一、OSPF的基本概念：
1.什么是OSPF
OSPF：开放式最短路径优先协议
是用于网际协议（IP）网络的链路状态路由协议。该协议使用链路状态路由算法的内部
网关协议（IGP），在单一自治系统(AS)内部工作。
跨层封装 协议号为89 支持等开销负载均衡
2.OSPF的优缺点
优点：
1.适合在大范围的网络
2.组播触发式更新 每30min周期更新
3.收敛速度快
4.以开销作为度量值
5.OSPF协议的设计避免了路由环路
6.应用广泛
缺点：
1.OSPF的配置比较复杂
2.路由其自身的负载分担能力很低
二、OSPF的数据包类型
五个数据包
1.Hello包
Hello包用于组播周期的发送，邻居、邻接关系的发现、建立、周期保活；
在hello包中存在本地已知邻居的RID，用于保活这些邻居；hello time 10s
或者30s Dead time为hello time的4倍
2.DBD：数据库描述包
DBD不包含完整的“链路状态数据库信息”，只包含数据库中每个条目的概要。
3.LSR：链路状态请求
LSR用来请求邻居发送其链路状态数据库中某些条目的详细信息
4.LSU：链路状态更新
LSU用来应答链路状态请求分组，也可以在链路状态发生变化时实现洪范
5.LSack：链路状态确认
LSAck分组被用来应答链路状态更新分组，对其进行确认，从而使得链路状态更新采用的
洪范法变得可靠。
OSPF数据包的头部结构
一些名词：
LSA（链路状态通告）：在不同环境下产生不同的拓扑或路由，一条信息为一个LSA
LSDB（链路状态数据库）： 整个网络LSA的集合
LSDB同步 ： OSPF的收敛行为，整个网络LSDB需要一致
LSA洪泛 ：OSPF的收敛行为，需要整个网络接收到同一条LSA
三、OSPF的七个状态机
Down
一旦接收到hello包就会进入下一个状态机
Init(初始化)
如果接收到的hello包中存在本地的RID(router id)，将进入下一个状态
2way(双向通讯)
邻居关系建立的标志
Exstart(预启动)
使用不携带信息的DBD（数据库描述包）进行主从关系选举，RID数值大为主，优先进入
Exchange(准交换)
使用DBD（数据库描述包）进行数据库目录的共享，需要ACK确认
Loading（加载）
基于对端的数据库目录，对照本地，然后使用LSR（链路状态请求）来获取未知的LSA（链路状态通告）信息
Full（转发）
邻接关系建立的标志
四、OSPF的工作过程
启动配置完成后，邻居间组播收发hello包，建立邻居关系；生成
邻居表，
之后进行条件的匹配，
匹配失败的邻居将保持为邻居关系，仅hello包周期保活即可；匹配成功的邻居间，将进行邻接
关系的建立；过程中先使用DBD进行目录交互，在使用LSR/LSU/LSack来获取本地未知的LSA
信息；最终完成邻接关系间的LSDB同步；生成
数据库表
；再然后，本地基于LSDB，生成有向
图->树型结构->最短选路使用SPF算法基于树形结构计算本地到达所有未知网段的最短路径，然
后将其加载到
路由表
中；收敛完成，hello包周期保活；每30min邻居间再周期比对DBD包；
结构突变：
- 新增网段 –直连新增网段的设备，直接使用更新包告知本地的所有的邻接
- 断开网段 -直连断开网段的设备，直接使用更新包告知本地的所有的邻接
- 无法沟通 -dead time倒计时结束后，邻居间断开关系，删除信息
五、OSPF区域划分规则：
1.星型拓扑-非骨干区域需要连接骨干区域
2.必须存在ABR-区域边界路由器-区域间必须存在一个边界设备
六、拓扑结构：
网络类型：
LoopBack 显示P-2-P实际上为环回专用工作方式
点到点（串线HDLC/PPP）不选DR直接建立林俊关系
BMA（以太网）选举DR/BDR
NBAM（MGRE）默认接口工作方式为P2P，仅允许建立一个邻居关系；导致再MGRE环境
中无法建立所有的邻居关系
1.中心到站点（星型结构）DR必须定再中心站点，没有BDR全部接口为broadcast
在MGRE环境下，若一个网段的部分接口修改为broadcast，其他依然为点到点；由于建邻的条件匹配，故可以建立邻居关系；但broadcast需要DR，点到点不需要，所以最终不能正常收敛；需要该网段所有节点均为broadcast
2.部分网状结构 基于实际环境关注是否固定DR
3.全连网状结构 DR/BDR选举正常
七、OSPF的不规则区域
1）远离了骨干的非骨干区域
2）不连续骨干区域–本地学习到来自区域X的路由后，不得共享到X区域
解决方案：
1.普通GRE，tunnel隧道
在合法与非法ABR间使用Tunnel建立一条新的逻辑链路；之后将该链路宣告到OSPF协议中
缺点
：
1）周期的OSPF进行需要实际通过中间区域进行传递，大大增加中间区域的资源占用
2）选路不佳–OSPF设备接收到两条去往同一网段的路由时，先关注两条路由获取的区域ID；
骨干区域优于非骨干
八、OSPF的虚拟链路技术
由合法的ABR对非法ABR进行授权，之后非法ABR可以进行区域间路由共享
配置命令：
ospf 1
area 1
vlink-peer x.x.x.x 对端ABR的RID
优点：
没有建立新的通道，不存在选路不佳问题
缺点：
1、两台ABR设备间的周期信息，依然对中间照成影响—-华为
2、两台ABR设备间不保活，无周期信息；即可不可靠—-cisco
九、多进程双向重发布—-最佳方案
重发布：多协议间利用ASBR（自治系统边界路由器、协议边界路由器）
多进程：在一台设备上若同时启动多个OSPF进程，不同的进程将宣告不同的接口，拥有各自的数据库，且不共享；仅将计算所得路由加载于同一张路由表中；
在非法ABR处，将不同区域的接口宣告到不同进程中，形成独立的数据库；之后使用重发布技术来实现路由共享，全网可达；不担心选路问题，资源占用问题；
配置命令
ospf 1
import-route ospf 2
q
ospf 2
import-route ospf 1
十、OSPF的数据库表
[r1]display ospf lsdb 查看数据库目录
[r1]display ospf lsdb router 1.1.1.1 详细查看该条目的信息
类别名 link-id（页码）
OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Area: 0.0.0.0
Link State Database
以下信息为所有条目均拥有信息
Type : Router 类别名
Ls id : 1.1.1.1 link-id（页码）
Adv rtr : 1.1.1.1 通告者的RID，来源
Ls age : 723 老化时间，1秒加1；1800s周期归0，触发当下归0，最大老化3609
Len : 48 长度
Options : E 标记位
seq# : 80000016 序列号
chksum : 0x6d96 校验盒码
OSPF的不同类别
：
