HM-040 OSPF协议原理及配置协议原理及配置ISSUE 5.1日期：杭州华三通信技术有限公司 版权所有，未经授权不得使用与传播n叙述叙述OSPF路由协议的原理路由协议的原理n配置配置OSPF协议协议n调试和维护调试和维护OSPF协议协议n简单的简单的OSPF故障排除故障排除课程目标课程目标学习完本课程，您应该能够：学习完本课程，您应该能够：nOSPF协议原理协议原理nOSPF配置配置nOSPF调试、监控调试、监控nOSPF排错排错目录目录www.h3c.com4OSPF协议概述协议概述l无路由自环无路由自环l可适应大规模网络可适应大规模网络l路由变化收敛速度快路由变化收敛速度快l支持区域划分支持区域划分l支持等值路由支持等值路由l支持验证支持验证l支持路由分级管理支持路由分级管理l支持以组播方式发送协议报文支持以组播方式发送协议报文www.h3c.com5OSPF协议基本概念协议基本概念lRouter ID一个32-bit的无符号整数，是一台路由器的唯一标识，在整个自治系统内唯一l协议号OSPF 是基于IP的，其协议号是89www.h3c.com6OSPF通过通过LSA描述网络拓扑描述网络拓扑FR/X.25EthernetEthernetPPPwww.h3c.com7OSPF协议计算路由过程协议计算路由过程LSDBRTA的的LSARTB的的LSARTC的的LSARTD的的LSA(2)每台路由器的每台路由器的LSDB(3)由链路状态数据库生成由链路状态数据库生成 带权有向图带权有向图CABD1235CABD123CABD123CABD123CABD123RTARTB(1)网络的拓扑结构网络的拓扑结构(4)每台路由器分别以自己为根节点计算最小生成树每台路由器分别以自己为根节点计算最小生成树RTCRTD3215www.h3c.com8OSPF的五种协议报文的五种协议报文lHello报文报文发现及维持邻居关系，选举DR，BDRlDD报文报文本地LSDB的摘要lLSR报文报文向对端请求本端没有或对端的更新的LSAlLSU报文报文向对方发送其需要的LSAlLSAck报文报文收到LSU之后，进行确认www.h3c.com9OSPF的邻居状态机的邻居状态机DownAttemptInit2-wayExStartExchangeLoadingFullwww.h3c.com10两台路由器之间建立邻接关系的过程两台路由器之间建立邻接关系的过程 RT1RT2DownDownHello( DR = 0.0.0.0,Neighbors Seen = 0)Hello( DR = RT2,Neighbors Seen = RT1)DD (Seq = x,I = 1, M = 1, MS = 1)DD (Seq = y,I = 1, M = 1, MS = 1)DD (Seq = y,I = 0, M = 1, MS = 0)DD (Seq = y+1,I = 0, M = 1, MS = 1)DD (Seq = y+1,I = 0, M = 1, MS = 0)DD (Seq = y+n,I = 0, M = 0, MS = 1)DD (Seq = y+n,I = 0, M = 0, MS = 0)LS RequestLS UpdateLS AckExStartExStartInitExchangeExchangeLoadingFullFullwww.h3c.com11选举选举 DR M= n(n-1)/2 = 28M= (n-2)2+1 = 13DRBDRwww.h3c.com12NBMA 和点到多点和点到多点NBMA: 全连接点到多点: 部分连接ABCwww.h3c.com13划分区域划分区域 Area0Area1Area3www.h3c.com14区域间的路由计算区域间的路由计算172.18.141.0/24192.178.14.0/28Type = 3192.178.14.0Mask = 255.255.255.240Metric = 120Type = 3172.18.141.0Mask = 255.255.255.0Metric = 91Area 0Area 3www.h3c.com15骨干区域和虚连接骨干区域和虚连接Area 0Area 12Area 19Virtual LinkRTARTBwww.h3c.com16与自治系统外部通信与自治系统外部通信ASBRRouter ID = 1.2.3.410.53.11.0/24Type = 510.53.11.0Mask=255.255.255.0Metric = 10Type = 41.2.3.4Mask = 0.0.0.0Metric = 89Area 0Area 2BGPwww.h3c.com17STUB 区域和路由聚合区域和路由聚合Area 0Area 12Area 19Virtual LinkArea 819.1.1.0/2419.1.3.0/2419.1.2.0/24RTBRTAwww.h3c.com18LSA 分类分类lRouter-LSA 由每个路由器生成，描述了路由器的由每个路由器生成，描述了路由器的链路状态和花费，传递到整个区域链路状态和花费，传递到整个区域lNetwork-LSA，由，由DR生成，描述了本网段的链路生成，描述了本网段的链路状态，传递到整个区域状态，传递到整个区域lNet-Summary-LSA，由，由ABR生成，描述了到区域生成，描述了到区域内某一网段的路由，传递到相关区域内某一网段的路由，传递到相关区域lAsbr-Summary-LSA，由，由ABR生成，描述了到生成，描述了到ASBR的路由，传递到相关区域的路由，传递到相关区域lAS-External-LSA，由，由ASBR生成，描述了到生成，描述了到AS外外部的路由，传递到整个部的路由，传递到整个AS（STUB区域除外）区域除外）www.h3c.com19接口分类及路由器分类接口分类及路由器分类lOSPF协议根据链路层媒体不同分为以下四协议根据链路层媒体不同分为以下四种网络类型种网络类型:(Broadcast、NBMA、Point-to-Point、Point-to-Multipoint)l路由器根据在自治系统中的不同角色划分为路由器根据在自治系统中的不同角色划分为: (IAR、ABR、BBR、ASBR)l一个运行一个运行OSPF协议的接口状态根据接口的协议的接口状态根据接口的不同类型可划分为不同类型可划分为:(DR、BDR、DROther、point-to-point)www.h3c.com20OSPF为什么是无自环的？为什么是无自环的？l每一条每一条LSA（链路状态广播）都标记了生成（链路状态广播）都标记了生成者（用生成该者（用生成该LSA的路由器的的路由器的Router ID标标记），其它路由器只负责传输。这样不会在记），其它路由器只负责传输。这样不会在传输的过程中发生对该信息的改变或错误理传输的过程中发生对该信息的改变或错误理解解l路由计算的算法是路由计算的算法是SPF算法。计算的结果是算法。计算的结果是一棵树，路由是树上的叶子节点。从根节点一棵树，路由是树上的叶子节点。从根节点到叶子节点是单向不可回复的路径到叶子节点是单向不可回复的路径nOSPF协议原理协议原理nOSPF配置配置nOSPF调试、监控调试、监控nOSPF排错排错目录目录www.h3c.com22何时需要运行何时需要运行OSPF协议协议l网络的规模网络的规模网络中的路由器在10台以上；中等或大规模的网络l网络的拓扑结构网络的拓扑结构网络的拓扑结构为网状，并且任意两台路由器之间都互通的需求l其它特殊的需求其它特殊的需求要求路由变化时能够快速收敛，要求路由协议自身的网络开销尽量降低l对路由器自身的要求对路由器自身的要求运行OSPF协议时对路由器的CPU的处理能力及内存的大小都有一定的要求，性能很低的路由器不推荐使用OSPF协议www.h3c.com23配置配置OSPF协议协议划分区域划分区域l划分区域的基本原则划分区域的基本原则按照自然的地区或者行政单位划分按照网络中的高端路由器来划分按照IP地址的规律l一些制约条件一些制约条件区域的规模与骨干区域连通ABR的处理能力www.h3c.com24启动启动OSPF协议的基本配置协议的基本配置l配置路由器的配置路由器的Router IDH3C router id A.B.C.Dl启动启动OSPF协议协议H3C ospf process-id router-id router-id vpn-instance vpn-instance-name l配置配置OSPF区域区域H3C-ospf-1 area area_idl在指定网段使能在指定网段使能OSPF H3C-ospf-1-area-0.0.0.0 network ip-address wildcard-maskwww.h3c.com25STUB区域、路由聚合和虚连接区域、路由聚合和虚连接Area 0Area 12Area 19Virtual LinkArea 819.1.1.0/2419.1.3.0/2419.1.2.0/24RTA 1.1.1.1RTB 1.1.1.2RTC 1.1.1.3RTDRTEASBR138.1.36.0/24139.1.43.0/24138.34.3.0/24148.1.23.0/24www.h3c.com26在在NBMA网络中运行网络中运行OSPFRTARTDRTCRTB172.16.1.1/24172.16.1.2/24172.16.1.3/24172.16.1.4/24Frame RelaynOSPF协议原理协议原理nOSPF配置配置nOSPF调试、监控调试、监控nOSPF排错排错目录目录www.h3c.com28显示显示OSPF的运行状态的运行状态ldisplay ospf briefldisplay ospf errorldisplay ospf interfaceldisplay ospf peerwww.h3c.com29显示显示OSPF的调试信息的调试信息ldebugging ospf eventldebugging ospf lsaldebugging ospf packetldebugging ospf spfnOSPF协议原理协议原理nOSPF配置配置nOSPF调试、监控调试、监控nOSPF排错排错目录目录www.h3c.com31OSPF的故障排除的故障排除l配置故障排除配置故障排除首先检查是否已经启动并且正确配置了OSPF协议l局部故障排除局部故障排除检查两台直接相连的路由器之间协议运行是否正常l全局故障排除全局故障排除从网络拓扑结构角度考虑，区域是否配置正确如果如果OSPF协议不能正常运行，可按如下步骤进行检查协议不能正常运行，可按如下步骤进行检查:www.h3c.com32协议基本配置是否正确协议基本配置是否正确l是否已经为本路由器配置了是否已经为本路由器配置了Router IDl检查检查OSPF协议是否已成功地被激活协议是否已成功地被激活l检查需要运行检查需要运行OSPF的网段是否已经被使能的网段是否已经被使能l检查是否已正确地引入了所需要的外部路由检查是否已正确地引入了所需要的外部路由www.h3c.com33邻居路由器之间的故障邻居路由器之间的故障l检查物理连接及下层协议是否正常运行检查物理连接及下层协议是否正常运行l检查在接口上配置的检查在接口上配置的OSPF参数，某些参数必参数，某些参数必须保证和与该接口相邻的路由器的参数一致须保证和与该接口相邻的路由器的参数一致l检查在同一接口上检查在同一接口上dead-interval值应至少为值应至少为 hello-interval值的值的4倍倍l在广播和在广播和NBMA类型的网络中至少有一台路由类型的网络中至少有一台路由的的priority应大于零应大于零l区域的区域的STUB属性必须一致属性必须一致l接口的网络类型必须一致接口的网络类型必须一致l在在NBMA类型的网络中是否手工配置了邻居类型的网络中是否手工配置了邻居www.h3c.com34错误的区域划分错误的区域划分RTARTBRTCRTDArea0Area1Area2RTARTBRTCRTDArea0Area1Area0www.h3c.com35其它疑难杂症其它疑难杂症l路由表中丢失部分路由路由表中丢失部分路由l路由表不稳定，时通时断路由表不稳定，时通时断l无法引入自治系统外部路由无法引入自治系统外部路由l区域间路由聚合的问题区域间路由聚合的问题RTCArea1Area010.1.2.0/2410.1.1.0/2410.1.1.0/2410.1.2.0/2410.1.2.0/24RTARTBFigure 1Area1Area0Area210.1.2.0/2410.1.1.0/2410.1.0.0/1610.1.4.0/2410.1.3.0/24RTBRTAFigure 2510nOSPF的特性的特性nOSPF邻居关系的建立邻居关系的建立nOSPF的的DR、BDR选举选举nOSPF的区域划分以及区域间的通信的区域划分以及区域间的通信nOSPF的配置及其调试命令的配置及其调试命令nOSPF常见故障的处理常见故障的处理本章总结本章总结杭州华三通信技术有限公司www.h3c.com