目  录

1 OSPF

1.1 OSPF简介

1.1.1 OSPF的特点

1.1.2 OSPF报文类型

1.1.3 LSA类型

1.1.4 OSPF区域

1.1.5 路由器类型

1.1.6 路由类型

1.1.7 路由器ID

1.1.8 OSPF路由的计算过程

1.1.9 OSPF的网络类型

1.1.10 DR/BDR

1.1.11 OSPF状态机

1.1.12 协议规范

1.2 OSPF配置限制和指导

1.3 配置OSPF基本功能

1.3.1 启动OSPF进程

1.3.2 配置OSPF区域

1.3.3 使能OSPF功能

1.3.4 配置OSPF动态主机名映射

1.4 配置OSPF根据链路质量等级调整接口开销值

1.5 OSPF显示和维护

 

1 OSPF

1.1  OSPF简介

OSPF（Open Shortest Path First，开放最短路径优先）是IETF（Internet Engineering Task Force，互联网工程任务组）组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议。目前针对IPv4协议使用的是OSPF Version 2。下文中所提到的OSPF均指OSPF Version 2。

1.1.1  OSPF的特点

OSPF具有如下特点：

·     适应范围广：支持各种规模的网络，最多可支持几百台路由器。

·     快速收敛：在网络的拓扑结构发生变化后立即发送更新报文，使这一变化在自治系统中同步。

·     无自环：由于OSPF根据收集到的链路状态用最短路径树算法计算路由，从算法本身保证了不会生成自环路由。

·     区域划分：允许自治系统的网络被划分成区域来管理。路由器链路状态数据库的减小降低了内存的消耗和CPU的负担；区域间传送路由信息的减少降低了网络带宽的占用。

·     等价路由：支持到同一目的地址的多条等价路由。

·     路由分级：使用4类不同的路由，按优先顺序来说分别是：区域内路由、区域间路由、第一类外部路由、第二类外部路由。

·     支持验证：支持基于区域和接口的报文验证，以保证报文交互和路由计算的安全性。

·     组播发送：在某些类型的链路上以组播地址发送协议报文，减少对其他设备的干扰。

1.1.2  OSPF报文类型

OSPF协议报文直接封装为IP报文，协议号为89。

OSPF有五种类型的协议报文：

·     Hello报文：周期性发送，用来发现和维持OSPF邻居关系，以及进行DR（Designated Router，指定路由器）/BDR（Backup Designated Router，备份指定路由器）的选举。

·     DD（Database Description，数据库描述）报文：描述了本地LSDB（Link State DataBase，链路状态数据库）中每一条LSA（Link State Advertisement，链路状态通告）的摘要信息，用于两台路由器进行数据库同步。

·     LSR（Link State Request，链路状态请求）报文：向对方请求所需的LSA。两台路由器互相交换DD报文之后，得知对端的路由器有哪些LSA是本地的LSDB所缺少的，这时需要发送LSR报文向对方请求所需的LSA。

·     LSU（Link State Update，链路状态更新）报文：向对方发送其所需要的LSA。

·     LSAck（Link State Acknowledgment，链路状态确认）报文：用来对收到的LSA进行确认。

1.1.3  LSA类型

OSPF中对链路状态信息的描述都是封装在LSA中发布出去，常用的LSA有以下几种类型：

·     Router LSA（Type-1）：由每个路由器产生，描述路由器的链路状态和开销，在其始发的区域内传播。

·     Network LSA（Type-2）：由DR产生，描述本网段所有路由器的链路状态，在其始发的区域内传播。

·     Network Summary LSA（Type-3）：由ABR（Area Border Router，区域边界路由器）产生，描述区域内某个网段的路由，并通告给其他区域。

·     ASBR Summary LSA（Type-4）：由ABR产生，描述到ASBR（Autonomous System Boundary Router，自治系统边界路由器）的路由，通告给相关区域。

·     AS External LSA（Type-5）：由ASBR产生，描述到AS（Autonomous System，自治系统）外部的路由，通告到所有的区域（除了Stub区域和NSSA区域）。

·     NSSA External LSA（Type-7）：由NSSA（Not-So-Stubby Area）区域内的ASBR产生，描述到AS外部的路由，仅在NSSA区域内传播。

·     Opaque LSA：用于OSPF的扩展通用机制，目前有Type-9、Type-10和Type-11三种。其中，Type-9 LSA仅在本地链路范围进行泛洪，用于支持GR（Graceful Restart，平滑重启）的Grace LSA就是Type-9的一种类型；Type-10 LSA仅在区域范围进行泛洪，用于支持MPLS TE的LSA就是Type-10的一种类型；Type-11 LSA可以在一个自治系统范围进行泛洪。

1.1.4  OSPF区域

1. 区域划分

随着网络规模日益扩大，当一个大型网络中的路由器都运行OSPF协议时，LSDB会占用大量的存储空间，并使得运行SPF（Shortest Path First，最短路径优先）算法的复杂度增加，导致CPU负担加重。

在网络规模增大之后，拓扑结构发生变化的概率也增大，网络会经常处于“震荡”之中，造成网络中会有大量的OSPF协议报文在传递，降低了网络的带宽利用率。更为严重的是，每一次变化都会导致网络中所有的路由器重新进行路由计算。

OSPF协议通过将自治系统划分成不同的区域来解决上述问题。区域是从逻辑上将路由器划分为不同的组，每个组用区域号来标识。如图1-1所示。

图1-1 OSPF区域划分

 

区域的边界是路由器，而不是链路。一个路由器可以属于不同的区域，但是一个网段（链路）只能属于一个区域，或者说每个运行OSPF的接口必须指明属于哪一个区域。划分区域后，可以在区域边界路由器上进行路由聚合，以减少通告到其他区域的LSA数量，还可以将网络拓扑变化带来的影响最小化。

2. 骨干区域（Backbone Area）

OSPF划分区域之后，并非所有的区域都是平等的关系。其中有一个区域是与众不同的，它的区域号是0，通常被称为骨干区域。骨干区域负责区域之间的路由，非骨干区域之间的路由信息必须通过骨干区域来转发。对此，OSPF有两个规定：

·     所有非骨干区域必须与骨干区域保持连通；

·     骨干区域自身也必须保持连通。

在实际应用中，可能会因为各方面条件的限制，无法满足上面的要求。这时可以通过配置OSPF虚连接予以解决。

3. 虚连接（Virtual Link）

虚连接是指在两台ABR之间通过一个非骨干区域建立的一条逻辑上的连接通道。它的两端必须是ABR，而且必须在两端同时配置方可生效。为虚连接两端提供一条非骨干区域内部路由的区域称为传输区（Transit Area）。

在图1-2中，Area2与骨干区域之间没有直接相连的物理链路，但可以在ABR上配置虚连接，使Area2通过一条逻辑链路与骨干区域保持连通。

图1-2 虚连接示意图之一

 

虚连接的另外一个应用是提供冗余的备份链路，当骨干区域因链路故障不能保持连通时，通过虚连接仍然可以保证骨干区域在逻辑上的连通性。如图1-3所示。

图1-3 虚连接示意图之二

 

虚连接相当于在两个ABR之间形成了一个点到点的连接，因此，在这个连接上，和物理接口一样可以配置接口的各参数，如发送Hello报文间隔等。

两台ABR之间直接传递OSPF报文信息，它们之间的OSPF路由器只是起到一个转发报文的作用。由于协议报文的目的地址不是中间这些路由器，所以这些报文对于它们而言是透明的，只是当作普通的IP报文来转发。

4. Stub区域和Totally Stub区域

Stub区域是一些特定的区域，该区域的ABR会将区域间的路由信息传递到本区域，但不会引入自治系统外部路由，区域中路由器的路由表规模以及LSA数量都会大大减少。为保证到自治系统外的路由依旧可达，该区域的ABR将生成一条缺省路由Type-3 LSA，发布给本区域中的其他非ABR路由器。

为了进一步减少Stub区域中路由器的路由表规模以及LSA数量，可以将区域配置为Totally Stub（完全Stub）区域，该区域的ABR不会将区域间的路由信息和自治系统外部路由信息传递到本区域。为保证到本自治系统的其他区域和自治系统外的路由依旧可达，该区域的ABR将生成一条缺省路由Type-3 LSA，发布给本区域中的其他非ABR路由器。

5. NSSA区域和Totally NSSA区域

NSSA（Not-So-Stubby Area）区域是Stub区域的变形，与Stub区域的区别在于NSSA区域允许引入自治系统外部路由，由ASBR发布Type-7 LSA通告给本区域。当Type-7 LSA到达NSSA的ABR时，由ABR将Type-7 LSA转换成Type-5 LSA，传播到其他区域。

可以将区域配置为Totally NSSA（完全NSSA）区域，该区域的ABR不会将区域间的路由信息传递到本区域。为保证到本自治系统的其他区域的路由依旧可达，该区域的ABR将生成一条缺省路由Type-3 LSA，发布给本区域中的其他非ABR路由器。

如图1-4所示，运行OSPF协议的自治系统包括3个区域：区域0、区域1和区域2，另外两个自治系统运行RIP协议。区域1被定义为NSSA区域，区域1接收的RIP路由传播到NSSA ASBR后，由NSSA ASBR产生Type-7 LSA在区域1内传播，当Type-7 LSA到达NSSA ABR后，转换成Type-5 LSA传播到区域0和区域2。

另一方面，运行RIP的自治系统的RIP路由通过区域2的ASBR产生Type-5 LSA在OSPF自治系统中传播。但由于区域1是NSSA区域，所以Type-5 LSA不会到达区域1。

图1-4 NSSA区域

 

1.1.5  路由器类型

OSPF路由器根据在AS中的不同位置，可以分为以下四类：

1. 区域内路由器（Internal Router）

该类路由器的所有接口都属于同一个OSPF区域。

2. 区域边界路由器ABR

该类路由器可以同时属于两个以上的区域，但其中一个必须是骨干区域。ABR用来连接骨干区域和非骨干区域，它与骨干区域之间既可以是物理连接，也可以是逻辑上的连接。

3. 骨干路由器（Backbone Router）

该类路由器至少有一个接口属于骨干区域。因此，所有的ABR和位于Area0的内部路由器都是骨干路由器。

4. 自治系统边界路由器ASBR

与其他AS交换路由信息的路由器称为ASBR。ASBR并不一定位于AS的边界，它有可能是区域内路由器，也有可能是ABR。只要一台OSPF路由器引入了外部路由的信息，它就成为ASBR。

图1-5 OSPF路由器的类型

 

1.1.6  路由类型

OSPF将路由分为四类，按照优先级从高到低的顺序依次为：

·     区域内路由（Intra Area）

·     区域间路由（Inter Area）

·     第一类外部路由（Type1 External）：这类路由的可信程度较高，并且和OSPF自身路由的开销具有可比性，所以到第一类外部路由的开销等于本路由器到相应的ASBR的开销与ASBR到该路由目的地址的开销之和。

·     第二类外部路由（Type2 External）：这类路由的可信度比较低，所以OSPF协议认为从ASBR到自治系统之外的开销远远大于在自治系统之内到达ASBR的开销。所以计算路由开销时将主要考虑前者，即到第二类外部路由的开销等于ASBR到该路由目的地址的开销。如果计算出开销值相等的两条路由，再考虑本路由器到相应的ASBR的开销。

区域内和区域间路由描述的是AS内部的网络结构，外部路由则描述了应该如何选择到AS以外目的地址的路由。

1.1.7  路由器ID

路由器ID——即Router ID，用来在一个自治系统中唯一地标识一台路由器，一台路由器如果要运行OSPF协议，则必须存在Router ID。Router ID的获取方式有以下三种：

1. 手工指定Router ID

用户可以在创建OSPF进程的时候指定Router ID，配置时，必须保证自治系统中任意两台路由器的ID都不相同。通常的做法是将路由器的ID配置为与该路由器某个接口的IP地址一致。

2. 自动获取Router ID

如果在创建OSPF进程的时候选择自动分配Router ID，则OSPF进程将根据如下规则自动获取Router ID：

·     OSPF进程启动时，将选取第一个运行该进程的接口的主IPv4地址作为Router ID；

·     设备重启时，OSPF进程将会选取第一个运行本进程的接口主IPv4地址作为Router ID；

·     OSPF进程重启时，将从运行了本进程的所有接口的主IPv4地址中重新获取Router ID，具体规则如下：

¡     如果存在配置IP地址的Loopback接口，则选择Loopback接口地址中最大的作为Router ID。

¡     否则，从其他接口的IP地址中选择最大的作为Router ID（不考虑接口的up/down状态）。

3. 使用全局Router ID

如果在创建OSPF进程的时候没有指定Router ID，则缺省使用全局Router ID。建议用户在创建OSPF进程的时候手工指定Router ID，或者选择自动获取Router ID。

1.1.8  OSPF路由的计算过程

同一个区域内，OSPF路由的计算过程可简单描述如下：

·     每台OSPF路由器根据自己周围的网络拓扑结构生成LSA，并通过更新报文将LSA发送给网络中的其它OSPF路由器。

·     每台OSPF路由器都会收集其它路由器通告的LSA，所有的LSA放在一起便组成了LSDB。LSA是对路由器周围网络拓扑结构的描述，LSDB则是对整个自治系统的网络拓扑结构的描述。

·     OSPF路由器将LSDB转换成一张带权的有向图，这张图便是对整个网络拓扑结构的真实反映。各个路由器得到的有向图是完全相同的。

·     每台路由器根据有向图，使用SPF算法计算出一棵以自己为根的最短路径树，这棵树给出了到自治系统中各节点的路由。

1.1.9  OSPF的网络类型

OSPF根据链路层协议类型将网络分为下列四种类型：

·     广播（Broadcast）类型：当链路层协议是Ethernet、FDDI时，缺省情况下，OSPF认为网络类型是Broadcast。在该类型的网络中，通常以组播形式（OSPF路由器的预留IP组播地址是224.0.0.5；OSPF DR/BDR的预留IP组播地址是224.0.0.6）发送Hello报文、LSU报文和LSAck报文；以单播形式发送DD报文和LSR报文。

·     NBMA（Non-Broadcast Multi-Access，非广播多路访问）类型：当链路层协议是帧中继、ATM或X.25时，缺省情况下，OSPF认为网络类型是NBMA。在该类型的网络中，以单播形式发送协议报文。

·     P2MP（Point-to-MultiPoint，点到多点）类型：没有一种链路层协议会被缺省的认为是P2MP类型。P2MP必须是由其他的网络类型强制更改的，常用做法是将NBMA网络改为P2MP网络。在该类型的网络中，缺省情况下，以组播形式（224.0.0.5）发送协议报文。可以根据用户需要，以单播形式发送协议报文。

·     P2P（Point-to-Point，点到点）类型：当链路层协议是PPP、HDLC时，缺省情况下，OSPF认为网络类型是P2P。在该类型的网络中，以单播方式发送DD报文，以组播方式发送其他类型的协议报文。

NBMA与P2MP网络之间的区别如下：

·     NBMA网络是全连通的；P2MP网络并不需要一定是全连通的。

·     NBMA网络中需要选举DR与BDR；P2MP网络中没有DR与BDR。

·     NBMA网络采用单播发送报文，需要手工配置邻居；P2MP网络采用组播方式发送报文，通过配置也可以采用单播发送报文。

1.1.10  DR/BDR

1. DR/BDR简介

在广播网和NBMA网络中，任意两台路由器之间都要交换路由信息。如果网络中有n台路由器，则需要建立n（n-1）/2个邻接关系。这使得任何一台路由器的路由变化都会导致多次传递，浪费了带宽资源。为解决这一问题，OSPF提出了DR的概念，所有路由器只将信息发送给DR，由DR将网络链路状态发送出去。

另外，OSPF提出了BDR的概念。BDR是对DR的一个备份，在选举DR的同时也选举BDR，BDR也和本网段内的所有路由器建立邻接关系并交换路由信息。当DR失效后，BDR会立即成为新的DR。

OSPF网络中，既不是DR也不是BDR的路由器为DR Other。DR Other仅与DR和BDR建立邻接关系，DR Other之间不交换任何路由信息。这样就减少了广播网和NBMA网络上各路由器之间邻接关系的数量，同时减少网络流量，节约了带宽资源。

如图1-6所示，进行DR/BDR选举后，5台路由器之间只需要建立7个邻接关系就可以了。

图1-6 DR和BDR示意图

 

 

2. DR/BDR选举过程

DR/BDR是由同一网段中所有的路由器根据路由器优先级和Router ID通过Hello报文选举出来的，只有优先级大于0的路由器才具有选举资格。

进行DR/BDR选举时每台路由器将自己选出的DR写入Hello报文中，发给网段上每台运行OSPF协议的路由器。当处于同一网段的两台路由器同时宣布自己是DR时，路由器优先级高者胜出。如果优先级相等，则Router ID大者胜出。

需要注意的是：

·     只有在广播或NBMA网络中才会选举DR；在P2P或P2MP网络中不需要选举DR。

·     DR是某个网段中的概念，是针对路由器的接口而言的。某台路由器在一个接口上可能是DR，在另一个接口上有可能是BDR，或者是DR Other。

·     DR/BDR选举完毕后，即使网络中加入一台具有更高优先级的路由器，也不会重新进行选举，替换该网段中已经存在的DR/BDR成为新的DR/BDR。DR并不一定就是路由器优先级最高的路由器接口；同理，BDR也并不一定就是路由器优先级次高的路由器接口。

1.1.11  OSPF状态机

1. OSPF接口状态机

OSPF设备从接口获取到链路状态信息后，通过与相邻设备建立邻接关系，交互彼此的链路状态信息。OSPF接口状态表明了OSPF设备在对应链路中的作用，使得邻居设备间能够明确角色分工，从而正常建立连接。

OSPF接口共有以下七种状态：

·     Down：初始状态。该状态表明接口不可用，不能用于收发流量。

·     Loopback：设备到网络的接口处于环回状态。环回接口不能用于正常的数据传输，但可能需要通过向环回接口发送ICMP ping报文、误码检测等方式来获取链路质量，因此设备会通过Router-LSA通告环回接口的状态信息。

·     Waiting：设备正在判定网络上的DR和BDR。在设备参与DR和BDR选举前，接口会启动WaitTimer定时器。在WaitTimer定时器超时前，设备发送的Hello报文不包含DR和BDR信息，设备不能被选举为DR或BDR。这样可以避免DR和BDR的不必要更改。仅NBMA网络、广播网络有此状态。

·     P-2-P：接口连接到物理点对点网络或者虚拟链路。进入此状态后，设备会与链路连接的另一端设备建立邻接关系。仅P2P、P2MP网络有此状态。

·     DR Other：设备没有被选为DR或BDR，但连接到广播网络或者NBMA网络上的其他设备被选举为DR。DR Other会与DR、BDR建立邻接关系。

·     BDR：设备是自身所连接的网络上的BDR，并将在当前DR失效时成为DR。BDR与自身连接的网络上的其他所有设备建立邻接关系。

·     DR：设备是自身所连接的网络上的DR。DR与自身连接的网络上的其他所有设备建立邻接关系。

OSPF接口根据不同的情况（即输入事件）更改状态，这样就形成了如图1-7所示的OSPF接口状态机。

图1-7 OSPF接口状态机

 

触发OSPF接口状态变化的IE（InputEvent，输入事件）如表1-1所示。

表1-1 OSPF接口状态切换的IE

输入事件	描述
IE1	InterfaceUp：底层协议表明接口是可操作的
IE2	WaitTimer：等待定时器超时，表明设备参与DR或BDR选举需要等待的时间结束
IE3	BackupSeen：设备通过以下两种方式之一检测网络中是否存在BDR ·     接口收到邻居发送的Hello报文，宣称自己是BDR ·     接口收到邻居发送的Hello报文，宣称自己是DR，但没有指明BDR BackupSeen事件说明邻居之间能够进行双向通信，可以结束Waiting状态
IE4	接口被选举为DR
IE5	接口被选举为BDR
IE6	接口没有被选举为DR或BDR
IE7	NeighborChange：与该接口相关的邻居关系变化事件发生，表明需要重新选举DR和BDR。如下邻居关系变化可能会导致重新选举DR和BDR： ·     接口所在的设备和一个邻居设备之间能够进行双向通信 ·     接口所在的设备和一个邻居设备之间不再能够进行双向通信 ·     通过邻居设备发送的Hello报文检测到邻居设备重新宣称自己是DR或BDR ·     通过邻居设备发送的Hello报文再一次检测到邻居设备宣称自己不再是DR或BDR ·     通过邻居设备发送的Hello报文再一次检测到邻居设备的DR优先级发生变化
IE8	UnloopInd：网管系统或者底层协议表明接口不再处于环回状态
IE9	InterfaceDown：底层协议表明接口不可操作。无论接口当前处于何种状态，都可能由此事件触发切换到Down状态
IE10	LoopInd：网管系统或者底层协议表明接口处于环回状态。无论接口当前处于何种状态，都可能由此事件触发切换到Loopback状态

 

2. OSPF邻居状态机

在OSPF网络中，相邻设备间通过不同的邻居状态切换，最终可以达到LSDB同步并形成完全邻接关系。

OSPF邻居共有以下八种状态：

·     Down：邻居会话的初始阶段。表明在邻居失效时间间隔内没有收到来自邻居设备的Hello报文。OSPF设备会每隔PollInterval时间间隔对外轮询发送Hello报文，仅NBMA网络的OSPF设备会向处于Down状态的邻居设备发送Hello报文，其他网络类型中的OSPF设备不会向处于Down状态的邻居设备发送Hello报文。

·     Attempt：本状态仅对NBMA网络上的邻居有效。邻居关系处于Attempt状态时，OSPF设备会每隔HelloInterval时间间隔向自己手工指定的邻居发送Hello报文，尝试建立邻居关系。

·     Init：本状态表示在邻居失效时间内收到来自邻居发送的Hello报文，但该Hello数据包内没有包含自己的Router ID，双向通信还没有建立起来。

·     2-Way：本状态表示双方互相收到了彼此发送的Hello报文，并在收到的Hello报文中看到了自己的Router ID，由此建立邻居关系。如果不形成邻接关系（例如DRother之间），则邻居状态机停留在2-Way状态，否则进入Exstart状态。只有邻居状态处于2-Way或者比2-Way更高的状态，才会选举DR和BDR。

·     ExStart：协商主从关系。建立主从关系主要是为了确定初始DD报文的序列号，为后续有序交换DD报文做好准备。

·     Exchange：交换DD报文。本端设备使用DD报文描述本地的LSDB，并发送给邻居。

·     Loading：正在同步LSDB。两端设备发送LSR报文向邻居请求对方的LSA，通过交互LSU、LSAck同步LSDB。

·     Full：建立邻接关系。两端设备的LSDB已同步，本端设备和邻居设备建立了完全的邻接关系。

OSPF邻居状态的切换机制如图1-8所示。

图1-8 OSPF邻居状态机

 

触发OSPF邻居状态变化的IE（InputEvent，输入事件）如表1-2所示。

表1-2 OSPF接口状态切换的IE

输入事件	描述
IE1	Start：以HelloInterval时间间隔向邻居设备发送Hello报文，尝试建立邻居关系。仅NBMA网络适用
IE2	HelloReceived：从邻居设备收到一个Hello报文
IE3	2-WayReceived：收到了邻居设备发送的Hello报文，并在收到的Hello报文中看到了自己的Router ID，邻居之间建立了双向通信关系。接下来进行如下判断： ·     IE3(Y)：如果相邻设备间应当建立邻接关系，则将邻居状态切换为ExStart。 ·     IE3(N)：如果相邻设备间不应当建立邻接关系，只建立邻居关系，则将邻居状态切换为2-Way。
IE4	NegotiationDone：邻居间主从关系已协商完成，已确定初始DD报文的序列号
IE5	ExchangeDone：邻居间成功交换了DD报文。接下来进行如下判断： ·     IE5(Y)：如果链路状态请求列表为空，则将邻居状态切换为Full，表示LSDB已同步，邻居间建立了完全邻接关系。 ·     IE5(N)：如果链路状态请求列表不为空，则将邻居状态切换为Loading，开始或继续向邻居发送LSR报文，请求还没有接收到的链路状态信息。
IE6	LoadingDone：链路状态请求列表为空

 

1.1.12  协议规范

与OSPF相关的协议规范有：

·     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配置限制和指导

无论是哪种类型的路由器，都必须先使能OSPF，否则OSPF协议将无法正常运行。在进行各项配置的时候应该先做好网络规划，错误的配置可能会导致相邻路由器之间无法相互传递信息，甚至导致路由信息的阻塞或者产生路由环路。

1.3  配置OSPF基本功能

1.3.1  启动OSPF进程

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     （可选）配置全局Router ID。

router id router-id

缺省情况下，未配置全局Router ID。

未配置全局路由器ID时，按照下面的规则进行选择：

¡     如果存在配置IP地址的Loopback接口，则选择Loopback接口地址中最大的作为Router ID。

¡     如果没有配置IP地址的Loopback接口，则从其他接口的IP地址中选择最大的作为Router ID（不考虑接口的up/down状态）。

(3)     进入OSPF视图。

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

缺省情况下，系统没有运行OSPF。

(4)     （可选）配置OSPF进程描述。

description text

缺省情况下，未配置进程描述。

建议用户为每个OSPF进程配置进程描述信息，帮助识别进程的用途，以便于记忆和管理。

1.3.2  配置OSPF区域

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     （可选）配置全局Router ID。

router id router-id

缺省情况下，未配置全局Router ID。

(3)     进入OSPF视图。

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

缺省情况下，系统没有运行OSPF。

(4)     （可选）配置OSPF进程描述。

description text

缺省情况下，未配置进程描述。

建议用户为每个OSPF进程配置进程描述信息，帮助识别进程的用途，以便于记忆和管理。

(5)     创建OSPF区域，并进入OSPF区域视图。

area area-id

(6)     （可选）配置区域描述。

description text

缺省情况下，未配置区域描述。

建议用户为每个区域配置区域描述信息，帮助识别区域的用途，以便于记忆和管理。

1.3.3  使能OSPF功能

1. 功能简介

要在路由器上使能OSPF功能，必须先创建OSPF进程、指定该进程关联的区域以及区域包括的网段；对于当前路由器来说，如果某个路由器的接口IP地址落在某个区域的网段内，则该接口属于这个区域并使能了OSPF功能，OSPF将把这个接口的直连路由宣告出去。

OSPF支持多进程，即可以在一台路由器上通过为不同的OSPF进程指定不同的进程号来启动多个OSPF进程。OSPF进程号是本地概念，不影响与其它路由器之间的报文交换。因此，不同的路由器之间，即使进程号不同也可以进行报文交换。

2. 配置限制和指导

可以在指定接口上使能OSPF，或者在指定网段上使能OSPF。在指定接口上使能OSPF的优先级高于在指定网段上使能OSPF。

在接口上使能OSPF时，如果不存在进程和区域，则创建对应的进程和区域；在接口上关闭OSPF时，不删除已经创建的进程和区域。

3. 在指定网段上使能OSPF

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     进入OSPF视图。

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

(3)     创建OSPF区域，并进入OSPF区域视图。

area area-id

(4)     配置区域所包含的网段并在指定网段的接口上使能OSPF。

network ip-address wildcard-mask

缺省情况下，接口不属于任何区域且OSPF功能处于关闭状态。

一个网段只能属于一个区域。

4. 在指定接口上使能OSPF

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     进入接口视图。

interface interface-type interface-number

(3)     配置接口使能OSPF。

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

缺省情况下，未配置接口使能OSPF。

1.3.4  配置OSPF动态主机名映射

1. 功能简介

OSPF用Router ID来在一个自治系统中唯一地标识一台路由器，Router ID长度固定为4字节。当网络管理员检查OSPF邻居关系的状态、路由表以及LSDB中的内容时，使用点分十进制表示的Router ID不够直观，查看也不方便。

主机名映射提供了一种将Router ID映射到主机名的服务，运行OSPF的路由器维护一个主机名到Router ID的映射关系表，在维护和管理以及网络故障诊断时，使用主机名比使用Router ID会更直观，也更容易记忆。

2. 配置限制和指导

OSPF使用Type-10 LSA或Type-11 LSA携带动态主机名属性信息，因此，使用该功能前，需要保证OSPF的Opaque LSA发布接收能力处于开启状态。

3. 配置OSPF动态主机名映射

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     启动OSPF，进入OSPF视图。

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

(3)     使能Opaque LSA发布接收能力。

opaque-capability enable

缺省情况下，OSPF的Opaque LSA发布接收能力处于开启状态。

(4)     使能OSPF动态主机名映射功能。

hostname [ host-name ]

缺省情况下，OSPF动态主机名映射功能处于关闭状态。

1.4  配置OSPF根据链路质量等级调整接口开销值

1. 功能简介

如果设备通过质量差的链路转发OSPF报文，可能会出现报文发送缓慢、报文被丢弃等情况。本功能用于尽可能减小质量差的链路对OSPF网络的影响。

以下两种因素会影响链路的质量等级：

·     误码。误码是指通信设备接收到的信号与源信号之间存在比特差错。由于不可避免的线路老化、光路抖动等原因，误码是不能从根本上避免的。当误码积累到一定程度可能导致服务等级降低，甚至停止服务。链路质量检测模块会根据误码率调整链路质量等级。关于误码的详细介绍，请参见“可靠性配置指导”中的“误码检测”。

·     单板健康度。单板因不同的原因出现故障时，会影响单板健康度。链路质量检测模块会根据单板健康度调整链路质量等级。关于硬件检测功能的详细介绍，请参见“基础配置指导”中的“设备管理”。

配置本命令后，OSPF将根据链路质量等级来调整接口开销值，具体机制如下：

·     当链路质量检测模块检测到链路质量变差，即链路质量检测模块将链路的质量等级由GOOD变为LOW时，链路质量检测模块向OSPF上报高误码事件，OSPF将接口开销值调大。

·     当链路质量检测模块检测到链路质量变好，即链路质量检测模块将链路的质量等级由LOW变为GOOD时，链路质量检测模块向OSPF上报高误码解除事件，OSPF将接口开销值恢复为调整前的值。

上述机制可以使OSPF选择质量等级为GOOD的链路转发流量，从而尽可能减少链路质量对OSPF网络的影响。

2. 配置限制和指导

本功能只能调整问题链路在本端的开销值，因此只能影响单方向的路由优选和流量路径，无法影响另一方向的路由和流量。

3. 配置步骤

(1)     进入系统视图。

system-view

(2)     进入接口视图。

interface interface-type interface-number

(3)     开启OSPF根据链路质量等级调整接口开销值的功能，并设置开销调整值。

ospf link-quality adjust-cost { cost-offset | max }

本命令的缺省情况与设备的型号有关，请以设备的实际情况为准。

1.5  OSPF显示和维护

在完成上述配置后，在任意视图下执行display命令可以显示配置后OSPF的运行情况，通过查看显示信息验证配置的效果。

在用户视图下执行reset命令可以清除OSPF的统计信息、重启OSPF进程或重新向OSPF引入外部路由。

表1-3 OSPF显示和维护

操作	命令
显示OSPF的ABR聚合信息	display ospf [ process-id ] [ area area-id ] abr-summary [ ip-address { mask-length | mask } ] [ verbose ]
显示OSPF区域的最短路径树信息	display ospf [ process-id ] [ area area-id ] spf-tree [ verbose ]
显示OSPF的进程信息	display ospf [ process-id ] [ verbose ]
显示OSPF ABR及ASBR信息	display ospf [ process-id ] abr-asbr [ verbose ]
显示OSPF的ASBR聚合信息	display ospf [ process-id ] asbr-summary [ ip-address { mask-length | mask } ]
显示OSPF的日志信息	display ospf [ process-id ] event-log { lsa-flush | peer | spf }
显示OSPF接收或发送Hello报文的日志信息	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 ]
显示OSPF进程的GR状态信息	display ospf [ process-id ] graceful-restart [ verbose ]
显示Router ID到主机名称的映射关系表	display ospf [ process-id ] hostname-table
显示OSPF接口信息	display ospf [ process-id ] interface [ interface-type interface-number | verbose ]
显示接口发送Hello报文的信息	display ospf [ process-id ] interface [ interface-type interface-number ] hello
显示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 ] display ospf [ process-id ] [ area area-id ] lsdb { asbr | network | nssa | opaque-area | opaque-link | router | summary } [ link-state-id ] hostname host-name [ age { max-value max-age-value | min-value min-age-value } * ] display ospf [ process-id ] lsdb [ brief | originate-router advertising-router-id | self-originate ] [ age { max-value max-age-value | min-value min-age-value } * ] [ resolve-hostname ] display ospf [ process-id ] lsdb hostname host-name [ age { max-value max-age-value | min-value min-age-value } * ] display ospf [ process-id ] lsdb { ase | opaque-as } [ link-state-id ] [ originate-router advertising-router-id | self-originate ] [ age { max-value max-age-value | min-value min-age-value } * ] [ resolve-hostname ] display ospf [ process-id ] lsdb { ase | opaque-as } [ link-state-id ] hostname host-name [ age { max-value max-age-value | min-value min-age-value } * ]
显示进程中的下一跳信息	display ospf [ process-id ] nexthop
显示OSPF邻居的信息	display ospf [ process-id ] peer [ hello | verbose ] [ interface-type interface-number ] [ [ neighbor-id ] [ resolve-hostname ] | hostname host-name ]
显示OSPF各区域邻居的统计信息	display ospf [ process-id ] peer statistics
显示OSPF请求列表	display ospf [ process-id ] request-queue [ interface-type interface-number ] [ neighbor-id ]
显示OSPF重传列表	display ospf [ process-id ] retrans-queue [ interface-type interface-number ] [ neighbor-id ]
显示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 ]
显示OSPF的统计信息	display ospf [ process-id ] statistics [ error | packet [ hello | interface-type interface-number ] ]
显示OSPF虚连接信息	display ospf [ process-id ] vlink
显示全局Router ID	display router id
清除OSPF的日志信息	reset ospf [ process-id ] event-log [ lsa-flush | peer | spf ]
清除OSPF接收或发送Hello报文的日志信息	reset ospf [ process-id ] event-log hello { received [ abnormal | dropped ] | sent [ abnormal | failed ] }
重启OSPF进程	reset ospf [ process-id ] process [ graceful-restart ]
重新向OSPF引入外部路由	reset ospf [ process-id ] redistribution
清除OSPF的统计信息	reset ospf [ process-id ] statistics