【網工第6版】第5章網絡互聯⑦

▲?路由協議OSPF

◎?OSPF簡介

◎?OSPF特點

本章重要程度：☆☆☆☆☆

▲?路由協議OSPF

◎?OSPF簡介

OSPF(Open Shortest Path First,開放式最短路徑優先協議)是目前應用最廣泛的路由協議。

OSPF是一種內部網關協議IGP，也是鏈路狀態路由協議，支持VLSM，通過帶寬計算最佳路徑，采用Dijkstra算法（也叫SPF最短路徑算法）。

華為設備OSPF協議優先級Internal 10，External 150(import-route)。

支持在ABR/ASBR手工路由匯總，不支持自動匯總。

◎?OSPF特點

①采用觸發式更新、分層路由，支持大型網絡。允許網絡被劃分成區域來管理，鏈路狀態數據庫僅需和區域內其他路由器保持一致。減小對路由器內存和CPU的消耗。同時區域間傳送的路由信息減小，降低網絡帶寬占用。

②骨干區域采用Area?0.0.0.0或者Area?0來表示，區域1不是骨干區域。

③OSPF通過hello報文發現鄰居，維護鄰居關系。在點對點和廣播網絡中每10秒發送一次hello，在NBMA網絡中每30秒發送一次hello，Deadtime為hello時間的4倍。hello定時器如下圖：

P2P和Broadcast的Hello/Dead time一致，可以建立鄰居，但不能傳遞路由?。

OSPF使用Hello報文維護鄰居關系。

④OSPF路由器間通過LSA(Link State Advertisement,鏈路狀態公告)交換網絡拓撲信息，每臺運行OSPF協議的路由器通過收到的拓撲信息構建拓撲數據庫，再以此為基礎計算路由。路由器之間交互的是鏈路狀態信息，而不是直接交互路由。

⑤OSPF系統內幾個特殊組播地址：

224.0.0.1：在本地子網的所有主機

224.0.0.2；在本地子網的所有路由器

224.0.0.5：運行OSPF協議的路由器

224.0.0.6：OSPF指定/備用指定路由器DR/BDR

⑥每個MA網段選取一個DR和BDR，作為代表與其他路由器Dother建立鄰居關系。

⑦router-id在OSPF區域內唯一標識一臺路由器的IP地址，整個OSPF域內不能設置為相同。

⑧OSPF的router-id選舉規則如下：

1)優選手工配置的router-id。

◆OSPF進程手工配置的router-id具有最高優先級。

◆在全局模式下配置的公用router-id的優先級僅次于直接給OSPF進程手工配置router-id，即它具有第二優先級。

2)在沒有手工配置的前提下，優選loopback接口地址中最大的地址作為router-id。

3)在沒有配置loopback接口地址的前提下，優選普通接口的IP地址中選擇最大的地址作為router-id（不考慮接口的Up/Down狀態)。

◎?OSPF報文類型

DR與BDR的作用

MA網絡中的問題:

n*(n—1)/2個鄰接關系，管理復雜；重復的LSA泛洪，造成資源浪費。

解決方法：

在MA網絡中選舉DR

DR(Designated Router,指定路由器)負責在MA網絡建立和維護鄰接關系并負責LSA的同步。

DR與其他所有路由器形成鄰接關系并交換鏈路狀態信息，其他路由器之間不直接交換鏈路狀態信息。

為了規避單點故障風險，通過選舉BDR(Backup Designated Router，備份指定路由器），在DR失效時快速接管DR的工作。

DR與BDR的選舉規則

DR/BDR的選舉是非搶占式的。

DR/BDR的選舉是基于接口的。

接口的DR優先級越大越優先。

接口的DR優先級相等時，Router lD越大越優先。

OSPF DR/BDR優先級

DR選舉規則：最高OSPF接口優先級擁有者被選為DR，如果優先級相等（默認為1），具有最高OSPF?RouterID的路由器被選舉為DR，并且DR具有非搶占性。【優先級0不參與選舉】

備用指定路由器（BDR）：監控DR狀態，并在當前DR發生故障后接替其角色。

[AR1-GigabitEthernetO/0/0] ospf dr-priority

INTEGER<0-255> Router priority value

不同網絡類型中DR與BDR的選舉操作

OSPF LSA

OSPF使用LSA(Link State Advertisement,鏈路狀態通告)傳遞鏈路狀態信息。

LSA需要描述鄰接路由器信息、直連鏈路信息、跨區域信息等，所以定義了多種類型的LSA。

◎?真題

在OSPF的廣播網絡中，有4臺路由器Router A、Router B、Router C和Router D,其優先級分別為 2、1、1和0，Router ID分別為192.168.1.1、192.168.2.1、192.168.3.1和192.168.4.1。若在此4臺路由器上同時啟用OSPF協議，OSPF選出的BDR為（）。

A.Router A ?????B.Router B ??????C. Router C???????D.Router D

解析：路由器優先級取值是0-255，如果路由器優先級為0，則代表它不具備DR和BDR的選舉資格。題目已知Router D的優先級是0，那么肯定不是DR或者BDR，?Router A優先級最高，會成為DR， Router B和C的優先級都是1，接著看IP地址，大的勝出成為BDR，則Router C成為BDR。

◎?真題

某廣播型網絡的拓撲如下圖所示：所有路由器均運行OSFP路由協議，R1和R2的接口優先級為0，R3的接口優先級為100，R4的接口為101，則路由器（）會被選舉為DR路由器，R1和R2的OSPF鄰居狀態為(12)。

A.R2????B.R3????C.R4????D.R1

A.Exstart????B.init????C.2-way???D. Full

【解析】DR選舉規則：最高OSPF接口優先級擁有者被選為DR，如果優先級相等（默認為1），最高OSPF RouterlD的路由器被選舉為DR，并且DR具有非搶占性。【優先級0不參與選舉】Dother之間是2-way狀態（穩定狀態）。

OSPF cost

OSPF使用Cost“開銷”作為路由度量值。

OSPF接口cost?=?100M/接口帶寬，其中100M為OSPF參考帶寬(reference-bandwidth),可修改。

每一個激活OSPF的接口都有一個cost值。

一條OSPF路由的cost由該路由從起源一路到達本地的所有入接口cost值的總和。

OSPF區域

所有非骨干區域必須與骨干區域直連。

如果有區域沒有與Area0相聯，可以通過虛連接臨時解決，只能橫穿一個非骨干區域。

OSPF路由器角色

◎?真題

以下關于OSPF協議路由聚合的描述中，正確的是（）。

A.ABR會自動聚合路由，無需手動配置

B.在ABR和ASBR上都可以配置路由聚合

C.一臺路由器同時做ABR和ASBR時不能聚合路由

D.ASBR上能聚合任意的外部路由

【解析】OSPF不會自動匯總，需要手工配置，故A選項錯誤，在ABR和ASBR上都能配置路由聚合，故B選項正確。一臺路由器同時做ABR和ASBR，并不影響各自匯聚路由，作為ABR仍然能聚合區域間路由，作為ASBR仍然能聚合外部路由，這兩個功能是分開的，故C選項錯誤。ASBR上只能聚合“由自己引入的”外部路由，如果ASBR從別的ASBR學習到一條外部路由，它是聚合不了的。只能聚合活躍的外部路由，什么是活躍的呢，比如同時從ip和eigrp到兩條相同的路由，根據管理距離不同，eigrp會優選，就是活躍的，rip的那條路由就不活躍了，如果這時候引入rip到ospf的話，是不能聚合的，故D選項錯誤。

◎?真題

以下關于OSPF特性的敘述中，錯誤的是（40）。

A.OSPF采用鏈路狀態算法

B.每個路由器通過泛洪LSA向外發布本地鏈路狀態信息

C.每臺OSPF設備收集LSA形成鏈路狀態數據庫

D.OSPF區域0中所有路由器上的LSDB都相同

【解析】OSPF區域0中的路由器分為兩類，一類是內部路由器，只有區域O的LSDB，還有一類是ABR，可能包含多個區域的LSDB，OSPF區域O中的路由器LSDB不一定相同，故D選項錯誤。

◎?真題

路由器RA上執行如下命令：

[RA-GigabitEthernet0/0] ip address 192.168.1.1 24

[RA-GigabitEtherneto/0] quit

[RA] router id 2.2.2.2