一.距离矢量型协议:
运行距离矢量路由协议的路由器周期性的泛洪自己的路由表。通过路由的交互,每台路由器都从相邻的路由器学习到路由,并且加载于自己的路由表中;但是对于网络中的所有路由器而言,路由器并不清楚网络的结构,只能简单的知道要去往某个地方方向在哪里,距离是多远。这既是距离矢量型协议的本质。
二.链路状态型协议:
与距离矢量型协议不同,链路状态路由协议通告的是链路状态而不是路由表。运行链路状态型协议的路由器之间会首先建立一个协议的邻居关系,然后彼此之间开始交互LSA(链路状态通告)。每台路由器都会产生自己的LSA。路由器将自己接收到的LSA信息存储于本地的LSDB(链路状态数据库)中。路由器通过LSDB便掌握了全网的拓扑信息。最后,路由器将计算出的最优路径加载于本地的路由表中。
1.链路状态型协议流程图总结:
①协议层面上建立邻居与邻居之间的关系
②交互LSA信息
③计算路径
④生成路由表选项
三.OSPF协议的基础特征
1.支持等开销负载均衡
2.基于组播(224.0.0.5 ;224.0.0.6)进行更新
3.支持触发更新
4.每30min周期更新一次 OSPF的保活-----10s更新包(hello包)【在有触发更新的情况下还要每三十分钟一次的原因:要将之前同步过的链路状态数据库全部核对一遍】
5.需要结构化的部署即区域划分(单纯指OSPF存在的区域)和地址规划
(1)区域划分的规则:
①星型结构(存在中心节点设备,由中心节点设备向外延伸) 骨干区域为0区,大于0为非骨干区域,所有非骨干区域必须接入到骨干区域上
②ABR(域间路由器):两个或多个区域相邻时,必须存在ABR设备(同时工作在两个或多个区域)。
相同区域传拓扑,不同区域传路由。
※Router-ID(用于在一个OSPF域中唯一的标识一台路由器)
RID(Router-ID)的设定可以已通过手工配置的方式,或者使用系统自动生成的方式。
☛定义RID值,建议使用IP地址。
☛配置RID时,建议使用手工配置,若不手工配置,将会自动配置环回的最大数值,如果没有环回,则选择物理接口的最大数值(IP地址)。
四.COST值
COST值(度量值)=参考带宽/接口带宽 默认参考带宽为100M 整段路径cost值之和越小越佳;若接口带宽大于参考带宽(COST值为小数),则COST值默认为1,可能会导致选路不佳,故在接口带宽大于参考带宽的网络中,可以人为的修改带宽。
五.OSPF的核心知识点
1.OSPF的数据包类型
(1)hello包:用于邻居间的发现、关系建立和周期保活
(2)DD/DBD包(数据库描述包): 用于携带本地数据库目录
(3)LSR包(链路状态请求包):在查看完对端的DD包后,基于本地的LSDB(链路状态数据库)进行查询,随后通过LSR包去索要自己没有的LSA(链路状态通告)信息。
(4)LSU包(链路状态更新包): 用于携带各种LSA信息的包
(5)LSACK包(链路状态确认包): 用于确认接收到对端的信息
2.OSPF的状态机
(1)Down状态:表示未被激活的状态,一旦本地发出hello包则进入下一个状态机。
(2)Init状态:表示初始化的状态,一旦本地发出hello包,则进入init状态;一但本地接收到hello包,则进入init状态
(3)TOW-WAY状态:双向通讯 表示建立了邻居关系
若想进入下一状态则需要条件匹配:在点到点网络类型中直接进入下一个状态机,在MA网络中,将进行DR/BDR的选举;所有非DR/BDR的设备间不能进入下一个状态机。
(4)Ex-satart:预启动 使用不携带数据目录的DD包进行主从选举,RID数值大者为主,优先进入下一个状态机。
(5)Exchange 状态:准交换 携带具体的数据库目录信息的DD包进行发送,需要ack确认。
(6)Loading状态:加载 在查看完对端的DD包后,根据本地的LSDB得出自己需要哪些LSA的完整信息,随后通过LSR包去要,LSU包去给,LSACK包去确认。
(7)FULL 状态: 转发 邻接关系的建立
3.OSPF的工作过程
启动配置完成后,本地组播224.0.0.5 发出hello包;
Hello中将携带自己的RID,以及本地已知所有邻居的RID;
若接收到对端的hello包中存在自己的RID,则视为双方认识,邻居关系建立,生成邻居表。
邻居关系建立后,将进行条件匹配,匹配失败则永久停留于邻居关系,仅hello包保活即可。
若条件匹配成功,则表明可以建立邻接关系。
先使用不携带数据库目录的DD包进行主从选举,RID大者为主,优先进入下一个状态机,优先共享自己的数据库目录(为从者也会进入下一个状态机,也会共享自己的数据库目录,但是先后顺序为从在主的后面进入);
在接收到对端携带具体数据库目录的DD包后,基于本地的LSDB(链路状态数据库)查询自己缺少哪些LSA信息;
之后使用LSR包去索要未知LSA信息;通过LSU包去更新LSA信息,LSACK去确认收到对端的LSA信息-----------同步LSDB------生成数据库表。
之后启动本地SPF算法,基于本地的LSDB生成有向图,在计算出最短路径树,在基于树形结构算出本地到达目的网段的最短路径,加载与本地的路由表中;
收敛完成后,hello包保活即可。
每30min进行一次周期更新-----进行LSDB的对比,若一致,则继续保活即可,若不一致,将重新收敛。
☛结构突变:
- 新增一个网段:直接增加网段设备,直接使用更新包告知邻接关系,需要ack确认。
- 断开一个网段:断开增加网段设备,直接使用更新包告知邻接关系,需要ack确认。
- 无法沟通:hello time 10s ,dead time 40s ,时间到了就直接删除邻居信息。