【HCIP】学习 -- OSPF我又回来啦之虚连接

雪糕是宝贝
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前言

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OSPF回顾

  • 网络规模扩大
  • 网络可靠性要求提高
  • 网络异构化加剧

RIP 在大型网络中部署所面临的问题

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存在周期时间，30秒，A->B 等30秒 B->C ,网络大会导致收敛慢，网络容易震荡 同时只知道下一跳，不知道全局拓扑，只看跳数，限制了网络拓展。

  • 逐跳收敛：收敛慢，故障恢复时间长
  • 分布式路由计算：缺少对全局网络拓扑的了解
  • 以“跳数”为度量：存在选择次优路线的风险

ospf特点：

  • 路由信息传递与路由计算分离
  • 基于SPF算法
  • 以“累计链路开销”作为选路参考值
  • 工作流程：建立邻居-> 同步链路状态 -> 计算路由，通过LSDB掌握全网的拓扑结构

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  • MA网络才会选举DR BDR

Router ID

， 用于在自治系统中唯一标识一台运行的OSPF路由器，每台运行的OSPF路由器都有一个Router id，这个id可以手动配置，如果没有手动配置则看接口，有虚拟接口和物理接口，选取地址最大的作为Router id,如果没有虚拟口和物理口，则选择0.0.0.0，但是此时ospf是没有启动的。

邻居建立过程

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  • DOWN 发送hello包，打招呼
  • 收到hello包之后成为init状态
  • B发送hello包，A发现里面有自己的名字之后，变为2way状态
  • 同时A也发送hello包，包含B，B发现里面有自己的名字之后，变为2way状态

手动建立邻居

  • ospf支持通过单播的方式建立邻居关系
  • 对于不支持组播的网络可以通过手动配置实现邻居的发现与维护
  • 存在第八种attempt状态

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LSDB同步

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  • ExStart 选择主从状态，通过比较ROUTER-ID来选择主从，区分于DR-BDR。主从主要用于选择序列号
  • Exchange 对比数据库，选择摘要信息，然后进行请求，LSA 包含在LSU中
  • Full
  • 五种包 hello dd lsa lsu lsack

OSPF单区域

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  • 收到了LSA通过太多了，OSPF路由的负担会很大
  • 内部动荡会引起全网路由器的完全SPF计算
  • 资源消耗过多，LSDB庞大，设备性能下降，影响数据转发
  • 每台路由器都需要维护路由表越来越大，单区域内路由无法汇总

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  • 把大型网络分隔为多个较小的，可管理的单元- 区域Area
  • 这种模式减少了LSA的泛洪范围，有效的把拓扑变化控制在区域内，达到网络优化的目的
  • 在区域边界可以做路由汇总，减少了路由表
  • 充分利用OSPF的特殊区域的特性，进一步减少LSA泛洪，从而优化路由
  • 多区域提高了网络的扩展性，有利于组建更大的网络

单区域OSPF配置案例

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宣告接口路由的方式很多，如network 10.1.13.0 0.0.0.255 后面是反掩码，只要把接口所在的地址包含在宣告的网段内即可。

查看OSPF的邻居状态

display ospf peer brief

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查看OSPF的LSDB

display ospf lsdb

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验证命令

display ospf peer # 查看OSPF邻居
display ospf interface # 查看OSPF接口
display ospf routing # 查看OSPF路由
display ospf abr-asbr # 查看ABR和ASBR
display ospf lsdb # 查看LSDB

度量值

  • 接口cost=参考带宽（10的8次方）/实际带宽
  • 更改cost的两种方式
    • 直接在接口下配置
    • 修改带宽参考值

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RTA到达192.168.3.0/24的累计开销 G1 cost + G3 cost

  • 丰富的数据链路层支持能力
  • 包含点到点，以太网和帧中继网络

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P2P网络

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  • 仅两台路由器互联
  • 支持广播和组播

广播型网络 MA网络

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  • 两台或者两台以上的路由器通过共享介质互联
  • 支持广播和组播

NBMA网络

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  • 两台或者两台以上的路由器通过VC互联
  • 不支持广播和组播
  • DLCI 帧中继网络的MAC地址 A到B是虚链路 相当于专线

P2MP网络

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  • 多个点到点网络的集合
  • 支持广播和组播
  • 里面没有虚链路，需要转机，没有直达链路

MA网络中的问题

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  • n * (n-1)/2个邻接关系，管理复杂
  • 重复的LSA泛洪，造成资源的浪费

DR与BDR的作用

  • 减少邻接关系
  • 降低OSPF协议流量

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DR-BDR选举规则

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  • DR BDR选举都是基于接口的，且是非抢占的
  • 接口的DR优先级越大越优先
  • 接口的DR优先级相等时，Router ID越大越优先

邻居与邻接的关系

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DRother建立邻居关系

帧中继网络配置

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sys 
sys R1
int s4/0/0
ip add 123.0.0.1 24
link-pro fr
undo fr inarp
fr map ip 123.0.0.2 102 broadcast
fr map ip 123.0.0.3 103 broadcast


sys 
sys R2
int s4/0/0
ip add 123.0.0.2 24
link-pro fr
undo fr inarp
fr map ip 123.0.0.1 201 broadcast
fr map ip 123.0.0.3 203 broadcast



sys 
sys R3
int s4/0/0
ip add 123.0.0.3 24
link-pro fr
undo fr inarp
fr map ip 123.0.0.1 301 broadcast
fr map ip 123.0.0.2 302 broadcast

MA链路建立ospf

ospf network-type broadcast nbma p2mp p2p
peer x.x.x.x # 手动指定邻居
ospf dr-priority 100 # 配置接口优先级 只有Broadcast和NBMA接口会选举DR BDR

虚连接 Virtual Link

  • 为了避免区域间路由，OSPF规定不允许直接在两个非骨干区域之间发布路由信息，只允许在一个区域内部或者在骨干区域或者非骨干区域之间发布路由，因此，每个ABR都必须连接到骨干区域。即要求所有非骨干区域必须和骨干区域相连，骨干区域也必须相连。
  • 但是由于设计、升级、合并、改造等因素，从而造成不规范的区域架构，最终导致路由学习不完整，解决方案就是虚链路。
  • 然而，虚连接增加了网络的复杂程度，使故障的排除更加困难。因此，在网络规划中应该尽量避免虚连接。
  • 虚连接只是作为修复无法避免的网络拓扑问题的一种临时手段
  • 虚链路可以看做是一个标明网络的某个部分是否要重新规划的标志。

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两个不规范的OSPF区域没有直连，需要在两个ABR[区域边界路由器]之间建立虚链路

ospf 1
area 1
vlink-peer 3.3.3.3
  • 虚链路另外一个作用就是提供冗余的备份链路，当骨干区域因链路故障将被分割时，通过虚连接仍然可以保证骨干区域在逻辑上的连通性。

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