OSPF-建立鄰居

時間：2023-06-26 11:00:02 | 來源：網(wǎng)站運營

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序：開放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議，由IETF開發(fā)，SPF是OSPF的核心思想，運用Dijkstra算法




一、基礎(chǔ)知識




1.1預(yù)知知識

1. OSPF的流量使用IP協(xié)議號89，不依賴TCP、UDP
2. 天然無類路由協(xié)議，支持VLSM
3. OSPF是IGP協(xié)議中的鏈路狀態(tài)協(xié)議
4. OSPF的管理距離是110
5. OSPF只支持等價負(fù)載均衡
6. OSPF的周期更新時間為30min
7. OSPF不可以通過Offset list來改變路由的metric

1.2 術(shù)語解析

1. Router-ID：OSPF路由器唯一的身份標(biāo)識，用IP地址的形式來表示（Router-ID只在OSPF啟動時，或者重置OSPF進(jìn)程后計算）
2. COST：OSPF使用接口的帶寬計算metric值（一般計算方法為（帶寬/100M），有例外）
3. 鏈路（Link）：特指運行在OSPF進(jìn)程下的接口
4. 鏈路狀態(tài)（Link-State）：就是OSPF接口上的描述信息，儲存在鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫
5. 組播地址：224.0.0.5，所有OSPF路由器；224.0.0.6，DR和BDR專屬

1.3核心計時器




1.4 DR BDR選舉（MA網(wǎng)絡(luò)）

• 比較接口優(yōu)先級，選舉優(yōu)先級最高的稱為DR，次優(yōu)先級的為BDR，優(yōu)先級范圍時0-255，默認(rèn)時1，優(yōu)先級設(shè)置為0表示不參與DR和BDR的選舉
• 在優(yōu)先級相同時，route-id 最大的成為DR，其次BDR

！注意：

①多路訪問網(wǎng)絡(luò)可以沒有DR，但是將無法建立鄰接關(guān)系

②DR和BDR非搶占，DR和BDR與任何R都是FULL狀態(tài)，但是普通R和普通R之間是two-way狀態(tài)




1.5序列號

①線性空間：從0x80000001到0x7fffffff

②循環(huán)序列號空間：（假設(shè)序列號空間為n）

a>b 且 （a-b）<=n/2

a>b 且 （b-a）>n/2

!略

③棒棒糖：圓形空間，無限序列




二、OSPF鄰居建立




2.1 OSPF概括

1. 宣告OSPF的路由器從所有啟動OSPF協(xié)議的接口上發(fā)出hello包。如果兩臺路由器共享一條公共數(shù)據(jù)鏈路，并且相互成功協(xié)商hello包中相關(guān)參數(shù)，那么它們就成為了鄰居
2. 鄰接關(guān)系，可以想象為一條點到點的虛鏈路，它是在一些鄰居路由器之間構(gòu)成的。
3. 每臺路由器都會在所有形成鄰接關(guān)系的鄰居之間發(fā)送LSA（鏈路狀態(tài)通告）。LSA描述了路由器所有的鏈路、接口、路由器的鄰居以及鏈路狀態(tài)信息。
4. 每一臺收到從鄰居路由器發(fā)出的LSA的路由器都會把這些LSA記錄在它的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中，并且發(fā)送一份LSA的拷貝給其他鄰居
5. 通過LSA泛洪到整個區(qū)域，所有的路由器都會形成相同的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫
6. 當(dāng)這些路由器的數(shù)據(jù)庫完全相同時，每一臺路由器都將以其自身為根，使用SPF算法來計算一個無環(huán)路的拓?fù)鋱D
7. 每一臺路由器都將從SPF算法樹中構(gòu)建出自己的路由表

2.2鄰居建立過程

1. down：網(wǎng)段上沒有收到消息
2. init：接口檢測到來自鄰居的hello包，但是還未建立雙向通信
3. two-way：與鄰居建立雙向通信，路由器在鄰居發(fā)來的hello包中看到自己。（是否選舉DR和BDR取決于網(wǎng)絡(luò)類型）

1. ex-start：路由器嘗試建立初始序列號，在信息交換包中會用到。序列號確保路由器總是能獲取最新的消息。一臺路由器將成為主主路由器，另一條將成為從路由器。此時I（init）、M（more）、MS（master）位全部為1.
2. exchange：路由器發(fā)送DBD（數(shù)據(jù)庫描述）包來描述整個LSDB。DBD包中包含有關(guān)路由器LSDB中出現(xiàn)的LSA條目的頭部信息。I為此時置0，M位置1表示接下來還有DBD報文，MS置1表示主路由器

1. loading：當(dāng)路由器收到了M位置0的DBD包時，將進(jìn)入loading狀態(tài)，在此狀態(tài)中，路由器完成信息交換。路由器構(gòu)建鏈路狀態(tài)請求表和鏈路狀態(tài)重傳表，任何不完整或過時的消息都會放在請求表里，任何要發(fā)出的更新都會放在重傳表里，直到收到確認(rèn)
2. full：在此狀態(tài)中，鄰接關(guān)系建立完成，鄰居路由器建立了完全鄰接關(guān)系，雙方擁有相同的LSDB

2.3 OSPF網(wǎng)絡(luò)類型

1. 點到點：串行鏈路和點到點幀中繼鏈路
2. 廣播：以太網(wǎng)鏈路
3. 非廣播：幀中繼鏈路和ATM，需要手動指定鄰居，沒有發(fā)現(xiàn)鄰居的能力
4. 點到多點：視為點到點鏈路對待
5. 點到多點非廣播：與點到多點鏈路類似，但是不支持廣播，沒有發(fā)現(xiàn)鄰居的能力

2.4 OSPF鄰居建立中的問題




2.4.0 建立鄰居的四大必備條件：

1. Area-id 必須相同
2. hello，dead時間必須相同
3. 認(rèn)證通過
4. 區(qū)域類型相同

2.4.1 MTU不一致

MTU不一致時，鄰居時建立不起來的，不過可以在接口模式下配置 ip ospf mtu-ignore 去忽略MTU，注意在MTU小的接口上配置

2.4.2 接口掩碼不一致

a，在MA網(wǎng)絡(luò)中不一致，鄰居無法建立，因為2類LSA有掩碼字段用于描述信息

b，在p2p網(wǎng)絡(luò)中，鄰居可以建立，路由也能學(xué)到，不過別鬧······

2.4.3 網(wǎng)絡(luò)類型不同

兩端如果網(wǎng)絡(luò)類型不同，鄰居可以建立，LSA可以傳遞，但是路由學(xué)不到