目  錄

1 OSPF

1.1 OSPF簡介

1.1.1 OSPF的特點

1.1.2 OSPF報文類型

1.1.3 LSA類型

1.1.4 OSPF區域

1.1.5 路由器類型

1.1.6 路由類型

1.1.7 路由器ID

1.1.8 OSPF路由的計算過程

1.1.9 OSPF的網絡類型

1.1.10 DR/BDR

1.1.11 OSPF狀態機

1.1.12 協議規範

1.2 OSPF配置限製和指導

1.3 配置OSPF基本功能

1.3.1 啟動OSPF進程

1.3.2 配置OSPF區域

1.3.3 使能OSPF功能

1.3.4 配置OSPF動態主機名映射

1.4 OSPF顯示和維護

 

1 OSPF

1.1  OSPF簡介

OSPF（Open Shortest Path First，開放最短路徑優先）是IETF（Internet Engineering Task Force，互聯網工程任務組）組織開發的一個基於鏈路狀態的內部網關協議。目前針對IPv4協議使用的是OSPF Version 2。下文中所提到的OSPF均指OSPF Version 2。

1.1.1  OSPF的特點

OSPF具有如下特點：

·     適應範圍廣：支持各種規模的網絡，最多可支持幾百台路由器。

·     快速收斂：在網絡的拓撲結構發生變化後立即發送更新報文，使這一變化在自治係統中同步。

·     無自環：由於OSPF根據收集到的鏈路狀態用最短路徑樹算法計算路由，從算法本身保證了不會生成自環路由。

·     區域劃分：允許自治係統的網絡被劃分成區域來管理。路由器鏈路狀態數據庫的減小降低了內存的消耗和CPU的負擔；區域間傳送路由信息的減少降低了網絡帶寬的占用。

·     等價路由：支持到同一目的地址的多條等價路由。

·     路由分級：使用4類不同的路由，按優先順序來說分別是：區域內路由、區域間路由、第一類外部路由、第二類外部路由。

·     支持驗證：支持基於區域和接口的報文驗證，以保證報文交互和路由計算的安全性。

·     組播發送：在某些類型的鏈路上以組播地址發送協議報文，減少對其他設備的幹擾。

1.1.2  OSPF報文類型

OSPF協議報文直接封裝為IP報文，協議號為89。

OSPF有五種類型的協議報文：

·     Hello報文：周期性發送，用來發現和維持OSPF鄰居關係，以及進行DR（Designated Router，指定路由器）/BDR（Backup Designated Router，備份指定路由器）的選舉。

·     DD（Database Description，數據庫描述）報文：描述了本地LSDB（Link State DataBase，鏈路狀態數據庫）中每一條LSA（Link State Advertisement，鏈路狀態通告）的摘要信息，用於兩台路由器進行數據庫同步。

·     LSR（Link State Request，鏈路狀態請求）報文：向對方請求所需的LSA。兩台路由器互相交換DD報文之後，得知對端的路由器有哪些LSA是本地的LSDB所缺少的，這時需要發送LSR報文向對方請求所需的LSA。

·     LSU（Link State Update，鏈路狀態更新）報文：向對方發送其所需要的LSA。

·     LSAck（Link State Acknowledgment，鏈路狀態確認）報文：用來對收到的LSA進行確認。

1.1.3  LSA類型

OSPF中對鏈路狀態信息的描述都是封裝在LSA中發布出去，常用的LSA有以下幾種類型：

·     Router LSA（Type-1）：由每個路由器產生，描述路由器的鏈路狀態和開銷，在其始發的區域內傳播。

·     Network LSA（Type-2）：由DR產生，描述本網段所有路由器的鏈路狀態，在其始發的區域內傳播。

·     Network Summary LSA（Type-3）：由ABR（Area Border Router，區域邊界路由器）產生，描述區域內某個網段的路由，並通告給其他區域。

·     ASBR Summary LSA（Type-4）：由ABR產生，描述到ASBR（Autonomous System Boundary Router，自治係統邊界路由器）的路由，通告給相關區域。

·     AS External LSA（Type-5）：由ASBR產生，描述到AS（Autonomous System，自治係統）外部的路由，通告到所有的區域（除了Stub區域和NSSA區域）。

·     NSSA External LSA（Type-7）：由NSSA（Not-So-Stubby Area）區域內的ASBR產生，描述到AS外部的路由，僅在NSSA區域內傳播。

·     Opaque LSA：用於OSPF的擴展通用機製，目前有Type-9、Type-10和Type-11三種。其中，Type-9 LSA僅在本地鏈路範圍進行泛洪，用於支持GR（Graceful Restart，平滑重啟）的Grace LSA就是Type-9的一種類型；Type-10 LSA僅在區域範圍進行泛洪，用於支持MPLS TE的LSA就是Type-10的一種類型；Type-11 LSA可以在一個自治係統範圍進行泛洪。

1.1.4  OSPF區域

1. 區域劃分

隨著網絡規模日益擴大，當一個大型網絡中的路由器都運行OSPF協議時，LSDB會占用大量的存儲空間，並使得運行SPF（Shortest Path First，最短路徑優先）算法的複雜度增加，導致CPU負擔加重。

在網絡規模增大之後，拓撲結構發生變化的概率也增大，網絡會經常處於“震蕩”之中，造成網絡中會有大量的OSPF協議報文在傳遞，降低了網絡的帶寬利用率。更為嚴重的是，每一次變化都會導致網絡中所有的路由器重新進行路由計算。

OSPF協議通過將自治係統劃分成不同的區域來解決上述問題。區域是從邏輯上將路由器劃分為不同的組，每個組用區域號來標識。如圖1-1所示。

圖1-1 OSPF區域劃分

 

區域的邊界是路由器，而不是鏈路。一個路由器可以屬於不同的區域，但是一個網段（鏈路）隻能屬於一個區域，或者說每個運行OSPF的接口必須指明屬於哪一個區域。劃分區域後，可以在區域邊界路由器上進行路由聚合，以減少通告到其他區域的LSA數量，還可以將網絡拓撲變化帶來的影響最小化。

2. 骨幹區域（Backbone Area）

OSPF劃分區域之後，並非所有的區域都是平等的關係。其中有一個區域是與眾不同的，它的區域號是0，通常被稱為骨幹區域。骨幹區域負責區域之間的路由，非骨幹區域之間的路由信息必須通過骨幹區域來轉發。對此，OSPF有兩個規定：

·     所有非骨幹區域必須與骨幹區域保持連通；

·     骨幹區域自身也必須保持連通。

在實際應用中，可能會因為各方麵條件的限製，無法滿足上麵的要求。這時可以通過配置OSPF虛連接予以解決。

3. 虛連接（Virtual Link）

虛連接是指在兩台ABR之間通過一個非骨幹區域建立的一條邏輯上的連接通道。它的兩端必須是ABR，而且必須在兩端同時配置方可生效。為虛連接兩端提供一條非骨幹區域內部路由的區域稱為傳輸區（Transit Area）。

在圖1-2中，Area2與骨幹區域之間沒有直接相連的物理鏈路，但可以在ABR上配置虛連接，使Area2通過一條邏輯鏈路與骨幹區域保持連通。

圖1-2 虛連接示意圖之一

 

虛連接的另外一個應用是提供冗餘的備份鏈路，當骨幹區域因鏈路故障不能保持連通時，通過虛連接仍然可以保證骨幹區域在邏輯上的連通性。如圖1-3所示。

圖1-3 虛連接示意圖之二

 

虛連接相當於在兩個ABR之間形成了一個點到點的連接，因此，在這個連接上，和物理接口一樣可以配置接口的各參數，如發送Hello報文間隔等。

兩台ABR之間直接傳遞OSPF報文信息，它們之間的OSPF路由器隻是起到一個轉發報文的作用。由於協議報文的目的地址不是中間這些路由器，所以這些報文對於它們而言是透明的，隻是當作普通的IP報文來轉發。

4. Stub區域和Totally Stub區域

Stub區域是一些特定的區域，該區域的ABR會將區域間的路由信息傳遞到本區域，但不會引入自治係統外部路由，區域中路由器的路由表規模以及LSA數量都會大大減少。為保證到自治係統外的路由依舊可達，該區域的ABR將生成一條缺省路由Type-3 LSA，發布給本區域中的其他非ABR路由器。

為了進一步減少Stub區域中路由器的路由表規模以及LSA數量，可以將區域配置為Totally Stub（完全Stub）區域，該區域的ABR不會將區域間的路由信息和自治係統外部路由信息傳遞到本區域。為保證到本自治係統的其他區域和自治係統外的路由依舊可達，該區域的ABR將生成一條缺省路由Type-3 LSA，發布給本區域中的其他非ABR路由器。

5. NSSA區域和Totally NSSA區域

NSSA（Not-So-Stubby Area）區域是Stub區域的變形，與Stub區域的區別在於NSSA區域允許引入自治係統外部路由，由ASBR發布Type-7 LSA通告給本區域。當Type-7 LSA到達NSSA的ABR時，由ABR將Type-7 LSA轉換成Type-5 LSA，傳播到其他區域。

可以將區域配置為Totally NSSA（完全NSSA）區域，該區域的ABR不會將區域間的路由信息傳遞到本區域。為保證到本自治係統的其他區域的路由依舊可達，該區域的ABR將生成一條缺省路由Type-3 LSA，發布給本區域中的其他非ABR路由器。

如圖1-4所示，運行OSPF協議的自治係統包括3個區域：區域0、區域1和區域2，另外兩個自治係統運行RIP協議。區域1被定義為NSSA區域，區域1接收的RIP路由傳播到NSSA ASBR後，由NSSA ASBR產生Type-7 LSA在區域1內傳播，當Type-7 LSA到達NSSA ABR後，轉換成Type-5 LSA傳播到區域0和區域2。

另一方麵，運行RIP的自治係統的RIP路由通過區域2的ASBR產生Type-5 LSA在OSPF自治係統中傳播。但由於區域1是NSSA區域，所以Type-5 LSA不會到達區域1。

圖1-4 NSSA區域

 

1.1.5  路由器類型

OSPF路由器根據在AS中的不同位置，可以分為以下四類：

1. 區域內路由器（Internal Router）

該類路由器的所有接口都屬於同一個OSPF區域。

2. 區域邊界路由器ABR

該類路由器可以同時屬於兩個以上的區域，但其中一個必須是骨幹區域。ABR用來連接骨幹區域和非骨幹區域，它與骨幹區域之間既可以是物理連接，也可以是邏輯上的連接。

3. 骨幹路由器（Backbone Router）

該類路由器至少有一個接口屬於骨幹區域。因此，所有的ABR和位於Area0的內部路由器都是骨幹路由器。

4. 自治係統邊界路由器ASBR

與其他AS交換路由信息的路由器稱為ASBR。ASBR並不一定位於AS的邊界，它有可能是區域內路由器，也有可能是ABR。隻要一台OSPF路由器引入了外部路由的信息，它就成為ASBR。

圖1-5 OSPF路由器的類型

 

1.1.6  路由類型

OSPF將路由分為四類，按照優先級從高到低的順序依次為：

·     區域內路由（Intra Area）

·     區域間路由（Inter Area）

·     第一類外部路由（Type1 External）：這類路由的可信程度較高，並且和OSPF自身路由的開銷具有可比性，所以到第一類外部路由的開銷等於本路由器到相應的ASBR的開銷與ASBR到該路由目的地址的開銷之和。

·     第二類外部路由（Type2 External）：這類路由的可信度比較低，所以OSPF協議認為從ASBR到自治係統之外的開銷遠遠大於在自治係統之內到達ASBR的開銷。所以計算路由開銷時將主要考慮前者，即到第二類外部路由的開銷等於ASBR到該路由目的地址的開銷。如果計算出開銷值相等的兩條路由，再考慮本路由器到相應的ASBR的開銷。

區域內和區域間路由描述的是AS內部的網絡結構，外部路由則描述了應該如何選擇到AS以外目的地址的路由。

1.1.7  路由器ID

路由器ID——即Router ID，用來在一個自治係統中唯一地標識一台路由器，一台路由器如果要運行OSPF協議，則必須存在Router ID。Router ID的獲取方式有以下三種：

1. 手工指定Router ID

用戶可以在創建OSPF進程的時候指定Router ID，配置時，必須保證自治係統中任意兩台路由器的ID都不相同。通常的做法是將路由器的ID配置為與該路由器某個接口的IP地址一致。

2. 自動獲取Router ID

如果在創建OSPF進程的時候選擇自動分配Router ID，則OSPF進程將根據如下規則自動獲取Router ID：

·     OSPF進程啟動時，將選取第一個運行該進程的接口的主IPv4地址作為Router ID；

·     設備重啟時，OSPF進程將會選取第一個運行本進程的接口主IPv4地址作為Router ID；

·     OSPF進程重啟時，將從運行了本進程的所有接口的主IPv4地址中重新獲取Router ID，具體規則如下：

¡     如果存在配置IP地址的Loopback接口，則選擇Loopback接口地址中最大的作為Router ID。

¡     否則，從其他接口的IP地址中選擇最大的作為Router ID（不考慮接口的up/down狀態）。

3. 使用全局Router ID

如果在創建OSPF進程的時候沒有指定Router ID，則缺省使用全局Router ID。建議用戶在創建OSPF進程的時候手工指定Router ID，或者選擇自動獲取Router ID。

1.1.8  OSPF路由的計算過程

同一個區域內，OSPF路由的計算過程可簡單描述如下：

·     每台OSPF路由器根據自己周圍的網絡拓撲結構生成LSA，並通過更新報文將LSA發送給網絡中的其它OSPF路由器。

·     每台OSPF路由器都會收集其它路由器通告的LSA，所有的LSA放在一起便組成了LSDB。LSA是對路由器周圍網絡拓撲結構的描述，LSDB則是對整個自治係統的網絡拓撲結構的描述。

·     OSPF路由器將LSDB轉換成一張帶權的有向圖，這張圖便是對整個網絡拓撲結構的真實反映。各個路由器得到的有向圖是完全相同的。

·     每台路由器根據有向圖，使用SPF算法計算出一棵以自己為根的最短路徑樹，這棵樹給出了到自治係統中各節點的路由。

1.1.9  OSPF的網絡類型

OSPF根據鏈路層協議類型將網絡分為下列四種類型：

·     廣播（Broadcast）類型：當鏈路層協議是Ethernet、FDDI時，缺省情況下，OSPF認為網絡類型是Broadcast。在該類型的網絡中，通常以組播形式（OSPF路由器的預留IP組播地址是224.0.0.5；OSPF DR/BDR的預留IP組播地址是224.0.0.6）發送Hello報文、LSU報文和LSAck報文；以單播形式發送DD報文和LSR報文。

·     NBMA（Non-Broadcast Multi-Access，非廣播多路訪問）類型：當鏈路層協議是幀中繼、ATM或X.25時，缺省情況下，OSPF認為網絡類型是NBMA。在該類型的網絡中，以單播形式發送協議報文。

·     P2MP（Point-to-MultiPoint，點到多點）類型：沒有一種鏈路層協議會被缺省的認為是P2MP類型。P2MP必須是由其他的網絡類型強製更改的，常用做法是將NBMA網絡改為P2MP網絡。在該類型的網絡中，缺省情況下，以組播形式（224.0.0.5）發送協議報文。可以根據用戶需要，以單播形式發送協議報文。

·     P2P（Point-to-Point，點到點）類型：當鏈路層協議是PPP、HDLC時，缺省情況下，OSPF認為網絡類型是P2P。在該類型的網絡中，以單播方式發送DD報文，以組播方式發送其他類型的協議報文。

NBMA與P2MP網絡之間的區別如下：

·     NBMA網絡是全連通的；P2MP網絡並不需要一定是全連通的。

·     NBMA網絡中需要選舉DR與BDR；P2MP網絡中沒有DR與BDR。

·     NBMA網絡采用單播發送報文，需要手工配置鄰居；P2MP網絡采用組播方式發送報文，通過配置也可以采用單播發送報文。

1.1.10  DR/BDR

1. DR/BDR簡介

在廣播網和NBMA網絡中，任意兩台路由器之間都要交換路由信息。如果網絡中有n台路由器，則需要建立n（n-1）/2個鄰接關係。這使得任何一台路由器的路由變化都會導致多次傳遞，浪費了帶寬資源。為解決這一問題，OSPF提出了DR的概念，所有路由器隻將信息發送給DR，由DR將網絡鏈路狀態發送出去。

另外，OSPF提出了BDR的概念。BDR是對DR的一個備份，在選舉DR的同時也選舉BDR，BDR也和本網段內的所有路由器建立鄰接關係並交換路由信息。當DR失效後，BDR會立即成為新的DR。

OSPF網絡中，既不是DR也不是BDR的路由器為DR Other。DR Other僅與DR和BDR建立鄰接關係，DR Other之間不交換任何路由信息。這樣就減少了廣播網和NBMA網絡上各路由器之間鄰接關係的數量，同時減少網絡流量，節約了帶寬資源。

如圖1-6所示，進行DR/BDR選舉後，5台路由器之間隻需要建立7個鄰接關係就可以了。

圖1-6 DR和BDR示意圖

 

 

2. DR/BDR選舉過程

DR/BDR是由同一網段中所有的路由器根據路由器優先級和Router ID通過Hello報文選舉出來的，隻有優先級大於0的路由器才具有選舉資格。

進行DR/BDR選舉時每台路由器將自己選出的DR寫入Hello報文中，發給網段上每台運行OSPF協議的路由器。當處於同一網段的兩台路由器同時宣布自己是DR時，路由器優先級高者勝出。如果優先級相等，則Router ID大者勝出。

需要注意的是：

·     隻有在廣播或NBMA網絡中才會選舉DR；在P2P或P2MP網絡中不需要選舉DR。

·     DR是某個網段中的概念，是針對路由器的接口而言的。某台路由器在一個接口上可能是DR，在另一個接口上有可能是BDR，或者是DR Other。

·     DR/BDR選舉完畢後，即使網絡中加入一台具有更高優先級的路由器，也不會重新進行選舉，替換該網段中已經存在的DR/BDR成為新的DR/BDR。DR並不一定就是路由器優先級最高的路由器接口；同理，BDR也並不一定就是路由器優先級次高的路由器接口。

1.1.11  OSPF狀態機

1. OSPF接口狀態機

OSPF設備從接口獲取到鏈路狀態信息後，通過與相鄰設備建立鄰接關係，交互彼此的鏈路狀態信息。OSPF接口狀態表明了OSPF設備在對應鏈路中的作用，使得鄰居設備間能夠明確角色分工，從而正常建立連接。

OSPF接口共有以下七種狀態：

·     Down：初始狀態。該狀態表明接口不可用，不能用於收發流量。

·     Loopback：設備到網絡的接口處於環回狀態。環回接口不能用於正常的數據傳輸，但可能需要通過向環回接口發送ICMP ping報文、誤碼檢測等方式來獲取鏈路質量，因此設備會通過Router-LSA通告環回接口的狀態信息。

·     Waiting：設備正在判定網絡上的DR和BDR。在設備參與DR和BDR選舉前，接口會啟動WaitTimer定時器。在WaitTimer定時器超時前，設備發送的Hello報文不包含DR和BDR信息，設備不能被選舉為DR或BDR。這樣可以避免DR和BDR的不必要更改。僅NBMA網絡、廣播網絡有此狀態。

·     P-2-P：接口連接到物理點對點網絡或者虛擬鏈路。進入此狀態後，設備會與鏈路連接的另一端設備建立鄰接關係。僅P2P、P2MP網絡有此狀態。

·     DR Other：設備沒有被選為DR或BDR，但連接到廣播網絡或者NBMA網絡上的其他設備被選舉為DR。DR Other會與DR、BDR建立鄰接關係。

·     BDR：設備是自身所連接的網絡上的BDR，並將在當前DR失效時成為DR。BDR與自身連接的網絡上的其他所有設備建立鄰接關係。

·     DR：設備是自身所連接的網絡上的DR。DR與自身連接的網絡上的其他所有設備建立鄰接關係。

OSPF接口根據不同的情況（即輸入事件）更改狀態，這樣就形成了如圖1-7所示的OSPF接口狀態機。

圖1-7 OSPF接口狀態機

 

觸發OSPF接口狀態變化的IE（InputEvent，輸入事件）如表1-1所示。

表1-1 OSPF接口狀態切換的IE

輸入事件	描述
IE1	InterfaceUp：底層協議表明接口是可操作的
IE2	WaitTimer：等待定時器超時，表明設備參與DR或BDR選舉需要等待的時間結束
IE3	BackupSeen：設備通過以下兩種方式之一檢測網絡中是否存在BDR ·     接口收到鄰居發送的Hello報文，宣稱自己是BDR ·     接口收到鄰居發送的Hello報文，宣稱自己是DR，但沒有指明BDR BackupSeen事件說明鄰居之間能夠進行雙向通信，可以結束Waiting狀態
IE4	接口被選舉為DR
IE5	接口被選舉為BDR
IE6	接口沒有被選舉為DR或BDR
IE7	NeighborChange：與該接口相關的鄰居關係變化事件發生，表明需要重新選舉DR和BDR。如下鄰居關係變化可能會導致重新選舉DR和BDR： ·     接口所在的設備和一個鄰居設備之間能夠進行雙向通信 ·     接口所在的設備和一個鄰居設備之間不再能夠進行雙向通信 ·     通過鄰居設備發送的Hello報文檢測到鄰居設備重新宣稱自己是DR或BDR ·     通過鄰居設備發送的Hello報文再一次檢測到鄰居設備宣稱自己不再是DR或BDR ·     通過鄰居設備發送的Hello報文再一次檢測到鄰居設備的DR優先級發生變化
IE8	UnloopInd：網管係統或者底層協議表明接口不再處於環回狀態
IE9	InterfaceDown：底層協議表明接口不可操作。無論接口當前處於何種狀態，都可能由此事件觸發切換到Down狀態
IE10	LoopInd：網管係統或者底層協議表明接口處於環回狀態。無論接口當前處於何種狀態，都可能由此事件觸發切換到Loopback狀態

 

2. OSPF鄰居狀態機

在OSPF網絡中，相鄰設備間通過不同的鄰居狀態切換，最終可以達到LSDB同步並形成完全鄰接關係。

OSPF鄰居共有以下八種狀態：

·     Down：鄰居會話的初始階段。表明在鄰居失效時間間隔內沒有收到來自鄰居設備的Hello報文。OSPF設備會每隔PollInterval時間間隔對外輪詢發送Hello報文，僅NBMA網絡的OSPF設備會向處於Down狀態的鄰居設備發送Hello報文，其他網絡類型中的OSPF設備不會向處於Down狀態的鄰居設備發送Hello報文。

·     Attempt：本狀態僅對NBMA網絡上的鄰居有效。鄰居關係處於Attempt狀態時，OSPF設備會每隔HelloInterval時間間隔向自己手工指定的鄰居發送Hello報文，嚐試建立鄰居關係。

·     Init：本狀態表示在鄰居失效時間內收到來自鄰居發送的Hello報文，但該Hello數據包內沒有包含自己的Router ID，雙向通信還沒有建立起來。

·     2-Way：本狀態表示雙方互相收到了彼此發送的Hello報文，並在收到的Hello報文中看到了自己的Router ID，由此建立鄰居關係。如果不形成鄰接關係（例如DRother之間），則鄰居狀態機停留在2-Way狀態，否則進入Exstart狀態。隻有鄰居狀態處於2-Way或者比2-Way更高的狀態，才會選舉DR和BDR。

·     ExStart：協商主從關係。建立主從關係主要是為了確定初始DD報文的序列號，為後續有序交換DD報文做好準備。

·     Exchange：交換DD報文。本端設備使用DD報文描述本地的LSDB，並發送給鄰居。

·     Loading：正在同步LSDB。兩端設備發送LSR報文向鄰居請求對方的LSA，通過交互LSU、LSAck同步LSDB。

·     Full：建立鄰接關係。兩端設備的LSDB已同步，本端設備和鄰居設備建立了完全的鄰接關係。

OSPF鄰居狀態的切換機製如圖1-8所示。

圖1-8 OSPF鄰居狀態機

 

觸發OSPF鄰居狀態變化的IE（InputEvent，輸入事件）如表1-2所示。

表1-2 OSPF接口狀態切換的IE

輸入事件	描述
IE1	Start：以HelloInterval時間間隔向鄰居設備發送Hello報文，嚐試建立鄰居關係。僅NBMA網絡適用
IE2	HelloReceived：從鄰居設備收到一個Hello報文
IE3	2-WayReceived：收到了鄰居設備發送的Hello報文，並在收到的Hello報文中看到了自己的Router ID，鄰居之間建立了雙向通信關係。接下來進行如下判斷： ·     IE3(Y)：如果相鄰設備間應當建立鄰接關係，則將鄰居狀態切換為ExStart。 ·     IE3(N)：如果相鄰設備間不應當建立鄰接關係，隻建立鄰居關係，則將鄰居狀態切換為2-Way。
IE4	NegotiationDone：鄰居間主從關係已協商完成，已確定初始DD報文的序列號
IE5	ExchangeDone：鄰居間成功交換了DD報文。接下來進行如下判斷： ·     IE5(Y)：如果鏈路狀態請求列表為空，則將鄰居狀態切換為Full，表示LSDB已同步，鄰居間建立了完全鄰接關係。 ·     IE5(N)：如果鏈路狀態請求列表不為空，則將鄰居狀態切換為Loading，開始或繼續向鄰居發送LSR報文，請求還沒有接收到的鏈路狀態信息。
IE6	LoadingDone：鏈路狀態請求列表為空

 

1.1.12  協議規範

與OSPF相關的協議規範有：

·     RFC 1245：OSPF protocol analysis

·     RFC 1246：Experience with the OSPF protocol

·     RFC 1370：Applicability Statement for OSPF

·     RFC 1403：BGP OSPF Interaction

·     RFC 1745：BGP4/IDRP for IP---OSPF Interaction

·     RFC 1765：OSPF Database Overflow

·     RFC 1793：Extending OSPF to Support Demand Circuits

·     RFC 2154：OSPF with Digital Signatures

·     RFC 2328：OSPF Version 2

·     RFC 3101：OSPF Not-So-Stubby Area (NSSA) Option

·     RFC 3166：Request to Move RFC 1403 to Historic Status

·     RFC 3509：Alternative Implementations of OSPF Area Border Routers

·     RFC 4167：Graceful OSPF Restart Implementation Report

·     RFC 4577：OSPF as the Provider/Customer Edge Protocol for BGP/MPLS IP Virtual Private Networks (VPNs)

·     RFC 4750：OSPF Version 2 Management Information Base

·     RFC 4811：OSPF Out-of-Band LSDB Resynchronization

·     RFC 4812：OSPF Restart Signaling

·     RFC 5088：OSPF Protocol Extensions for Path Computation Element (PCE) Discovery

·     RFC 5250：The OSPF Opaque LSA Option

·     RFC 5613：OSPF Link-Local Signaling

·     RFC 5642：Dynamic Hostname Exchange Mechanism for OSPF

·     RFC 5709：OSPFv2 HMAC-SHA Cryptographic Authentication

·     RFC 5786：Advertising a Router's Local Addresses in OSPF Traffic Engineering (TE) Extensions

·     RFC 6571：Loop-Free Alternate (LFA) Applicability in Service Provider (SP) Networks

·     RFC 6860：Hiding Transit-Only Networks in OSPF

·     RFC 6987：OSPF Stub Router Advertisement

1.2  OSPF配置限製和指導

無論是哪種類型的路由器，都必須先使能OSPF，否則OSPF協議將無法正常運行。在進行各項配置的時候應該先做好網絡規劃，錯誤的配置可能會導致相鄰路由器之間無法相互傳遞信息，甚至導致路由信息的阻塞或者產生路由環路。

1.3  配置OSPF基本功能

1.3.1  啟動OSPF進程

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     （可選）配置全局Router ID。

router id router-id

缺省情況下，未配置全局Router ID。

未配置全局路由器ID時，按照下麵的規則進行選擇：

¡     如果存在配置IP地址的Loopback接口，則選擇Loopback接口地址中最大的作為Router ID。

¡     如果沒有配置IP地址的Loopback接口，則從其他接口的IP地址中選擇最大的作為Router ID（不考慮接口的up/down狀態）。

(3)     進入OSPF視圖。

ospf [ process-id | router-id { auto-select |router-id } ] *

缺省情況下，係統沒有運行OSPF。

(4)     （可選）配置OSPF進程描述。

description text

缺省情況下，未配置進程描述。

建議用戶為每個OSPF進程配置進程描述信息，幫助識別進程的用途，以便於記憶和管理。

1.3.2  配置OSPF區域

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     （可選）配置全局Router ID。

router id router-id

缺省情況下，未配置全局Router ID。

(3)     進入OSPF視圖。

ospf [ process-id | router-id { auto-select |router-id } ] *

缺省情況下，係統沒有運行OSPF。

(4)     （可選）配置OSPF進程描述。

description text

缺省情況下，未配置進程描述。

建議用戶為每個OSPF進程配置進程描述信息，幫助識別進程的用途，以便於記憶和管理。

(5)     創建OSPF區域，並進入OSPF區域視圖。

area area-id

(6)     （可選）配置區域描述。

description text

缺省情況下，未配置區域描述。

建議用戶為每個區域配置區域描述信息，幫助識別區域的用途，以便於記憶和管理。

1.3.3  使能OSPF功能

1. 功能簡介

要在路由器上使能OSPF功能，必須先創建OSPF進程、指定該進程關聯的區域以及區域包括的網段；對於當前路由器來說，如果某個路由器的接口IP地址落在某個區域的網段內，則該接口屬於這個區域並使能了OSPF功能，OSPF將把這個接口的直連路由宣告出去。

OSPF支持多進程，即可以在一台路由器上通過為不同的OSPF進程指定不同的進程號來啟動多個OSPF進程。OSPF進程號是本地概念，不影響與其它路由器之間的報文交換。因此，不同的路由器之間，即使進程號不同也可以進行報文交換。

2. 配置限製和指導

可以在指定接口上使能OSPF，或者在指定網段上使能OSPF。在指定接口上使能OSPF的優先級高於在指定網段上使能OSPF。

在接口上使能OSPF時，如果不存在進程和區域，則創建對應的進程和區域；在接口上關閉OSPF時，不刪除已經創建的進程和區域。

3. 在指定網段上使能OSPF

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     進入OSPF視圖。

ospf [ process-id | router-id { auto-select | router-id } ] *

(3)     創建OSPF區域，並進入OSPF區域視圖。

area area-id

(4)     配置區域所包含的網段並在指定網段的接口上使能OSPF。

network ip-address wildcard-mask

缺省情況下，接口不屬於任何區域且OSPF功能處於關閉狀態。

一個網段隻能屬於一個區域。

4. 在指定接口上使能OSPF

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     進入接口視圖。

interface interface-type interface-number

(3)     配置接口使能OSPF。

ospf process-id area area-id [ exclude-subip ]

缺省情況下，未配置接口使能OSPF。

1.3.4  配置OSPF動態主機名映射

1. 功能簡介

OSPF用Router ID來在一個自治係統中唯一地標識一台路由器，Router ID長度固定為4字節。當網絡管理員檢查OSPF鄰居關係的狀態、路由表以及LSDB中的內容時，使用點分十進製表示的Router ID不夠直觀，查看也不方便。

主機名映射提供了一種將Router ID映射到主機名的服務，運行OSPF的路由器維護一個主機名到Router ID的映射關係表，在維護和管理以及網絡故障診斷時，使用主機名比使用Router ID會更直觀，也更容易記憶。

2. 配置限製和指導

OSPF使用Type-10 LSA或Type-11 LSA攜帶動態主機名屬性信息，因此，使用該功能前，需要保證OSPF的Opaque LSA發布接收能力處於開啟狀態。

3. 配置OSPF動態主機名映射

(1)     進入係統視圖。

system-view

(2)     啟動OSPF，進入OSPF視圖。

ospf [ process-id | router-id { auto-select | router-id } ] *

(3)     使能Opaque LSA發布接收能力。

opaque-capability enable

缺省情況下，OSPF的Opaque LSA發布接收能力處於開啟狀態。

(4)     使能OSPF動態主機名映射功能。

hostname [ host-name ]

缺省情況下，OSPF動態主機名映射功能處於關閉狀態。

1.4  OSPF顯示和維護

在完成上述配置後，在任意視圖下執行display命令可以顯示配置後OSPF的運行情況，通過查看顯示信息驗證配置的效果。

在用戶視圖下執行reset命令可以清除OSPF的統計信息、重啟OSPF進程。

表1-3 OSPF顯示和維護

操作	命令
顯示OSPF的ABR聚合信息	display ospf [ process-id ] [ area area-id ] abr-summary [ ip-address { mask-length | mask } ] [ verbose ]
顯示OSPF區域的最短路徑樹信息	display ospf [ process-id ] [ area area-id ] spf-tree [ verbose ]
顯示OSPF的進程信息	display ospf [ process-id ] [ verbose ]
顯示OSPF ABR及ASBR信息	display ospf [ process-id ] abr-asbr [ verbose ]
顯示OSPF的日誌信息	display ospf [ process-id ] event-log { lsa-flush | peer | spf }
顯示OSPF接收或發送Hello報文的日誌信息	display ospf [ process-id ] event-log hello { received [ abnormal | dropped ] | sent } [ neighbor-id ] display ospf [ process-id ] event-log hello sent { abnormal | failed } [ neighbor-address ]
顯示Router ID到主機名稱的映射關係表	display ospf [ process-id ] hostname-table
顯示OSPF接口信息	display ospf [ process-id ] interface [ interface-type interface-number | verbose ]
顯示接口發送Hello報文的信息	display ospf [ process-id ] interface [ interface-type interface-number ] hello
顯示OSPF的LSDB信息	display ospf [ process-id ] [ area area-id ] lsdb { asbr | network | nssa | opaque-area | opaque-link | router | summary } [ link-state-id ] [ originate-router advertising-router-id | self-originate ] [ age { max-value max-age-value | min-value min-age-value } * ] [ resolve-hostname ]
顯示進程中的下一跳信息	display ospf [ process-id ] nexthop
顯示OSPF鄰居的信息	display ospf [ process-id ] peer [ hello | verbose ] [ interface-type interface-number ] [ [ neighbor-id ] [ resolve-hostname ] | hostname host-name ]
顯示OSPF各區域鄰居的統計信息	display ospf [ process-id ] peer statistics
顯示OSPF請求列表	display ospf [ process-id ] request-queue [ interface-type interface-number ] [ neighbor-id ]
顯示OSPF重傳列表	display ospf [ process-id ] retrans-queue [ interface-type interface-number ] [ neighbor-id ]
顯示OSPF路由表的信息	display ospf [ process-id ] routing [ ip-address { mask-length | mask } ] [ interface interface-type interface-number ] [ nexthop nexthop-address ] [ verbose ]
顯示OSPF的統計信息	display ospf [ process-id ] statistics [ error | packet [ hello | interface-type interface-number ] ]
顯示全局Router ID	display router id
清除OSPF的日誌信息	reset ospf [ process-id ] event-log [ lsa-flush | peer | spf ]
清除OSPF接收或發送Hello報文的日誌信息	reset ospf [ process-id ] event-log hello { received [ abnormal | dropped ] | sent [ abnormal | failed ] }
重啟OSPF進程	reset ospf [ process-id ] process
清除OSPF的統計信息	reset ospf [ process-id ] statistics