OSPF路由协议各种类型详解

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1、OSPF各种类型详解一、OSPF数据包类型1.Hello包：用于建立和维护相邻的两个OSPF路由器的邻接关系，该数据包是周期性地发送的。 2.Database Description数据库描述包DBD：用于描述整个数据库，该数据包仅在OSPF初始化时发送。 3.Link state request链路状态请求包LSQ：用于向相邻的OSPF路由器请求局部或全部的数据，这种数据包是在当路由器发现其数据已经过期时才发送的。 4.Link state update链路状态更新包LSU：这是对link state请求数据包的响应，即通常所说的LSA数据包。 5.Link state acknowledg

2、ment链路状态确认包LSAck：是对LSA数据包确实认，以确保可靠地传输和信息交换。二、OSPF网络类型OSPF链路类型有3种：点到点，播送型，NBMA。在3种链路类型上扩展出5种网络类型：点到点，播送，NBMA，点到多点，虚链路。其中虚链路较为特殊，不针对具体链路，而NBMA链路对应NBMA和点到多点两种网络类型。以上是RFC的定义，在Cisco路由器的实现上，我们应记为3种链路类型扩展出8种网络类型，其中NBMA链路就对应5种，即在RFC的定义根底上又增加了3种类型。首先分析一下3种链路类型的特点：1. 点到点：一个网络里仅有2个接口，使用HDLC或PPP封装，不需寻址，地址字段固定为F

3、F；2. 播送型：播送型多路访问，目前而言指的就是以太网链路，涉及IP 和Mac，用ARP实现二层和三层映射；3. NBMA：网络中允许存在多台Router，物理上链路共享，通过二层虚链路VC建立逻辑上的连接。NBMA网络不是没有播送的能力，而是播送针对每一条VC发送，这样就使得一台路由器在不是Full-Mesh的NBMA拓扑中，发送的播送或组播分组可能无法到达其他所有路由器。在点到点链路上运行OSPF没有必要选举DR，因为就是两点一线，简单得很；而在NBMA网络中运行OSPF由于是多路访问，DR可以存在，通过调整成手动发现邻居可以防止过多的Hello 开销。下面具体分析一下RFC中定义的5种

4、网络类型：1. 点到点：串行封装HDLC或PPP，OSPF会自动检测接口类型发现封装模式为PPP或HDLC，就认为是点到点，OSPF数据包使用224.0.0.5发送，不知道DR是什么东西，就知道对端是谁，OSPF hello间隔为10s，失效为40s。2. 播送型：选举DR/BDR，自动发现邻居。Hello间隔为10s，失效为40s 这里比拟一下，NBMA类型的 Hello和Dead 隔分别为30s 和120s。3-4. NBMA： 思科路由器在NBMA网络上实现的链路类型有5个，2 RFC + 3 Cisco，区分较为复杂。这5种类型形式上的差异在于：1是否选举DR 2是否自动发现邻居 3更

5、新时间这5种NBMA类型应用上的差异在于：1NBMA拓扑是否是Full-Mesh 2NBMA接口是否在同一IP子网3Frame-Relay 在定义Map时是否支持播送，即是否加了关键字broadcast。默认情况下OSPF 不能通过NBMA接口自动与邻居建立邻接关系，RFC 2328为OSPF在NBMA拓扑中的运行定义了两种模式：NBMA和点到多点，分别对应的接口模式为:ip ospf network non-broadcast / point-to-multipoint在Non-Broadcast 模式下是模仿OSPF在播送型链路中的运行，通常在Full-Mesh 者Partial-Mesh

6、 使用，如果不是Full-Mesh必须手动选举DR/BDR。路由器接口处于同一IP子网，手动指定邻居，选举DR/BDR且必须与DRother在VC上直连。在 Point-to-Multipoint 模式下是将NBMA视为一系列点到点的集合，通常用于Hub-and-Spoke 者Partial-Mesh，接口处于同一IP子网，使用OSPF组播自动发现邻居，不选举DR/BDR。Cisco为NBMA多设计了三种模式，分别为播送，点到多点非播送和点到点。ip ospf network broadcast ip ospf network point-to-multipoint non-broadcast

7、 ip ospf network point-to-pioint1. 如果说non-broadcast是在模仿播送型链路，那么broadcast就是将NBMA完全当成播送型链路，使用OSPF组播Hello来自动发现邻居，而不是像non-broadcast为每个PVC提供一个LSA拷贝。应用这种模式的前提是NMBA拓扑为Full-Mesh，且在FR Map中使用了关键字broadcast。2. 如果在VC上没有启用组播和播送功能，即定义Map时没有使用关键字broadcast，那么就要应用point-to-multipoint non-broadcast 相应的取消组播hello功能，代以手动配

8、置邻居。3. 如果链路中涉及多个子网，那么一定要用到Point-to-Point类型，也一定会用到子接口。子接口分为两种模式，点到点和点到多点，其中点到多点子接口和主接口配置方式一致，而点到点子接口那么有些变化：interface Serial0/0 interface Serial0/0.2 multipoint encapsulation frame-relay ipframe-relay lmi-type ansi ip ospf network point-to-pointinterface Serial0/0.1 point-to-point frame-relay map ip 2

9、0.1.1.2 105 broadcastip address 10.1.1.1 255.255.255.0 frame-relay map ip 20.1.1.3 106 broadcastframe-relay interface-dlci 101 frame-relay map ip 20.1.1.4 107 broadcast假设子接口使用point-to-point模式，那么意味着这个子接口对应的子网里只有一台路由器，即这个IP子网只有两个节点；而使用multipoint模式时，意味着这个子接口对应多条VC，IP子网内有多于两台的路由器。通过配置就可以理解为什么说点到多点是点到点链路

10、的集合。PS：最初创立子接口的目的在于解决在NBMA上运行距离矢量协议引起的水平分割问题，即从一接口收到的路由信息不会再从这个接口发出去。而这个接口本身可能连着多个邻居，这样就阻碍了网络中路由信息的传递，子接口是物理接口在逻辑上的划分，能很好的解决水平分割带来的问题。5.虚链路：可以认为是点到点的一种特殊配置，在虚链路上OSPF数据包是以单播形式发送，并不在意物理链路是什么类型，关键是虚链路两端可以实现互通。三、OSPF LSA类型1类LSA路由器LSA：每台路由器都通告1类LSA，描述了与路由器直连的所有链路接口状态，只能在本区域内扩散；2类LSA网络LSA：只有DR才有资格产生，只能在本区

11、域内扩散，描述了多路访问网络的所有路由器Router ID和链路的子网掩码；3类LSA汇总LSA：只有ABR可以产生，能在整个OSPF自治系统扩散，描述了目的网路的路由还可能包含汇总路由；4类LSA汇总LSA：仅当区域中有ASBR时，ABR才会产生，该LSA标识了ASBR，提供一条前往该ASBR的路由；5类LSA外部LSA：只能由ASBR产生，描述了前往OSPF自治系统外的网络的路由，被扩散到整个AS除各种末节区域外；7类LSA用于NSSA的LSA：只能由NSSA ASBR产生，只能出现在NSSA，而NSSA ABR将其转换为5类LSA并扩散到整个OSPF自治系统。四、OSPF区域类型标准区域

12、：默认的区域类型，它接收链路更新、汇总路由和外部路由；骨干区域：骨干区域为Area 0，其他区域都与之相连以交换路由信息，该区域具有标准区域的所有特征；末节区域：它不接收4类汇总LSA和5类外部LSA，但接收3类汇总LSA，使用默认路由到到AS外部网络自动生成，该区域不包含ABR除非ABR也是ASBR；绝对末节区域：这个是Cisco专用。它不接收3类、4类汇总LSA和5类外部LSA，使用默认路由到AS外部网络自动生成，该区域不包含ABR除非ABR也是ASBR；NSSA：它不接收4类汇总LSA和5类外部LSA，但接收3类汇总LSA且可以有ASBR，使用默认路由前往外部网络，默认路由是由与之相连的

13、ABR生成的，但默认情况下不会生成，要让ABR生成默认路由，可使用命令area area-id nssa default-information-originate； 绝对末节NSSA：这个是Cisco专用。它不接收3类、4类汇总LSA和5类外部LSA且可以有ASBR，使用默认路由到AS外部网络，默认路由是自动生成的。五、OSPF路由类型1区域内路由：所有路由器都计算前往其所有在区域中每个目的地的最正确路径，并将他们参加到路由表中。这些是1类LSA和2类LSA，在路由表中用路由指示符O(OSPF)表示。 2区域间路由：所有路由器都计算前往互联网络中其他区域的最正确路径。在这些路径是区域间路由3类和4类LSA，在路由表中用路由指示灯IA区域间表示。 3外部路由：.除末节区域内的路由器外，所有路由器都计算前往外部自治系统中目标网络的最正确路径5类。这些路由是1类外部路由E1还是2类外部路由E2取决于配置。在路由表中，1类外部路由用O E1表示，2类外部路由用O E2表示。类似的还有ON1/ON2，与OE1/OE2相同，不过是来自NSSA区域的路由。