OSPF - D2

OSPF

OSPF的五种报文类型

广播型多路访问网络-Broadcast

以太网接口之下，默认的OSPF网络类型为Broadcast
OSPF在广播多路访问的网络上，会进行DR（Designated Router指定路由器）与BDR（BackupDesignated Router）的选举
- DR与BDR的能够与该链路上其他路由器（DR other）建立邻接关系，进入Full状态
- DR other之间建立邻居，停留在2-way状态，不会交换LSA

OSPF的DR、BDR机制

一个广播域一个DR

DR、BDR的机制减少了在==同一广播域==中邻接的数量，减少了广播网络中LSA的泛洪，节省带宽

例如图的案例中

如果两两建立邻接需要15对邻接【排列组合，C（6，2）=15】
如果DR机制，只需要8对邻接

OSPF的DR、BDR的选举

OSPF不抢占

==优先级高的成为DR，其次成为BDR==
- Hello报文携带路由设备优先级，默认=1
- 优先级为0的路由设备不具备选举资格，未来也不可能为DR或者BDR
优先级一致的情况下，==Router ID更高的成为DR，第二高的成为BDR==
- DR和BDR一旦选定，即使OSPF区域内新增优先级更高的路由设备，DR和BDR也不会重新选举，只有当DR和BDR都失效后，才参与选举
- 优先级是基于接口的，修改命令如下
- ```
(config)#int vlan 10
(config-if-VLAN 10)#ip ospf priority 10
```

DR和BDR选举完成后，不会再变
如果此时网络拓扑内新增一个优先级更高的，会变成DR other，DR故障后，BDR成为DR，两个都故障后，重新选举

选举示例

示例一

R5后来加入网络，虽然它的Router ID比原有的DR和BDR都高，但是==出于稳定性==的考虑，只能成为DRother路由器。

示例二

当DR失效时，BDR立刻成为新的DR
DRother路由器进行竞争，Router ID高成为新BDR

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OSPF区域与配置

OSPF的单区域问题

同一个区域内所有路由器为了LSDB保持完全相同，在链路发生变动的时候需要更新LSA
- 每台路由器都会收到的大量的LSA通告；
- 内部某条链路动荡，都会触发全网路由器重新执行SPF算法，导致网络不稳定；
区域内路由无法汇总，需要维护的路由表越来越大，资源消耗过多，性能下降，影响数据转发

OSPF的单区域问题解决方案

把大型网络分隔为多个较小，可管理的单元：区域（area）：

控制LSA只在区域内洪泛，有效地把拓扑变化控制在区域内，拓扑的变化影响限制在本区域
提高了网络的稳定性和的扩展性，有利于组建大规模的网络
在区域边界可以做路由汇总，减小了路由表

OSPF多区域层次化

OSPF区域可以分为骨干区域和非骨干区域

骨干区域：area 0，骨干区域在逻辑上不能被分割；
非骨干区域：==area 0以外的其他区域都是非骨干区域，非骨干区域必须和骨干区域相连==

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OSPF多区域环境路由器类型

内部路由器IR （ Internal Area Router）
- 所有接口在同一个Area内
- 同一区域内的内部路由器，LSDB完全相同
区域边界路由器ABR（ Area Border Router）
- ==接口分属于两个或两个以上的区域，并且有一个活动接口属于area 0==
- ABR为它们所连接的每个区域分别维护单独的LSDB
- ==区域间路由信息必须通过ABR进行传递==
自制系统边界路由器ASBR（Auto System Border Router）
- 自制系统边界的路由器，至少有一个接口属于OSPF之外的其他路由协议

单区域OSPF案例

OSPF路由案例1需求

在三台路由器上配置OSPF路由，配置OSPF进程号为10
配置OSPF区域全为0，使PC1和PC2能ping通PC3

启动OSPF进程：

`(config)# router ospf [process ID]``

配置OSPF运行的接口以及接口的区域ID （建议使用精确宣告）：
(config-router)# network network mask area [area ID]

R1(config)#router ospf 10
R1(config-router)#network 172.16.2.254 0.0.0.0 area 0
R1(config-router)#network 172.16.1.254 0.0.0.0 area 0
R1(config-router)#network 10.1.0.1 0.0.0.0 area 0

R2(config)#router ospf 10
R2(config-router)#network 10.1.0.2 0.0.0.0 area 0
R2(config-router)#network 10.2.0.1 0.0.0.0

R3(config)#router ospf 10
R3(config-router)#network 10.2.0.2 0.0.0.0 area 0
R3(config-router)#network 10.3.0.254 0.0.0.0 area 0

查看R1、R2和R3的路由表

使用特权用户模式命令show ip route，显示IP路由表

R1#show ip route
C 10.1.0.0/30 is directly connected, GigabitEthernet 0/1
C 10.1.0.1/32 is local host.
O 10.2.0.0/30 [110/2] via 10.1.0.2, 00:00:48, GigabitEthernet 0/1
C 172.16.1.0/24 is directly connected, GigabitEthernet 0/0
C 172.16.1.254/32 is local host.
C 172.16.2.0/24 is directly connected, GigabitEthernet 0/2
C 172.16.2.254/32 is local host.
O 192.168.1.0/24 [110/3] via 10.1.0.2, 00:00:32, GigabitEthernet 0/1

R2#show ip route
C 10.1.0.0/30 is directly connected, GigabitEthernet 0/0
C 10.1.0.2/32 is local host.
C 10.2.0.0/30 is directly connected, GigabitEthernet 0/1
C 10.2.0.1/32 is local host.
O 172.16.1.0/24 [110/2] via 10.1.0.1, 00:01:25, GigabitEthernet 0/0
O 172.16.2.0/24 [110/2] via 10.1.0.1, 00:01:25, GigabitEthernet 0/0
O 192.168.1.0/24 [110/2] via 10.2.0.2, 00:01:12, GigabitEthernet 0/1

R3#show ip route
O 10.1.0.0/30 [110/2] via 10.2.0.1, 00:01:29, GigabitEthernet 0/0
C 10.2.0.0/30 is directly connected, GigabitEthernet 0/0
C 10.2.0.2/32 is local host.
O 172.16.1.0/24 [110/3] via 10.2.0.1, 00:01:29, GigabitEthernet 0/0
O 172.16.2.0/24 [110/3] via 10.2.0.1, 00:01:29, GigabitEthernet 0/0
C 192.168.1.0/24 is directly connected, GigabitEthernet 0/1
C 192.168.1.254/32 is local host.

查看OSPF 协议状态：show ip protocols

FULL/BDR ：表示邻接状态已经建立，并且此时本路由器为BDR角色

查看OSPF邻居表：show ip ospf neighbor

R2#show ip protocols
Routing Protocol is "ospf 10"
Outgoing update filter list for all interfaces is not set
Incoming update filter list for all interfaces is not set
Router ID 10.2.0.1
Memory Overflow is enabled
Router is not in overflow state now
Number of areas in this router is 1: 1 normal 0 stub 0 nssa
Routing for Networks:
10.1.0.2 0.0.0.0 area 0
10.2.0.1 0.0.0.0 area 0
Reference bandwidth unit is 100 mbps
Distance: (default is 110)

R2#show ip ospf neighbor
Neighbor ID Pri State BFD State Dead Time Address Interface
172.16.2.254 1 Full/DR - 00:00:37 10.1.0.1 GigabitEthernet 0/0
192.168.1.254 1 Full/DR - 00:00:34 10.2.0.2 GigabitEthernet 0/1

多区域OSPF案例

OSPF路由案例2需求：

在三台路由器上配置OSPF路由，配置OSPF进程号为10
按照拓扑图配置OSPF区域，使PC1和PC2能ping通PC3

启动OSPF进程：

Router(config)# router ospf 进程号

配置OSPF运行的接口以及接口的区域ID ：

Router (config-router)# network 网络号反掩码 area 区域id

R1(config)#router ospf 10
R1(config-router)#network 172.16.2.254 0.0.0.0 area 1
R1(config-router)#network 172.16.1.254 0.0.0.0 area 1
R1(config-router)#network 10.1.0.1 0.0.0.0 area 1

R2(config)#router ospf 10
R2(config-router)#network 10.1.0.2 0.0.0.0 area 1
R2(config-router)#network 10.2.0.1 0.0.0.0 area 0

R3(config)#router ospf 10
R3(config-router)#network 10.2.0.2 0.0.0.0 area 0
R3(config-router)#network 10.3.0.254 0.0.0.0 area 0

使用特权用户模式命令show ip route，显示IP路由表

“O”表示区域内部路由
“O IA”表示区域间路由

R1#show ip route
C 10.1.0.0/30 is directly connected, GigabitEthernet 0/1
C 10.1.0.1/32 is local host.
O IA 10.2.0.0/30 [110/2] via 10.1.0.2, 00:00:19, GigabitEthernet 0/1
C 172.16.1.0/24 is directly connected, GigabitEthernet 0/0
C 172.16.1.254/32 is local host.
C 172.16.2.0/24 is directly connected, GigabitEthernet 0/2
C 172.16.2.254/32 is local host.
O IA 192.168.1.0/24 [110/3] via 10.1.0.2, 00:00:19, GigabitEthernet 0/1

R3#show ip route
O IA 10.1.0.0/30 [110/2] via 10.2.0.1, 00:01:45, GigabitEthernet 0/0
C 10.2.0.0/30 is directly connected, GigabitEthernet 0/0
C 10.2.0.2/32 is local host.
O IA 172.16.1.0/24 [110/3] via 10.2.0.1, 00:01:36, GigabitEthernet 0/0
O IA 172.16.2.0/24 [110/3] via 10.2.0.1, 00:01:36, GigabitEthernet 0/0
C 192.168.1.0/24 is directly connected, GigabitEthernet 0/1
C 192.168.1.254/32 is local host.

R2#show ip route
C 10.1.0.0/30 is directly connected, GigabitEthernet 0/0
C 10.1.0.2/32 is local host.
C 10.2.0.0/30 is directly connected, GigabitEthernet 0/1
C 10.2.0.1/32 is local host.
O 172.16.1.0/24 [110/2] via 10.1.0.1, 00:01:07, GigabitEthernet 0/0
O 172.16.2.0/24 [110/2] via 10.1.0.1, 00:01:07, GigabitEthernet 0/0
O 192.168.1.0/24 [110/2] via 10.2.0.2, 00:15:52, GigabitEthernet 0/1

OSPF在RGOS平台上的管理距离是（）？
A.110
B.89
C.10
一个接口，物理链路带宽是50M，那么默认的OSPF开销是多少（）？
A.1
B.2
C.10
以下哪项说法是错误的？（）
A.OSPF的hello报文携带的默认设备优先级=1
B.OSPF区域内，任何一台路由器都可以进行路由汇总
C.OSPF优先选择物理IP地址最大的IP作为Router-id
D.同一OSPF区域内，两台路由器的Router-ID可以一致

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实验

实验需求：

单区域实验，使区域0的设备可以全网互通

2.多区域，全网互通，并希望PC1访问PC3走R6-R9-R7

单区域：

理清楚ip地址给那些接口配置，范围是多少？

VPC配置ip地址和网关命令： ip ip地址掩码网关的ip地址

VPC查看ip信息：show ip all

路由器作为破(po)除(chu)使用时：

配置使用接口的IP，配置接口IP地址：

Interface g0/0 //进入需要配置ip地址的接口

No switchport //开启接口的三层功能【新版eve，路由器三层功能默认开启】

Ip address ip地址掩码 //给接口配置ip地址

Exit //退出

Ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 网关ip //配置到达网关的默认路由

Interface loopback * //开始loopback接口【作用，一般用来做验证的】

Ip address ip地址掩码【要求32】//配置loopback接口的IP地址，掩码必须为32

配置开启OSPF

第一种：

Route ospf 1 //进入ospf进程1

Route-id . . . //配置设备的router-id，并且需要确认Y

Network ip地址反掩码 area area-id //宣告网段并配置所在区域【网段需要包含自身属于该区域的直连网段】

第二种方式：

Interface g0/0 //进入所需要宣告的接口

Ip ospf 1 area 0 //宣告实在接口的ip地址所属的ospf进程和区域

可以修改，优先级和开销，来指定或者改变OSPF 的DR,BDR 和选路

Interface g0/0 //进入接口

Ip opsf priority * //修改OSPF设备的接口优先级【范围0-255，当优先级为0时，表示放弃选举资格，不参与】

Ip ospf cost * //修改开销

使用ping命令通信时，默认使用是出口的IP地址。

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