1. 动态路由 概述
静态路由在大网络里太麻烦(设备多、配置量大,拓扑变了还要手动改)
静态路由是由工程师手动配置和维护的路由条目,命令行简单明确,适用于小型或稳定的网络。静态路由有以下问题:
无法适应规模较大的网络:随着设备数量增加,配置量急剧增加。
无法动态响应网络变化:网络发生变化,无法自动收敛网络,需要工程师手动修改。
,动态路由协议里 OSPF 优势明显:能自动适应拓扑变化、支持大网络、计算的路径最优。
BGP使用一种基于距离矢量算法修改后的算法,该算法被称为路径适量(Path Vector)算法。因此在某些场合下,BGP也被称为路径矢量路由协议。
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,并且加载进自己的路由表中。
对于网络中的所有路由器而言,路由器并不清楚网络的拓扑,只是简单的知道要去往某个目的方向在哪里,距离有多远。这即是距离矢量算法的本质。
动态路由协议分类
2. OSPF 工作原理:四步走 “建地图、算路线”
OSPF 的核心是 “先共享拓扑,再算最优路径”,分四步:
- 第一步:建立邻居关系:路由器之间发 “Hello 报文” 打招呼,互相发现并确认是邻居(就像陌生人互相交换名片)。
- 第二步:交换链路状态(LSA):邻居之间交换 “链路状态通告(LSA)”,比如 “我有个接口连 10.1.1.0 网段,带宽 100M”。这些 LSA 会存在 “链路状态数据库(LSDB)” 里,形成全网的 “拓扑地图”。
- 第三步:算最优路径:每台路由器用 “SPF 算法”(最短路径优先),以自己为根,从 LSDB 里算出到每个网段的最短路径(像画 “最短路径树”)。
- 第四步:生成路由表:把算出来的最优路径放进路由表,指导转发。
OSPF 简介
OSPF是典型的链路状态路由协议,是目前业内使用非常广泛的IGP协议之一。
目前针对IPv4协议使用的是OSPF Version 2(RFC2328);针对IPv6协议使用OSPF Version 3(RFC2740)。如无特殊说明本章后续所指的OSPF均为OSPF Version 2。
运行OSPF路由器之间交互的是LS(Link State,链路状态)信息,而不是直接交互路由。LS信息是OSPF能够正常进行拓扑及路由计算的关键信息。
OSPF路由器将网络中的LS信息收集起来,存储在LSDB中。路由器都清楚区域内的网络拓扑结构,这有助于路由器计算无环路径。
每台OSPF路由器都采用SPF算法计算达到目的地的最短路径。路由器依据这些路径形成路由加载到路由表中。
OSPF支持VLSM(Variable Length Subnet Mask,可变长子网掩码),支持手工路由汇总。
多区域的设计使得OSPF能够支持更大规模的网络。
在核心交换机与汇聚交换机上运行OSPF,实现园区网络内的路由可达。
三大表项
-
- 邻居表:OSPF 传递链路状态信息前需建立邻居关系,通过交互 Hello 报文建立,用display ospf peer查看,如邻居状态为 Full 表示邻接关系建立成功。
- LSDB 表:保存自己及从邻居收到的 LSA 信息,LSA 有类型(Type)和发送路由器(AdvRouter)等信息,用display ospf lsdb查看,如 R1 的 LSDB 包含三条 LSA。
- OSPF 路由表:与路由器路由表不同,包含 Destination、Cost 和 NextHop 等转发信息,用display ospf routing查看,如案例中 OSPF 路由表有三条路由。
3.OSPF 配置:简单三步搞定
以华为设备为例,基本配置分三步:
- 创建 OSPF 进程并指定 Router-ID:[Huawei] ospf 1 router-id 1.1.1.1(1 是进程号,可自定义)。
- 进入区域:[Huawei-ospf-1] area 0(进入 Area 0)。
- 指定接口所在网段:[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.0] network 10.1.1.0 0.0.0.255(0.0.0.255 是反掩码,对应掩码 255.255.255.0,意思是这个网段的接口运行 OSPF)。
验证配置:用display ospf peer看邻居是否建立(状态为 Full 说明邻接成功),用display ip routing-table看是否学到OSPF 路由。
网络拓扑图
IP地址配置
R2配置
R1配置
R3配置
OSPF配置
R1配置
network 192.168.2.0 0.0.0.255
]network 192.168.3.0 0.0.0.255
上面两行命令是指将网络192.168.2.0和192.168.3.0通告给OSPF协议,0.0.0.255是该网络的反掩码。
R2配置
R3配置
实验结果测试
配置命令解释
- ospf 1 router-id x.x.x.x: 启动OSPF进程1,并手动指定Router ID。Router ID通常使用环回接口IP。
- area 0: 进入骨干区域Area 0的配置视图。OSPF必须有一个骨干区域。
- network x.x.x.x y.y.y.y: 宣告网络到OSPF。第一个参数是网络地址,第二个是反掩码(0表示精确匹配,255表示任意)。
- display ospf peer: 显示OSPF邻居状态,确认邻居关系是否建立(FULL状态表示成功)。
- display ospf routing: 显示通过OSPF学习到的路由。
- display ospf lsdb: 显示OSPF链路状态数据库,包含所有LSA信息。
- display ospf interface: 显示接口的OSPF配置和状态信息。