动态路由-OSPF - 技术栈

一、OSPF介绍：

OSPF（开放最短路径优先）是一种用于在大型网络中寻找最优路径的路由协议。它是基于链路状态（link-state）的路由协议，与基于距离向量的路由协议（如RIP）不同，后者仅依赖于到达目的地的跳数或距离。OSPF通过收集网络中所有路由器的链路状态信息，构建一个完整的网络拓扑图，然后使用Dijkstra算法或其他最短路径算法来计算最优路径。
OSPF的主要特点包括：

2.1.链路状态数据库：每个路由器维护一个链路状态数据库（LSDB），其中包含了网络中所有链路的详细状态信息。

2.2.链路状态通告（LSA）：路由器周期性地发送链路状态通告（LSA），描述其直接连接的链路的状态，如链路成本、接口地址等。

2.3.最短路径树（SPF）计算：基于收集到的链路状态信息，路由器运行最短路径优先（SPF）算法来计算到达网络中所有其他路由器的最短路径。

2.4.区域划分：为了减少路由信息的洪泛（flooding）并提高可扩展性，OSPF支持将网络划分为多个区域（Area）。每个区域内的路由器只与该区域的边界路由器交换链路状态信息。

2.5.层次结构：OSPF使用层次结构，其中某些路由器被指定为区域边界路由器（Area Border Routers, ABRs），它们负责在区域间交换信息。此外，还有自治系统边界路由器（ASBRs），它们与不属于本自治系统的其他路由协议交互。

2.6.支持多种类型链路：OSPF支持不同类型的链路，如点对点链路、广播链路、非广播多路访问（NBMA）网络和点到多点（P2MP）链路。

2.7.灵活性和可靠性：OSPF允许配置多种类型的链路成本，支持快速收敛机制（如触发更新），以及通过多种方式验证链路状态信息，提高网络的可靠性和安全性。

OSPF的工作流程：

3.1.发现邻居：路由器通过交换Hello消息发现彼此。

3.2.建立邻接关系：发现邻居后，路由器通过双向验证建立邻接关系。

3.3.交换链路状态信息：建立邻接关系后，路由器交换链路状态信息。

3.4.构建数据库：每个路由器根据收到的链路状态信息构建自己的链路状态数据库。

3.5.计算最短路径树：使用SPF算法计算到达网络中所有节点的最优路径。

3.6.泛洪更新：当网络拓扑发生变化时，路由器会触发更新，泛洪新的链路状态信息，并重新计算最短路径树。

OSPF因其高效、可扩展和灵活的特性，在大型网络中广泛使用，特别是在企业网络和互联网服务提供商的网络中。

二、实验拓扑

三、实验目的

使用ospf协议使不同网段设备相互通信

四、注意事项

ospf只给建立邻居关系的设备发送相关信息

在ospf中存在邻居关系的概念，建议邻居关系需要时间通常为40s

在ospfp配置时最好配置router-id，相当于ospf路由器的身份证号，不同设备不能配置相同的rid

防止冲突

Router-id（RID）格式与IP地址相同（本质上与IP地址无关系，RID无法寻址）如88.1.1.1

ospf加入多区域的概念，支持划分多个分区（区域0：骨干区域，非0区域是非骨干区域）

单区域配置建议使用area0

五、配置步骤

接口信息配置完成后

激活所有接口

$R1$ ospf 1 router-id 99.1.1.1 //创建ospf进程-配置RID

$R1-ospf-1$ area 0 //激活骨干区域

$R1-GigabitEthernet0/0/1$ ospf enable 1 area 0 //激活接口

$R1-GigabitEthernet0/0/3$ ospf enable 1 area 0

$R2$ ospf 1 router-id 99.1.1.2

$R2-ospf-1$ area 0

$R2-GigabitEthernet0/0/1$ ospf enable 1 area 0

$R2-GigabitEthernet0/0/2$ ospf enable 1 area 0

$R2-GigabitEthernet0/0/3$ ospf enable 1 area 0

$R3$ ospf 1 router-id 99.1.1.3

$R3-ospf-1$ area 0

$R3-GigabitEthernet0/0/1$ ospf enable 1 area 0

$R3-GigabitEthernet0/0/2$ ospf enable 1 area 0

$R3-GigabitEthernet0/0/3$ ospf enable 1 area 0

$R4$ ospf 1 router-id 99.1.1.4

$R4-ospf-1$ area 0

$R4-GigabitEthernet0/0/2$ ospf enable 1 area 0

$R4-GigabitEthernet0/0/3$ ospf enable 1 area 0

display ospf interface //查看激活的ospf接口

如：

display ospf peer brief //查看ospf邻居

如：

六、测试

在实施完成后需要检查邻居是否建立，如果邻居没有建立需要监测邻居是否正常激活。

检查邻居关系正确后还需要检查是否学习到正确的路由信息。

pre代表路由优先级，数值越小优先级越高，路由器就会优先选择。

如：

设备之间互ping

如：