指定路由器 - “主席”核心職責(zé)收集和分發(fā)LSA。具體工作監(jiān)聽所有信息與網(wǎng)段內(nèi)所有其他路由器建立完全鄰接Full狀態(tài)。統(tǒng)一接收當(dāng)任何一臺DROther路由器需要發(fā)送LSA更新時它首先將LSU發(fā)送給DR目標(biāo)地址 224.0.0.6 - AllDRouters。統(tǒng)一分發(fā)DR收到LSU后負(fù)責(zé)將其洪泛給網(wǎng)段內(nèi)的所有其他路由器目標(biāo)地址 224.0.0.5 - AllSPFRouters。生成網(wǎng)絡(luò)LSA在廣播網(wǎng)絡(luò)中DR負(fù)責(zé)產(chǎn)生并洪泛 Type-2 LSA網(wǎng)絡(luò)LSA來描述這個多路訪問網(wǎng)絡(luò)本身和連接到它的所有路由器。BDR備份指定路由器 - “副主席”核心職責(zé)實時備份DR實現(xiàn)無縫接管。具體工作與DR一樣也與網(wǎng)段內(nèi)所有其他路由器建立完全鄰接。被動監(jiān)聽監(jiān)聽所有發(fā)往DR224.0.0.6的通信保持與DR完全同步的LSDB。無縫接管當(dāng)DR發(fā)生故障時BDR會自動立即升級為DR由于它已經(jīng)有了完整的LSDB并與所有鄰居建立了Full關(guān)系因此網(wǎng)絡(luò)收斂時間極短幾乎沒有中斷。防止在DR失效后出現(xiàn)“多DR競選”的混亂局面。DROther非DR/BDR路由器 - “委員”角色既不是DR也不是BDR的普通路由器。行為只與DR和BDR建立完全鄰接Full狀態(tài)。與其他DROther路由器只保持2-Way狀態(tài)鄰居關(guān)系但不是鄰接關(guān)系不交換LSA。發(fā)送LSU更新時目標(biāo)地址是 224.0.0.6發(fā)給DR和BDR。監(jiān)聽來自DR224.0.0.5的LSA洪泛。DR/BDR選舉機制選舉發(fā)生在2-Way狀態(tài)之后ExStart狀態(tài)之前。一旦選舉完成在DR/BDR存續(xù)期間選舉結(jié)果非常穩(wěn)定非搶占式。選舉規(guī)則按優(yōu)先級順序比較優(yōu)先級Priority優(yōu)先級是0-255的數(shù)字默認(rèn)值為1在接口上配置優(yōu)先級為0的路由器永遠(yuǎn)沒有資格參與選舉它永遠(yuǎn)是DROther優(yōu)先級高的路由器勝出。比較Router ID如果優(yōu)先級相同通常是默認(rèn)情況則Router ID最大的路由器勝出Router ID是OSPF中的唯一標(biāo)識通常手動配置或取自最高環(huán)回口IP選舉過程在Hello報文中每個路由器都會列出自己認(rèn)為的DR和BDR初始為空或0.0.0.0經(jīng)過幾輪Hello報文交換后通常是Dead Interval時間網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)最終狀態(tài)DR優(yōu)先級最高且0的路由器BDR優(yōu)先級第二高且0的路由器其余路由器成為DROther。?? 重要特性非搶占性選舉只在以下情況發(fā)生網(wǎng)絡(luò)初始化所有路由器同時啟動當(dāng)前DR故障。一旦DR選舉產(chǎn)生即使新加入一臺優(yōu)先級更高的路由器它也不會搶占現(xiàn)有的DR只能成為DROther或BDR如果BDR位置空著。這保證了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。同理BDR的選舉也是非搶占的。