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H3C SecPath F1000-C8102[F1000-ServerBlade] Web配置指导-5W104

10-OSPF

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10-OSPF


1 OSPF

1.1  OSPF简介

OSPF(Open Shortest Path First,开放最短路径优先)是IETF(Internet Engineering Task Force,互联网工程任务组)组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议。目前针对IPv4协议使用的是OSPF Version 2。

本节介绍配置OSPF所需要理解的知识,具体包括:

·     OSPF的特点

·     OSPF的报文类型

·     OSPF的区域划分

·     OSPF的路由器类型

·     OSPF的路由类型

·     OSPF的网络类型

·     OSPF的协议规范

说明

本章所介绍的配置都是指OSPF version 2。

 

1.2  OSPF的特点

OSPF具有如下特点:

·     可适应大规模网络:支持各种规模的网络,最多可支持几百台路由器。

·     路由变化收敛快:在网络的拓扑结构发生变化后立即发送更新报文,使这一变化在自治系统中同步。

·     无路由自环:由于OSPF根据收集到的链路状态用最短路径树算法计算路由,从算法本身保证了不会生成自环路由。

·     支持区域划分:允许自治系统的网络被划分成区域来管理。路由器链路状态数据库的减小降低了内存的消耗和CPU的负担;区域间传送路由信息的减少降低了网络带宽的占用。

·     支持等价路由:支持到同一目的地址的多条等价路由。

·     支持路由分级管理:使用4类不同的路由,按优先顺序来说分别是:区域内路由、区域间路由、第一类外部路由、第二类外部路由。

·     支持验证:支持基于区域和接口的报文验证,以保证报文交互和路由计算的安全性。

·     组播发送:在某些类型的链路上以组播地址发送协议报文,减少对其它设备的干扰。

1.2.1  OSPF的router-id

路由器标识是一个32位数字,使其用来独一无二的识别AS中的路由器。

OSPF协议需要路由器的Router-ID,作为本路由器在自治系统中的唯一标识。一般在协议任务启动后,会自动选出一个Router-ID。通常路由器先挑选IP地址最大的环回地址。若无环回地址,则在接口状态为up的物理接口中,选取最大的IP地址作为Router-ID。也可以指定一个Router-ID,并且指定的Router-ID优先级最高。

1.2.2  OSPF的区域划分

随着链路状态数据库的增大,计算SPF所需的时间也增加了,将网络分成较小的区域,并要求路由器与同一区域的路由器交换链路状态。这样传播的信息减少了。

1. 优点:

·     降低CPU的负担;

·     减小LSDB的内存开销;

·     LSA相关计算和Flooding负担均降低。

2. 划分要求

·     为了控制开销和便于管理OSPF,支持将整个自治系统划分成域来管理,并且划分为骨干域和边缘域。

·     原则上要求每个非骨干区域要和骨干域直接相连,骨干域要求连通性强、带宽高。

·     当一台路由器配置两个以上的域时,必须有一个是骨干域。

3. 区域类型

骨干区域:所有的域间通信流量都必须通过骨干区域,非骨干区域之间不能直接交换数据包,区域0(或0.0.0.0)是骨干区域保留的区域ID号。

(1)     标准区域:一个标准区域可以接收链路更新信息和汇总路由。

(2)     末梢区域(stub area):只与一个区域相连的非骨干区域,不接受外部自治系统的LSA(类型5),区域内路由器会把去往外部网络的路由基于缺省路由(目的地址是0.0.0.0)发送出去。

(3)     完全末梢区域(totally stub area):不接受类型3、类型4 和类型5的LSA ,区域内路由器会把去往其它区域的路由基于缺省路由(目的地址是0.0.0.0)发送出去。

(4)     非完全末梢区域(Not-so-stubby-area,NSSA):该区域是Stub区域的变形,与Stub区域的区别在于NSSA区域允许引入自治系统外部路由,由ASBR发布Type7 LSA通告给本区域。当Type7 LSA到达NSSA的ABR时,由ABR将Type7 LSA转换成Type5 LSA,传播到其它区域。

1.2.3  OSPF 的路由器类型

OSPF路由器根据在AS中的不同位置,可以分为以下四类:

·     区域内路由器(Internal Router)

该类路由器的所有接口都属于同一个OSPF区域。

·     区域边界路由器ABR

该类路由器可以同时属于两个以上的区域,但其中一个必须是骨干区域。ABR用来连接骨干区域和非骨干区域,它与骨干区域之间既可以是物理连接,也可以是逻辑上的连接。

·     骨干路由器(Backbone Router)

该类路由器至少有一个接口属于骨干区域。因此,所有的ABR和位于Area0的内部路由器都是骨干路由器。

·     自治系统边界路由器ASBR

与其它AS交换路由信息的路由器称为ASBR。ASBR并不一定位于AS的边界,它有可能是区域内路由器,也有可能是ABR。只要一台OSPF路由器引入了外部路由的信息,它就成为ASBR。

1.2.4  OSPF的路由类型

OSPF使用4类不同的路由,按优先级由高到低排列如下:

·     区域内路由

·     区域间路由

·     第一类外部路由

·     第二类外部路由

区域内和区域间路由描述自治系统内部的网络结构;外部路由则描述了如何选择到自治系统以外的路由。第一类外部路由是指接收的是IGP路由(例如RIP、STATIC),由于这类路由的可信程度较高,所以,计算出的外部路由的花费与自治系统内部的路由花费的数量级相同,并且与OSPF自身路由的花费具有可比性,即到第一类外部路由的花费值=本路由器到相应的ASBR的花费值加ASBR到该路由目的地址的花费值。第二类外部路由器是指接收的是EGP路由,由于这类路由的可信度比较低,所以OSPF协议认为,从ASBR到自治系统之外的花费远远大于在自治系统之内到达ASBR的花费,计算路由花费时主要考虑前者。即第二类外部路由的花费值等于ASBR到该路由目的地址的花费值。如果该值相等,再考虑本路由器到相应的ASBR的花费值。

1.2.5  OSPF的网络类型

缺省情况下,按不同介质可划分成下列三种网络:广播网络(以太网,令牌环网、FDDI),非广播多路访问网络(帧中继、X.25),点到点网络(HDLC、PPP)。对以上任一类网络都可以进行OSPF配置。可以不考虑缺省的介质类型,选择配置OSPF网络类型。利用这一点,可将非广播多路访问网络配置为广播网络,如X.25和帧中继允许OSPF在其上以广播型网络运行,这就不用再去配置邻居。可将广播网络配置为非广播多路访问网络,例如当网络中有不支持组播传送地址的路由器时。对于不具有广播和组播能力的网络,必须配置对端邻居来指定发送hello报文,并可以指定邻居的优先级和轮询时间间隔。

点到多点时具有一个或者多个邻居的编号的点到点接口,它建立多主机路由。与非广播多路访问和点到点网络相比,点到多点网络具有以下优点:一到多接口更易于配置,因为它不需要配置邻居命令,只需要一个IP子网,所以不必分配路由选择。不需要全网络拓扑结构,开销较小。

说明

设备只支持广播型网络和点对点型网络。

 

1.2.6  OSPF的报文类型

OSPF协议报文直接封装为IP报文,协议号为89。

OSPF有五种类型的协议报文:

·     Hello报文:发现及维持邻居关系,选举DR,BDR;

·     DD(Database Description,数据库描述)报文:相邻路由器之间发DD报文,报告对方自己所拥有的路由信息内容,包括LSDB中每一条LSA摘要(摘要是指LSA的HEAD,通过该HEAD可以唯一标识一条LSA),这样做的目的是为了减少路由器之间传递信息的量,因为LSA的HEAD只占一条LSA的整个数据量的一小部分。根据HEAD,对端路由器就可以判断出是否已经有了这条LSA。

·     LSR(Link State Request,链路状态请求)报文:向对方请求所需的LSA。两台路由器互相交换DD报文之后,得知对端的路由器有哪些LSA是本地的LSDB所缺少的,这时需要发送LSR报文向对方请求所需的LSA。

·     LSU(Link State Update,链路状态更新)报文:向对方发送其所需要的LSA。

·     LSAck(Link State Acknowledgment,链路状态确认)报文:用来对收到的LSA进行确认。

1.2.7  协议规范

与OSPF相关的协议规范有:

·     RFC 1765:OSPF Database Overflow

·     RFC 2328:OSPF Version 2

·     RFC 3101:OSPF Not-So-Stubby Area (NSSA) Option

·     RFC 3137:OSPF Stub Router Advertisement

·     RFC 3630:Traffic Engineering Extensions to OSPF Version 2

·     RFC 4811:OSPF Out-of-Band LSDB Resynchronization

·     RFC 4812:OSPF Restart Signaling

·     RFC 4813:OSPF Link-Local Signaling

1.3  OSPF配置

通过菜单“网络管理 > 路由 > OSPF”,进入如图1-1所示页面。在该页面上,可以配置OSPF路由器ID、是否发布缺省路由及路由重发布信息。这些信息的详细说明如表1-1所示。

图1-1 OSPF配置

 

表1-1 OSPF各配置项说明

标题项

说明

路由器ID

OSPF路由器ID

缺省路由

是否发布默认路由,可选发布、不发布及强制发布

直连路由

设置是否重发布直连路由,并设置直连路由的cost

静态路由

设置是否重发布静态路由,并设置静态路由的cost

RIP路由

设置是否重发布RIP路由,并设置RIP路由的cost

 

说明

·     通常路由器先挑选IP地址最大的环回地址作为Router-ID。若无环回地址,则在接口状态为up的物理接口中,选取最大的IP地址作为Router-ID。也可以指定一个Router-ID,并且指定的Router-ID优先级最高。

·     缺省路由:如果路由表中有默认路由,并且想要发布出去,选中“发布”即可;如果路由表中没有默认路由,想要发布默认路由则需要选中“强制发布”。

 

1.4  OSPF网络配置

(1)     通过点击图1-1中的“OSPF网络”,进入如图1-2所示页面。该页显示了已经配置的OSPF网络,在该页也可以删除已经配置的OSPF网络。

图1-2 OSPF已配置网络

 

 

(2)     点击图1-2中的<新建>按钮,进入如图1-3所示页面,在该页填入要发布的OSPF网络及区域。

图1-3 OSPF网络配置

 

1.5  OSPF接口配置

(1)     点击图1-4中的“OSPF接口”,进入所示图1-4页面。该页面显示了已经配置的接口信息,具体信息说明如表1-2所示。

图1-4 已经配置的接口信息

 

表1-2 RIP扩展各项含义

标题项

说明

接口名称

已经配置的接口名称

认证算法

接口所使用的加密方式,有明文、密文及不认证

操作

点击http://192.168.1.17/webui/images/basic/icons/icon_edit.gif可以对该配置进行修改,点击http://192.168.1.17/webui/images/basic/icons/icon_del.gif可以删除该配置

 

(2)     点击图1-4中的<新建>按钮,进入如图1-5所示页面。该页面可以配置接口相关的OSPF信息,具体信息说明如表1-3所示。

图1-5 OSPF接口配置

 

表1-3 OSPF接口各项配置含义

标题项

说明

接口

选择要配置接口

优先级

设置接口的优先级

发送开销

设置接口发送数据包的开销

网络类型

设置网络类型

认证

设置认证方式:不认证、明文认证、密文认证

hello间隔

设置hello报文的时间间隔

重传间隔

设置重传间隔

Dead间隔

设置邻居失效间隔

发送延迟

设置报文的发送延迟时间

 

1.6  配置举例

1.6.1  OSPF配置举例

1. 组网需求

按照图1-6所示,配置IP地址,要求设备A和设备B上启用OSPF,设备A能学到192.168.1.0/24网段的路由,设备 B能学到192.168.31.0/24网段的路由。

2. 组网图

图1-6 OSPF配置案例组网图

 

3. 配置步骤

(1)     按照组网图组网。

(2)     配置设备 A。

·     通过菜单“网络管理 > 路由 > OSPF配置”,进入OSPF配置页面,如图1-7所示,设置相关数据,点击<提交>。

图1-7 OSPF配置

 

·     点击图1-7中的OSPF网络”,进入如图1-2所示页面,点击新建,进入如图1-8所示页面,并点击<提交>按钮。

图1-8 配置RIP网络

 

(3)     配置设备 B

设备 B的配置方式与设备 A相同,在此不再赘述。

4. 验证配置

在Host A上使用ping命令验证Host B可达。

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