使用开放最短路径优先协议的无类路由

在大型复杂的网络中发送数据包时，会采取不同的路线。有些路线可能比较长，有些则比较短。

最快的可用路线总是最好的，因此需要一种机制来识别它们。

本文将介绍我们如何在网络上应用无类路由协议，使用开放最短路径优先（OSPF）协议识别快速路由。

先决条件

要想继续学习，读者应该。

对网络和配置有良好的理解。
对基本的网络路由概念有初步的了解。
知道如何使用Cisco Packet Tracer。

术语

无类别路由- 它指的是一种路由类型，如果没有找到其他特定的路由，路由器会使用默认路由来转发流量。它包括路由更新中的子网掩码信息，由RIPv2、OSPF和EIGRP协议支持。
管理距离（AD）- 这个功能被路由器用来选择可能的最佳路径。
公制- 它指的是每个无类路由协议用来确定通往网络的最佳路径的方式。OSPF使用Sum of Inverse of Bandwidth ，而RIP使用Hop Count 。EIGRP依靠Min Bandwidth + Delay 。
通配符掩码- 它指的是配置在接口上的子网掩码的反义词，并被OSPF用来指定检查匹配的IP地址范围。它通常是32位长。
具有相同区域标识的OSPF网络、路由器和链接的逻辑分组被称为OSPF区域。一个区域内的路由器需要有一个该特定区域的拓扑数据库。
OSPF邻居- 是指同一区域内由共同网络连接的两个启用OSPF的路由器之间存在的关系。

OSPF组件和特点

开放最短路径优先（OSPF）协议是一个链接状态、无类别、开放标准的路由协议，是作为内部网关协议创建的。

它使用区域的概念和路由度量cost ，通过提供快速收敛和扩展到更大的网络实施来帮助控制路由流量。

OSPF协议管理几个路由区，并协助确定特定情况下的最快可用路由。

OSPF协议有相当的组成部分。即：

路由协议消息- OSPF允许路由器以数据包的形式发送和接收消息。如hello数据包、链路状态请求数据包和数据库描述数据包。
数据结构- 它们是由OSPF邻居的消息创建的，包含了它们共享路由信息的周围路由器的列表。它们被存储在RAM中。

邻居表是由adjacency database 。
拓扑表是由link-state database （LSDB）创建的。
路由表是由forwarding database 。

算法- OSPF采用了最短路径优先（SPF）算法，该算法基于到达目标的总成本。

OSPF的特点

OSPF使用链路状态路由算法。
它支持CIDR寻址模型。
OSPF只发送更新而不是完整的路由表。
最简单的路由统计是路径成本。
它支持认证，并在每10秒后发送更新。
更新是用多播地址发送的224.0.0.5

OSPF的实施

OSPF可以用两种不同的方式设置。

i).单一区域OSPF

这种形式的OSPF实现发生在小型网络中，所有的路由器都在骨干区域（0区），导致巨大的路由表。

Single Area OSPF Network Configuration .

ii).多区域OSPF

OSPF是以分层的方式进行的。多个地点必须连接到骨干网。我们可以把一个大的自治系统划分为较小的部分，以支持分层路由。

最短路径优先（SPF）被限制在一个区域内，导致路由表更小。

Multi Area OSPF Network Configuration .

OSPF配置

让我们看看我们如何在一个局域网上配置和验证OSPF的实现。

考虑一下下面的网络。

OSPF Network Configuration

给两个路由器和PC上的接口分配IP地址。

Router>enable
Router#configure terminal
Router(config)  #interface gi0/0    !specifying interface
Router(config-if)   #ip address 192.168.20.1 255.255.255.0  !assigning IP address to interface
Router(config-if)   #no shutdown    !activating the interface
Router(config-if)   #interface gi0/1
Router(config-if)   #ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
Router(config-if)   #no shutdown
Router(config-if)   #do write   ! routers configuration saving

Router>enable
Router#config terminal
Router(config)  #interface gi0/0
Router(config-if)   #ip address 192.168.20.2 255.255.255.0
Router(config-if)   #no shutdown
Router(config-if)   #interface gi0/1
Router(config-if)   #ip address 192.168.30.1  255.255.255.0
Router(config-if)   #no shutdown

在两个路由器之间建立一个关系，并在OSPF中指定连接的子网。

Router(config)  #router ospf 1  !ospf is enabled
Router(config-router)   #network 192.168.10.0  0.0.0.255 area 0  !specifying the network, wildcard mask and the area
Router(config-router)   #network 192.168.20.0 0.0.0.255 area 0
Router(config-router)   #do write

Router(config-if)   #router ospf 1
Router(config-router)   #network 192.168.30.0 0.0.0.255 area 0
Router(config-router)   #network 192.168.20.0 0.0.0.255 area 0
Router(config-router)   #do write

要禁用路由器上的OSPF配置，在全局配置模式下使用命令no router ospf 。要查看OSPF信息，我们可以使用show ip protocols 命令。

OSPF验证

为了验证我们在网络上配置了OSPF，并且其实施是有效的，可以使用命令show ip ospf 。

Router#show ip ospf
Routing Process "ospf 1" with ID 192.168.20.1
Supports only single TOS(TOS0) routes
Minimum LSA interval 5 secs. Minimum LSA arrival 1 secs

为了查看OSPF的邻居，我们使用show ip ospf neighbor 。

Router#show ip ospf neighbor
Neighbor ID     Pri   State           Dead Time   Address         Interface
192.168.30.1      1   FULL/BDR        00:00:32    192.168.20.2    GigabitEthernet0/0

在这两台路由器上，我们可以使用show ip route ospf 命令来检查连接的子网是否在不同的区域做了广告。

Router#show ip route ospf
O    192.168.10.0 [110/2] via 192.168.20.1, 00:34:39, GigabitEthernet0/0

计算机可以通信，因为它们直接连接到同一个区域。

OSPF Network PCs Ping

结论

如上所示，我们可以在无类路由中使用OSPF来确定数据包的最快可用路由。这个功能有助于适应大型网络的实现。

如何使用开放最短路径优先协议的无等级路由