OSPF: Open Shortest Path First, протокол открытого кратчайшего пути
Обзор ospf:
OSPF (Open Shortest Path First Open Shortest Path First ) - это IGP (протокол внутреннего шлюза, именуемый IGP) для отдельной автономной системы (автономная система, AS) в пределах маршрута принятия решений . Это реализация протокола маршрутизации состояния канала , который принадлежит протоколу внутреннего шлюза (IGP), поэтому он работает в автономной системе. Для вычисления дерева кратчайших путей используется знаменитый алгоритм Dixga . OSPF поддерживает балансировку нагрузки и маршрутизацию на основе типов услуг, а также несколько форм маршрутизации, таких как маршрутизация конкретного хоста и маршрутизации подсети и т. Д.
Самый большой недостаток OSPF: большое количество обновлений -> Чтобы выжить в больших сетях - структурированное развертывание - территориальное разделение и планирование адресов
Внутрирегиональное соглашение
Межзональная маршрутизация
OSPF: протокол открытия кратчайшего пути
Бесклассовое (несущая маска) состояние канала (на основе топологии) тип IGP (внутренний AS) протокол
Большое количество обновлений - «Чтобы выжить в средних и крупных сетях - структурированное развертывание - региональное подразделение, планирование адресов.
Обновление триггера, обновление каждые 30 минут ; многоадресное обновление - 224.0.0.5 - все ospf 224.0.0.6 - DR / BDR
Есть V1-V3, в настоящее время универсальный V2; V3 используется IPV6;
Протокол на основе IP-инкапсуляции, заголовок уровня 3 межуровневой инкапсуляции, протокол № 89 , балансировка нагрузки поддержки служебных данных;
Диапазон использования: IGP
Особенности алгоритма протокола : протокол маршрутизации состояния канала (алгоритм SPF)
Протокол представляет собой бесклассовый сетевой протокол , расширяющий сетевую маску.
1. Функции OSPF:
1. OSPF - это типичный протокол маршрутизации состояния канала
. 2. Передача информации называется LSA, объявление состояния канала LSA, включая информацию о маршрутизации и информацию о топологии.
LSA маршрутизации: описывает информацию о маршрутизации интерфейса на
топологический LSA маршрутизатора : описывает состояние канала между маршрутизаторами
3. Метод обновления: запуск обновления + 30 минут обновления состояния канала
4. Адрес обновления: многоадресное и одноадресное обновление, многоадресный адрес: 224.0.0.5 (ВСЕ маршрутизаторы SPF) 224.0.0.6 ( ВСЕ маршрутизаторы DR)
5. Поддержка аутентификации маршрутизации
6. Краткое описание руководства по поддержке
7. Разделение на зону поддержки
8. OSPF потребляет больше ресурсов оборудования, маршрутизатор поддерживает до 31 процесса OSPF
2. Область OSPF: на
основе
разделения интерфейса (канала) Значение разделения области: 1. Уменьшите количество LSA 2. Уменьшите разброс LSA
. Маркировка области: 32 двоичных 1. Десятичное число 2. Аналогично IP-адресу (AB Класс)
классификация области:
1. Магистральная область: тег области бит 0 или 0.0.0.0
2. Не магистральная область: тег области не равен 0 или 0.0.0.0
Принцип построения области: структура сети подсолнечника
1. Сеть OSPF должна быть уникальной магистральная область
2. Если есть не магистральная область, не магистральные области должны быть напрямую подключены к
роли магистрали в маршрутизаторах OSPF:
магистральный маршрутизатор: область маршрутизатора всех интерфейсов, принадлежащих к области 0, в
не магистральных маршрутизаторах: все интерфейсы Маршрутизатор принадлежит к
ABR в не магистральной области : граничный маршрутизатор области, маршрутизатор в области между
Area0 и не-Area0 и маршрутизатор, способный генерировать LSA типа 3. ASBR: граничный маршрутизатор автономной системы, маршрутизатор на границе сети OSPF и сети без OSPF, введение сети без OSPF в сеть OSPF может производить 5 или 7 типов
Три типа пакетов OSPF
Структура заголовка пакета OSPF
Межуровневая инкапсуляция в IP-заголовок, номер протокола 89
Есть 5 типов пакетов:
1. привет пакет
Периодическая многоадресная отправка, используемая для обнаружения, установления и периодического поддержания активности соседей и отношений смежности;
В пакете приветствия содержатся идентификаторы RID местных известных соседей, чтобы эти соседи оставались живыми; время приветствия 10 или 30 секунд
Мертвое время в 4 раза превышает время приветствия;
2. пакет DBD
Пакет описания базы данных
3. Пакет LSR.
Запрос состояния канала основан на неизвестном заголовке LSA сообщения в DBD.
4.
Обновление статуса канала пакета LSU , содержащее информацию LSA.
Количество LSA: сообщение содержит количество LSA
5. Пакет LSACK
Подтверждение статуса канала
Заголовок LSA: сообщение содержит заголовок LSA.
Четыре, рабочий процесс OSPF
После того, как конфигурация запуска завершена, соседи рассылают многоадресные пакеты приветствия для отправки и получения и устанавливают отношения соседей; сгенерируйте таблицу соседей :
После того, как условие будет выполнено, сосед, который не может соответствовать, останется в отношениях соседства, и только пакет приветствия может периодически поддерживаться в рабочем состоянии;
Соседи, которые успешно совпадают, устанавливают отношения смежности; DBD используется для взаимодействия каталога в процессе, а LSR / LSU / LSack используется для получения локально неизвестной информации LSA; наконец, синхронизация LSDB между отношениями смежности завершена; таблица базы данных сгенерировано ; Затем локально на основе LSDB сгенерировать ориентированный граф -> древовидная структура -> алгоритм выбора кратчайшего пути SPF
Рассчитайте локальный кратчайший путь ко всем неизвестным сегментам сети на основе древовидной структуры, а затем загрузите его в таблицу маршрутизации ;
После завершения сходимости пакет приветствия периодически сохраняется, пакеты DBD периодически сравниваются между соседями каждые 30 минут;
Структурная мутация:
- Новый сегмент сети - подключитесь напрямую к устройству нового сегмента сети, напрямую используйте пакет обновления, чтобы проинформировать всех локальных соседей
- Отключите сегмент сети - подключитесь напрямую к устройству в отключенном сегменте сети, напрямую используйте пакет обновления, чтобы проинформировать всех локальных соседей
- Невозможно связаться - По истечении обратного отсчета времени простоя, соседи отключаются, и информация удаляется;
существительное:
Уведомление о состоянии канала LSA, разные топологии или маршруты генерируются в разных средах, одна часть информации - это одна LSA
База данных LSDB Link State Коллекция LSA во всей сети
Синхронизация LSDB Поведение конвергенции OSPF, вся сеть LSDB должна быть согласованной
Для поведения конвергенции OSPF с лавинной рассылкой LSA требуется, чтобы вся сеть получала один и тот же LSA.
5. Механизм соседнего состояния OSPF:
1. Вниз: не получить пакет приветствия соседа
2. Начало: состояние инициализации, после начала отправки пакета приветствия, состояние инициализации
3. попытка: состояние
попытки 4. двустороннее: состояние двунаправленной связи (состояние соседей)
5. Выносить: предварительно -старт состояния, как только DBD основной памяти начинает отправляться, он переходит в состояние перед запуском
6. Обмен: предварительный обмен, выбор основной памяти завершен, затем отправка DBD, несущего сообщение заголовка LSA, введите предварительное -exchange, отправляет пакет данных LSR
7. Загрузка: состояние загрузки, после отправки пакета LSU он переходит в состояние загрузки, и выполняется большое количество обучения LSA.
8. Full: Смежное состояние (все LSA обеих сторон выучены)
Шесть, базовая конфигурация OSPF
[r1] ospf 1 router-id 1.1.1.1 необходимо определить номер процесса при запуске, имеет только локальное значение
Рекомендуется настроить RID - Уникальный во всей сети - Ручная настройка - Максимальное значение интерфейса локальной петли - Максимальное значение физического интерфейса
[r1-ospf-1]
[r1-ospf-1] area 0 Введите соответствующую область для объявления
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0] сеть 1.1.1.1 0.0.0.0
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0] сеть 12.1.1.1 0.0.0.0
Правила территориального деления OSPF:
- Топология «звезда» - не магистральные области должны подключаться к магистральной области
- ABR должен существовать - граничный маршрутизатор области - между областями должно быть пограничное устройство
[r2] отобразить одноранговый узел ospf Просмотр таблицы соседей
[r2] отобразить краткую информацию о узле ospf Просмотреть краткую таблицу таблицы соседей
OSPF процесс 1 с идентификатором маршрутизатора 2.2.2.2
Пиринговая статистическая информация
-------------------------------------------------- --------------------------
ID области Интерфейс ID соседа Состояние
0.0.0.0 GigabitEthernet0 / 0/0 1.1.1.1 Полный
0.0.0.1 GigabitEthernet0 / 0/1 3.3.3.3 Полный
После того, как отношения соседства установлены, условия совпадают; если сопоставление не удается, отношения соседства сохраняются, и только пакет приветствия будет периодически поддерживаться в рабочем состоянии;
Успешное совпадение установит отношения смежности:
Во-первых, используйте DBD для выбора главного-подчиненного и используйте DBD для взаимодействия с каталогом базы данных:
Несколько параметров о пакете DBD:
- MTU Протокол OSPF будет нести значение MTU прямого соединения с соседом в пакете DBD; значение MTU соседа должно быть точно таким же, в противном случае оно застрянет в конечной машине exstart; по умолчанию устройства Huawei не обнаруживают это значение MTU;
[r1] интерфейс GigabitEthernet 0/0/1
[r1-GigabitEthernet0 / 0/1] ospf mtu-enable включает определение MTU на интерфейсе, напрямую подключенном между соседями: если один конец включен, другой конец также должен быть включен ;
- Скрытое подтверждение Одно устройство использует тот же серийный номер, что и другое устройство, для подтверждения данных на противоположном конце OSPF всегда неявно подтверждает мастер;
- Поле описания I равно 1. Для идентификации первого DBD, отправленного локально, M равно 0. Последний DBD, отправленный локально. MS равно 1 для ведущего, а S равно 0 для ведомого.
После использования DBD для взаимодействия друг с другом в каталоге базы данных используйте LSR / LSU / LSack для получения неизвестной информации LSA;
Наконец, LSDB всех устройств согласован; создается таблица базы данных :
<r1> отобразить ospf lsdb просмотреть таблицу базы данных
Когда синхронизация базы данных завершится, OSPF будет основан на локальной LSDB, рассчитанной как ориентированный граф -> древовидная структура -> кратчайший путь загружается в таблицу маршрутизации :
По умолчанию приоритет оборудования Huawei равен 10;
<r1> отобразить маршрутизацию ospf Просмотреть все локальные маршруты, связанные с OSPF, отправленные + полученные
Показатель: значение стоимости = значение стоимости = эталонная полоса пропускания / пропускная способность интерфейса.
OSPF выбирает кратчайший путь с наименьшей суммой значений стоимости для всего пути; эталонная полоса пропускания по умолчанию составляет 100M
Если полоса пропускания интерфейса больше эталонной, стоимость будет равна 1; это может привести к плохой маршрутизации.
Эталонную полосу пропускания устройства можно изменить:
[r1] ospf 1
[r1-ospf-1] ссылка на полосу пропускания?
INTEGER <1-2147483648> эталонная полоса пропускания ( Мбит / с )
[r1-ospf-1] ссылка на полосу пропускания 1000
Помните: если вы изменяете, все устройства во всей сети должны быть изменены для согласованности;
7. Условия для OSPF для установления отношения соседства от отношения соседа к отношениям соседа.
Следить за типом сети
- В сетях точка-точка соседи должны стать смежными
- В сети MA OSPF не поддерживает разделение интерфейса интерфейса; поэтому, если два устройства находятся рядом, это вызовет большое количество повторных обновлений; следовательно, необходимо выполнить выбор DR / BDR, а DR / BDR использует многоадресную рассылку 224.0 .0,6;
Устройства без DR / BDR в этом сегменте сети могут быть установлены только как соседние отношения;
Правила выборов: сначала сравните приоритет интерфейса кандидата 0-255, что является лучшим значением, 0 означает не участвовать
По умолчанию - 1. Если приоритет такой же, сравните значение RID участвующих устройств, значение лучше;
Изменение приоритета интерфейса может помешать выбору:
[r1] интерфейс GigabitEthernet 0/0/1
[r1-GigabitEthernet0 / 0/1] ospf dr-priority 2 Приоритет модификации участвующего интерфейса
Примечание. Выбор DR - это не вытесняющее действие, поэтому процесс OSPF необходимо перезапустить, чтобы изменить приоритет.
<r1> сбросить процесс ospf
Предупреждение: процесс OSPF будет сброшен. Продолжить? [Да / Нет]: да
Топология:
Центр к сайту (структура звездообразный узел-звезда) DR должен быть расположен на центральном сайте, без BDR
Часть структуры сетки основана на фактической среде, чтобы сосредоточиться на том, нужно ли исправлять DR;
Полностью подключенная ячеистая структура --- выбор DR / BDR является нормальным
8. Неровные участки OSPF.
- Неосновные области вдали от позвоночника
- Разрывная магистральная область - после локального изучения маршрута из области x, она не может совместно использовать область X
решение:
- Обычный GRE, туннельный туннель
Используйте туннель, чтобы установить новую логическую связь между законным и незаконным ABR; затем объявите ссылку на протокол OSPF
Недостатки:
- Периодический OSPF должен фактически передаваться через промежуточную область, что значительно увеличивает занятость ресурсов промежуточной области.
- Плохая маршрутизация - когда устройство ospf получает два маршрута к одному и тому же сегменту сети, оно сначала обращает внимание на идентификаторы областей, полученные этими двумя маршрутами; магистральные области лучше, чем не магистральные области
Девять, LSA
1.1 типа LSA (маршрутизатор)
Причина: необходимо знать информацию о топологии в той же области.
Функция: используется для передачи информации о маршрутизации и топологии в области, где находится локальное устройство.
Объем распространения: в области, где локальное устройство расположено , оно заканчивается в ABR (соединение Граничные маршрутизаторы в разных областях одного и того же протокола генерируют 3 типа информации LSA)
.Особенности:
(1) В сети MA LSA типа 1 содержит только интерфейс MA (соединение для передачи) и значения метрики, а также информация о маске и топологии имеют тип 2. Появляется LSA
(2) идентификатор канала = ADV router = RID маршрутизатора, который генерирует LSA типа 1
(3) количество каналов: идентификатор содержит несколько частей информации
2.2 Типы
причин LSA (сети) :
(1) Если есть сеть MA в типе LSA, количество и подключение оборудования в сети MA неизвестны
(2) Только маршрутизатор DR в сети MA будет производить
функция LSA типа 2 : описание всех маршрутизаторов в сети MA и сетевая маска сети MA.
Диапазон распространения: передача в этой области и завершение в ABR (независимо от того, есть ли интерфейс MA).
Характеристики:
(1 ) Link-id: адрес интерфейса DR ADV в сети MA: идентификатор маршрутизатора маршрутизатора, которому принадлежит интерфейс DR
(2) описывает информацию о маске и информацию о топологии MA (какие маршрутизаторы подключены к этому сегменту сети MA)
3.3 Типы LSA (сводка)
Причина: маршрутизация должна передаваться между доменами, чтобы охватить всю сеть.
Функция: используется для передачи маршрутизации в разных областях (только информация о маршрутизации).
Диапазон распространения: передача между областями (по умолчанию, только в определенной области). Передача в области, она должна быть восстановлена новым ABR при входе в другие области), весь домен OSPF (не принадлежащий ни одному маршрутизатору)
имеет:
(1) Link-id: номер сети маршрутизации ( передача определенной области маршрутизаторам в других областях (IP-интерфейс, физический интерфейс)
(2) ADV: для региона ABR идентификатор маршрутизатора по умолчанию изменяется в разных областях (если передается в конкретный регион, регион, который содержит ABR, изменение ADV)
LSA типа 4.4: сводная
функция ASBR LSA : помимо генерации области, где находится LSA типа 5, он используется для объявления местоположения ASBR.
Link id: идентификатор-маршрутизатора ASBR.
Маршрутизатор ADV: идентификатор-маршрутизатора по умолчанию для ABR в области, где находится ASBR
Особенности: при пересечении различных областей создается новый ABR. (В соответствии с LSA типа 3)
Тип 5.5 LSA (внешний)
Причина для внешнего LSA : в одной сети существуют разные протоколы, чтобы вся сеть была достижимой.
Функция: Импорт внешних маршрутов в домен OSPF.
Характеристики:
(1) Link-id: номер сети внешней маршрутизации ( external IP интерфейса маршрутизатора в области) ADV: ASBR router-ID
(2) Seed metric: когда другие протоколы повторно публикуются в OSPF, будет метрика по умолчанию 20 (метрика передачи типа 2 не изменяется). Type 1 изменен
(3) Адрес пересылки: Адрес пересылки
Технология WAN
Уровень канала передачи данных: Для разных физических каналов определена разная инкапсуляция.
Инкапсуляция LAN: Ethernet 2, IEEE802.3
Инкапсуляция WAN: PPP HDLC FR ATM
HDLC: Расширенный протокол управления каналом передачи данных, инкапсуляция последовательного канала Cisco по умолчанию Это HDLC, который является разделен на отраслевой стандарт HDLC и проприетарный HDLC Cisco. Эти два типа различаются и являются общими. Собственный протокол HDLC Cisco добавляет некоторые управляющие символы для идентификации протокола верхнего уровня. Существует три уровня передачи
PPP: протокол двухточечной инкапсуляции, последовательная цепь Huawei Инкапсуляция дороги по умолчанию - PPP. Канал PPP должен устанавливать сквозное соединение. Установление сеанса PPP делится на: 1. LCP
2.
Аутентификация PPP
3. NCP
LCP: протокол управления каналом, который отправляет данные LCP для физического соединения и инкапсулированное подтверждение
Аутентификация PPP: для повышения безопасности сеансов PPP, PAP CHAP
NCP: протокол управления сетью, инкапсулирует протокол верхнего уровня, отправляя NCP, согласование IPCP, во время процесса согласования NCP он автоматически маршрутизирует собственный локальный IP-адрес. Отправляется другой стороне. Когда сеанс PPP установлен, будет сгенерирован 32-битный маршрут хоста к IP-адресу интерфейса другой стороны.
PAP: протокол аутентификации пароля - это одноразовая простая аутентификация с открытым текстом