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08 IGRP和OSPF
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8.1 EIGRP介紹
8.1.1 EIGRP的特征
Cisco私有的高級(jí)距離矢量路由協(xié)議。是IGRP的增強(qiáng)型版本(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol ,增強(qiáng)型內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議 )
8.1.2 EIGRP表
1 鄰居表（Neighbors Table）：
運(yùn)行EIGRP路由協(xié)議并與這個(gè)路由器建立鄰接（Adjacency）關(guān)系的直連路由器列表。存儲(chǔ)用哪個(gè)接口連接的下一跳路由器。
2 拓?fù)浔恚═opology Table）：
從每個(gè)EIGRP鄰居學(xué)習(xí)到的所有路由列表。存儲(chǔ)的通過每個(gè)鄰居到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的FD和AD值。
FD（Feasible Distance，可行距離）：從自己通過某個(gè)鄰居到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的度量值總和。
AD（Advertised Distance，通告距離）：鄰居通告的從自己到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的度量值總和。
3 路由表（Routing Table）：
從EIGRP拓?fù)浔砘蚱渌酚蛇M(jìn)程中得到的最佳路由列表。存儲(chǔ)最佳路由。
8.1.3 EIGRP包類型
Hello包
建立鄰居關(guān)系（Establish neighbor relationships）；
Update包
發(fā)送路由更新（Send routing updates）；
Query包
向鄰居詢問相關(guān)路由信息（Ask neighbors about routing information）；
Reply包
回復(fù)對(duì)查詢的相關(guān)路由信息（Respond to query about routing information）；
ACK包
確認(rèn)一個(gè)可靠的數(shù)據(jù)包（Acknowledge a reliable packet）
8.1.4 EIGRP的度量值
1 EIGRP度量值的計(jì)算參數(shù)：默認(rèn)使用帶寬（Bandwidth）、延遲（Delay）。還可以使用可靠性、負(fù)載、MTU。
2 EIGRP Metric=（107/鏈路最低帶寬（單位為Kbps）+鏈路的總延遲/10）*256
8.1.5 EIGRP的關(guān)鍵技術(shù)
8.1.6 鄰居的發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)
1 EIGRP的Hello包：
Hello包的目標(biāo)地址為224.0.0.10，Hello包中的K值和AS號(hào)不匹配將不能成為鄰居。認(rèn)證也必須要匹配。
8.1.7 EIGRP的Hello計(jì)時(shí)器
在大于等于1.544Mbps的鏈路上，默認(rèn)Hello Time=5s；Holdtime（保持時(shí)間）=15s。
在小于1.544Mbps的鏈路上，默認(rèn)Hello Time=60s；Holdtime（保持時(shí)間）=180s。
8.1.8 EIGRP建立鄰接(Adjacency)的條件
Hello包必須通過接口的主地址（Primary Address）來傳輸；
Hello包中的AS號(hào)和K值必須匹配才能成為鄰接；
認(rèn)證的口令必須要匹配；
8.1.9 EIGRP可靠傳輸協(xié)議（Reliable Transport Protocol，RTP）
1 EIGRP的可靠性
2 EIGRP的重傳策略（Retransmission Policy）
RTO（Retransmission Timeout，重傳超時(shí)）=SRTT（平均往返時(shí)間）*6；RTO<200ms，則RTO使用200ms；RTO>5000ms，則RTO使用5000ms。
3 EIGRP的傳輸機(jī)制
EIGRP傳輸?shù)腤indow=1，（Stop and wait，停等機(jī)制）
4 EIGRP鄰居的重置
8.1.10 DUAL有限狀態(tài)機(jī)制（Finite-State Machine，F(xiàn)SM）
1 DUAL術(shù)語
DUAL：彌散更新算法。用于在EIGRP拓?fù)浔碇杏?jì)算最佳路由的路由算法。
2 DUAL有限狀態(tài)機(jī)制的處理過程
3 EIGRP的Successor
在所有通過鄰居的路徑中選擇FD值最小的路徑。
4 EIGRP的FS
在所有非SUCCESSOR路徑中選擇AD值小于SUCCESSOR路徑FD值的路徑作為FS。
8.1.11 DUAL實(shí)例
8.1.12 協(xié)議依賴模塊（PDM）
8.1.13 配置和檢查EIGRP
8.1.14 配置EIGRP
Router(config)#router eigrp [AS號(hào)(1-65535)] (保證每個(gè)路由器上AS號(hào)相同)
Router(config-router)#network [網(wǎng)絡(luò)號(hào)] [通配符掩碼]
通配符掩碼(Wildcard Mask)：也稱為反掩碼。用0表示檢查與之對(duì)應(yīng)的地址位的值；用1表示忽略與之對(duì)應(yīng)的地址位的值。
Route(config-router)#passive-interface [接口]
如果在RIP路由進(jìn)程中使用此命令，此接口將不發(fā)送也不接收RIP信息；如果在EIGRP進(jìn)程中使用，此接口將不發(fā)送EIGRP信息，但可以接收EIGRP信息。
8.1.15 EIGRP檢查命令
1 #show ip eigrp neighbors （查看EIGRP的鄰居表）
2 #show ip route eigrp (D)
3 #show ip protocols
4 #show ip eigrp interface （查看路由器上哪些接口運(yùn)行了EIGRP進(jìn)程）
5 #show ip eigrp topology （查看路由器的拓?fù)浔恚?/p>
6 #show ip eigrp traffic （查看EIGRP的流量）
7 #debup eigrp packet （時(shí)事查看EIGRP數(shù)據(jù)包傳遞過程）
8.1.16 8.3.3 EIGRP的默認(rèn)路由
1 先創(chuàng)建一個(gè)靜態(tài)默認(rèn)路由到ISP；
2 把連接到ISP的網(wǎng)絡(luò)地址通過EIGRP通告到其他路由器；
3 Router(config)#ip default-network [連接ISP的主網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址]
8.1.17 8.3.4 EIGRP的路由匯總
1 自動(dòng)匯總 router）#auto-summary （默認(rèn)打開）
2 手工匯總：
If)#ip summary-address eigrp [AS號(hào)] [匯總的網(wǎng)絡(luò)地址] [子網(wǎng)掩碼]
8.1.18 EIGRP的認(rèn)證
l 在全局模式下定義一個(gè)keychain：
RouterX(config)#key chain [鏈名稱]
l 指定一個(gè)Key-id：
RouterX(config-keychain)#key [key-id]
l 指定認(rèn)證口令：
RouterX(config-keychain-key)#key-string [口令]
l 在接口指定認(rèn)證方式：
RouterX(config-if)#ip authentication mode eigrp [autonomous-system] md5
l 在接口指定認(rèn)證的keychain：
RouterX(config-if)#ip authentication key-chain eigrp [AS號(hào)] [key chain名稱]
8.2 OSPF介紹
1 鏈路狀態(tài)路由協(xié)議：OSPF（Open Shortest Path First，開放的最短路徑優(yōu)先）協(xié)議是一個(gè)開放標(biāo)準(zhǔn)的，支持多廠商網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議。
鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的工作過程：
1） 每個(gè)運(yùn)行鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的路由器學(xué)習(xí)關(guān)于自己的每個(gè)直連網(wǎng)絡(luò)；
2） 每個(gè)路由器互送Hello包給直連網(wǎng)絡(luò)上的鄰居；
3） 每個(gè)路由器使用LSA（Link State Advertised，鏈路狀態(tài)通告）建立每個(gè)直連鏈路的狀態(tài)；
4） 每個(gè)路由器將自己創(chuàng)建的LSA泛洪（Flood）給所有的鄰居，鄰居把收到的LSA存儲(chǔ)到鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫（Link State DataBase，LSDB）；
5） 每個(gè)路由器使用LSDB來獲得一個(gè)完整的拓?fù)鋱D，并計(jì)算到達(dá)每個(gè)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑。
鏈路狀態(tài)特點(diǎn)：
1） 鏈路狀態(tài)路由協(xié)議能夠比距離矢量路由協(xié)議識(shí)別到更多的網(wǎng)絡(luò)信息；
2） 鏈路狀態(tài)路由協(xié)議創(chuàng)建一個(gè)完整的拓?fù)鋱D；所以能夠精確匹配路由；
3） 對(duì)CPU和內(nèi)存的需求高。
2 鏈路和鏈路狀態(tài)：
鏈路(Link)：參與OSPF進(jìn)程的路由器接口
鏈路狀態(tài)(Link State, LS)：運(yùn)行OSPF路由協(xié)議的路由器接口的狀態(tài)信息，包括網(wǎng)絡(luò)地址、IP地址、網(wǎng)絡(luò)類型、鏈路的成本、鄰居信息。
鏈路狀態(tài)通告（Link State Advertised，LSA）：發(fā)送鏈路狀態(tài)的數(shù)據(jù)；
鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫（Link State DataBase，LSDB）：接收到所有鏈路狀態(tài)通告（LSA）的集合；也被稱為拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫；
最短路徑優(yōu)先算法（Shortest Path First，SPF算法）：在LSDB中計(jì)算最佳路徑的算法；
3 鏈路狀態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
1） 鄰居表：也叫鄰接數(shù)據(jù)庫（Adjacency Database）
2） 拓?fù)浔恚阂步型負(fù)鋽?shù)據(jù)庫；也叫鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫（Link-state Database，LSDB）
3） 路由表：也叫轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫（Forward Database）。
4 鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)分層
1）區(qū)域的等級(jí)：
主干區(qū)域（Backbone Area），還叫傳輸區(qū)域（Transit Area）
標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域：也叫非主干區(qū)域。
在區(qū)域內(nèi)的路由器與路由器交換LSA，形成相同的LSDB；在區(qū)域之間交換路由信息，所以所有其他非主干區(qū)域必須通過物理鏈路或者邏輯鏈路（Virtual Link，虛鏈路）來連接到主干區(qū)域。
2）OSPF區(qū)域的設(shè)計(jì)原則：
A、所有非主干區(qū)域必須直接連接到主干區(qū)域（Area 0）
B、OSPF區(qū)域的分界在路由器上，即同一物理鏈路必須屬于同一區(qū)域。
3）OSPF區(qū)域化設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：
A、最小化路由條目。因?yàn)閰^(qū)域與區(qū)域之間交換路由信息，所以非主干區(qū)域可以創(chuàng)建到主干區(qū)域的默認(rèn)路由來最小化路由條目；可以通過將非主干區(qū)域配置為末節(jié)區(qū)域（Stub Area）實(shí)現(xiàn)到主干區(qū)域的默認(rèn)路由。
B、區(qū)域內(nèi)鏈路狀態(tài)的改變只影響本地區(qū)域的路由器。區(qū)域內(nèi)鏈路狀態(tài)的改變是通過泛洪（Flood）LSA來影響本地區(qū)域的路由器，區(qū)域內(nèi)鏈路狀態(tài)改變的LSA不會(huì)泛洪到其他區(qū)域，不會(huì)影響到其他區(qū)域的路由器。
4）區(qū)域的術(shù)語
主干路由器：在區(qū)域0中的路由器；
內(nèi)部路由器：在標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域中的路由器；
區(qū)域邊界路由器（Area Border Router，ABR）：負(fù)責(zé)將標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域連接到主干區(qū)域的路由器。
自治系統(tǒng)邊界路由器（Autonomous System Border Router，ASBR）：將OSPF管理域連接到其他自治系統(tǒng)的路由器。
5 OSPF的鄰接
（1） 在點(diǎn)到點(diǎn)的WAN鏈路上：兩個(gè)鄰居完全鄰接（Full Adjacency）
（2） 多路訪問（Multiaccess）網(wǎng)絡(luò)：鄰居只與DR和BDR建立完全鄰接。
DR（Designated Router，指定路由器）：負(fù)責(zé)在多路訪問網(wǎng)絡(luò)中與其他路由器建立鄰接關(guān)系的路由器；
BDR（Backup designated Router，備份指定路由器）：對(duì)DR的備份。
DRother（其他路由器）：除DR和BDR之外的其他路由器，DRother和DRother之間不能形成鄰接關(guān)系，形成是的鄰居關(guān)系。
6 OSPF計(jì)算
SPF算法：
7 LSA的操作
LSA（Link-state Advertise，鏈路狀態(tài)通告）
8 OSPF的包類型
類型1：Hello包
類型2：DBD/DDP包（Database Description 數(shù)據(jù)庫描述包）：LSDB匯總摘要信息。
類型3：LSR包（Link-state Request，鏈路狀態(tài)請(qǐng)求包）：
類型4：LSU包（Link-state Update，鏈路狀態(tài)更新包）：
類型5：LSAck：鏈路狀態(tài)確認(rèn)包。
9 OSPF數(shù)據(jù)包的頭部格式：
Hello包頭部格式：
1） 版本：OSPFv2
2） 包類型：Type 1
3） 包總長度：
4） Router ID（RID）：表示發(fā)出數(shù)據(jù)包的路由器，使用所有邏輯接口的最高IP地址組成，如果沒有邏輯接口則使用物理接口最高IP地址；
5） Area ID：區(qū)域ID，指出發(fā)出數(shù)據(jù)包的接口所在的區(qū)域；
6） Checksum：校驗(yàn)
7） Authentication Type：認(rèn)證類型，用0x0000表示不使用認(rèn)證；用0x0001表示使用明文的認(rèn)證；用0x0002表示使用MD5的認(rèn)證；
8） Authentication：認(rèn)證的口令
2 鄰居關(guān)系——Hello包
Hello包的目標(biāo)地址為224.0.0.5
Hello包的大小為50byte。
默認(rèn)為：Hello Time=10s Dead Interval Time（死亡間隔時(shí)間）=40s。
OSPF建立鄰居關(guān)系的條件：
1）Area ID必須一致；2）Hello Time和Dead Interval Time必須一致；3）認(rèn)證的方式和口令必須一致；4）Stub Flag（末節(jié)區(qū)標(biāo)志必須一致）；5）連接兩臺(tái)路由器的接口的OSPF網(wǎng)絡(luò)類型必須一致。（以太網(wǎng)接口默認(rèn)的OSPF網(wǎng)絡(luò)類型為Broadcast；串行接口并采用默認(rèn)封裝的OSPF網(wǎng)絡(luò)類型為Point to Point）
3 建立雙向通信（一階段）
經(jīng)過三個(gè)狀態(tài)：
1） Down state （失效狀態(tài)）
2） Init State （初始狀態(tài)）
3） 2-way state （雙向狀態(tài)）
4 發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由（二階段）
4）Exstart state （預(yù)啟動(dòng)狀態(tài)）：選擇主（Master）/從(Slave)路由器的狀態(tài)，接口RID較大的作為Master路由器先發(fā)送DBD包；接口RID較小的作為Slave路由器后發(fā)送DBD包。
5）Exchange state （交換狀態(tài)）：互送DBD包的過程。
5 增加鏈路狀態(tài)的條目（三階段）
6）Loading state （加載狀態(tài)）：
7）Full state （完全鄰接狀態(tài)）：LSDB完全同步的狀態(tài)。
6 維護(hù)路由信息
1）網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變化的時(shí)候，發(fā)生變化的路由器通過LSU用地址224.0.0.6發(fā)送DR和BDR；DR再將此LSU用224.0.0.5發(fā)送給所有與自己建立了鄰接關(guān)系的路由器。
2）網(wǎng)絡(luò)沒有發(fā)生變化的時(shí)候，由產(chǎn)生LSA的源路由器每30分鐘洪泛（Flood）到所有與自己建立了鄰接關(guān)系的路由器。
8.6 配置OSPF路由協(xié)議
8.6.1 OSPF的基本配置
Router(config)#router ospf [process ID，進(jìn)程號(hào)，1-65535]
Process Identifier（進(jìn)程ID）：本地有意義，和其他路由器的進(jìn)程ID可以不一致；用于標(biāo)識(shí)唯一一個(gè)OSPF數(shù)據(jù)庫。
Router(config-router)#network [網(wǎng)絡(luò)號(hào)/地址] [通配符掩碼] area [0-232]
通配符掩碼的使用：
用0表示檢查與之匹配的地址位的值；用1來表示忽略與之匹配的地址的值。
10 檢查OSPF的配置
1 #show ip protocols
2 #show ip route ospf (O)
OSPF不支持自動(dòng)匯總，只支持手工匯總。
OSPF的度量值是用成本（COST）來表示的。Cisco IOS下，COST=108/帶寬（單位為bps）
3 #show ip ospf interface [接口] （查看接口運(yùn)行OSPF的情況）
4 #show ip ospf （查看路由器上OSPF的運(yùn)行情況）
5 #show ip ospf neighbors （查看OSPF的鄰居信息）
6 #show ip ospf database （查看OSPF的LSDB）
11 LSA的類型：共11種
1）、Type 1 LSA：路由器LSA（Router LSA），由區(qū)域內(nèi)所有路由器發(fā)出；
2）、Type 2 LSA：網(wǎng)絡(luò)LSA（Network LSA），由DR路由器發(fā)出；
3）、Type 3 LSA：匯總網(wǎng)絡(luò)LSA（Summary Network LSA）：由ABR（區(qū)域邊界路由器）發(fā)出；
7 #debug ip ospf packets （時(shí)事查看OSPF包的運(yùn)行情況）
8 #debug ip ospf events (時(shí)事查看OSPF的事件信息)
8.7 OSPF的網(wǎng)絡(luò)類型
8.7.1 點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)（Point to point）
不選舉DR和BDR。
8.7.2 廣播多路訪問網(wǎng)絡(luò)（Broadcast Multiaccess）
需要選擇DR和BDR。
使用接口的優(yōu)先級(jí)最高的路由器作為該網(wǎng)段的DR，運(yùn)行OSPF進(jìn)程的接口優(yōu)先級(jí)默認(rèn)為1，可以手動(dòng)調(diào)整接口的優(yōu)先級(jí)：
-if)#ip ospf priority [0~255]
優(yōu)先級(jí)最高的路由器成為DR，次高的為BDR，其他路由器為DRother。優(yōu)先級(jí)為0則永遠(yuǎn)不能當(dāng)選為DR或BDR。
重啟OSPF的路由進(jìn)程：#clear ip ospf process
如果優(yōu)先級(jí)完全一致，則選擇RID最大的路由器作為DR，次大的為BDR，其他路由器為DRother。
RID（Router ID）：由路由器邏輯接口的最高IP地址組成，如果沒有邏輯接口則使用物理接口最高IP地址組成。
8.7.3 NBMA（Non-Broadcast Multiacess，非廣播多路訪問）
手工指定鄰居、手工指定DR和BDR
NBMA網(wǎng)絡(luò)中的五種模式
8.8 OSPF的配置選項(xiàng)
8.8.1 指定OSPF的RID
Router(config-rouer)#router-id [RID地址]
8.8.2 配置OSPF的默認(rèn)路由
Router(config-router)#default-information originate [always] [metric值]
當(dāng)前標(biāo)題：EIGRP介紹
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