概述
OSPF（Open Shortest Path First）是广泛使用的一种动态路由协议，它属于链路状态路由协议，具有路由变化收敛速度快、无路由环路、支持变长子网掩码（VLSM）和汇总、层次区域划分等优点。在网络中使用OSPF协议后，大部分路由将由OSPF协议自行计算和生成，无须网络管理员人工配置，当网络拓扑发生变化时，协议可以自动计算、更正路由，极大地方便了网络管理。OSPF协议是一种链路状态协议。每个路由器负责发现、维护与邻居的关系，并将已知的邻居列表和链路费用LSU(Link State Update)报文描述，通过可靠的泛洪与自治系统AS(Autonomous System)内的其他路由器周期性交互，学习到整个自治系统的网络拓扑结构；并通过自治系统边界的路由器注入其他AS的路由信息，从而得到整个Internet的路由信息。每隔一个特定时间或当链路状态发生变化时，重新生成LSA，路由器通过泛洪机制将新LSA通告出去，以便实现路由的实时更新。
核心原理
- 链路状态数据库（LSDB）：
- 每个路由器通过发送LSA（Link State Advertisement）构建本地的LSDB。
- LSDB反映了网络的拓扑结构，是所有路由器共享的全局视图。
- 区域（Area）：
- 区域是逻辑划分的子网络，可以减少LSDB的规模。
- 主区域为Area 0（骨干区域），其他区域需要通过骨干区域进行通信。
- 路由器类型：
- 内部路由器（IR）： 完全位于一个区域内的路由器。
- 骨干路由器（BR）： 位于Area 0内的路由器。
- 区域边界路由器（ABR）： 连接两个或多个区域的路由器。
- 自治系统边界路由器（ASBR）： 连接外部自治系统的路由器。
- 工作流程：
- 邻居建立： 路由器通过Hello报文发现邻居，建立邻居关系。
- 链路状态传播： 路由器通过LSA向邻居通告链路状态。
- SPF计算： 每个路由器使用Dijkstra算法计算最短路径树，生成路由表。
- 收敛性：
- OSPF具有快速收敛的特性，当网络拓扑发生变化时，路由器只需要更新变化的部分。
配置OSPF
pfSense支持OSPF功能，通过安装并配置FRR（Free Range Routing）服务来实现。
配置步骤
- 安装FRR服务：
- 登录pfSense Web。
- 依次进入：
系统>插件管理>可用插件。 - 搜索并安装
FRR。
- 启用OSPF服务：
- 进入
服务> FRR OSPF。 - 勾选
Enable OSPF，并填写全局配置：
- Router ID：例如，
192.168.1.1（建议使用唯一的地址）。 - Redistribute：根据需求选择要分发的路由类型（例如：Connected、Static）。
- 配置接口：
- 在
Interface标签页中，添加需要运行OSPF的网络接口。 - 为接口设置区域（如Area 0）和网络。
- 配置区域和网络：
- 在
Areas标签页中，定义区域的ID和类型（如标准或NSSA区域）。 - 在
Networks标签页中，指定属于该区域的子网。
- 高级配置（可选）：
- 配置邻居关系：如果使用非广播网络（如NBMA），需要手动定义邻居。
- 配置LSDB限制：设置最大链路状态条目数量，防止数据库过载。
- 验证配置：
- 在CLI中使用以下命令验证OSPF运行状态：
bash
vtysh
show ip ospf neighbor
show ip ospf database- 测试网络连通性：
- 确保OSPF邻居状态为
Full，并检查路由表是否正确学习到了OSPF路由。
注意事项
- Router ID唯一性：
- 每台运行OSPF的设备必须有唯一的Router ID，通常选择未被占用的IP地址。
- 区域规划：
- 小型网络可使用单一Area 0；大型网络应合理划分区域以减少LSDB规模。
- 网络类型：
- 确保接口的网络类型（如Broadcast或Point-to-Point）与实际网络一致。
- 调试工具：
- 使用
show命令排查邻居建立、LSA传播和SPF计算中的问题。
通过以上步骤，就可以在pfSense上高效部署和管理OSPF，实现动态路由。
