关于OSPF：
OSPF（Open Shortest Path First，开放式最短路径优先）协议。是一种基于链路状态的、开放的、最短路径优先的路由协议。是一个运用在同一AS内的内部网关协议，即IGP。
关于OSPF的出现：
OSPF协议是IETF组织开发的，在OSPF出现之前，RIP作为最被广泛使用的IGP。但是由于RIP的特性，存在着收敛速度慢、路由环路等问题。最终OSPF的出现，也解决了前面的这些问题。而RIP也完全被OSPF取代。
关于OSPF的显著特点：
算法优势明显。采用更加合理的SPF算法，即Dijkstra算法。
网络适应性强。支持基于ip协议的多种不同类型的网络，可支持更大规模的网络环境。
区域划分、路由划分、路由器角色划分。一台路由器上支持多种OSPF路由进程，还可以把一个自治系统划分为多个区域，再划分多种不同的OSPF路由类型及OSPF路由器角色。
说一下OSPF的特点？
OSPF作为一种动态路由协议。当然，只能存在于同个自治系统。就如同这套法律只存在于某国。你只有加入某国，换句话说你拥有了某国国籍，才成为了某国的公民，拥有法律带给你的种种权益。当然，在这里我们把某国理解为一个自治系统。不同自治系统之间的交流也可以理解为不同国家之间交流。而到那时候则需要BGP协议等来帮忙了。
当然，就上面的例子，一个国家是可以发展到很大的。就像现在，我国已然是很大了。无论各种方面。在此时，你会发现，管理一个小国，很简单。就如同，我们或许玩过文明这类的游戏，一开始你管理的只有一个城市、些许人口。越到后面，一个回合你需要管理数几个城市，甚至更多，特别繁琐。内部的路由信息也是如此，随着网络的变化，路由信息也可能会爆炸增长。我们需要一些特定的路由器角色，就如同任命一个城主，帮你管理一个城市。而在这种情况下，你会发现一些区域，其实是不重要的。当然，这里说的不重要，指的是特定情况下的一些需求，是不太重要的。就如同藏宝阁，我们不需要将这里建设一个华丽的大门、不需要外来游客在这交谈、不需要铺设绿植、也更加不需要铺满便于交通的设备及道路。我们只需要安全、稳定、限制人流、拒绝闲杂人等的来访。而OSPF也支持这样的特殊区域划分、多区域划分、不同类型的区域划分。
在许久之前，内部网关协议通常采用的RIP，但是随着时间发展，慢慢暴露出了许多问题。如收敛慢、路由环路、可扩展性差，其实一个基于距离矢量算法的路由协议，对于这些问题的出现，我们当然可以归罪于网络的高速发展，只是开个玩笑。虽然通过后期的更新、维护及升级，已经可以解决大多数带来的问题。但OSPF的发展实在太过迅猛。最后RIP还是不免面临被时代淘汰的抉择。而OSPF的出现，即解决了曾经采用RIP的所带来的种种问题，而解决掉的问题，也可以成为他的特点。就如同上面所说，特定路由器角色划分、特定区域划分以及解决了RIP的残留问题，当然可以是他的特点，但却远远不至于此。
关于OSPF的信息交互：
OSPF是通过LSA，也就是链路状态通告报文，来进行路由信息交互。
而后再通过Hello、DBD、LSR、LSU、LSAck五种报文进行建立邻居及邻接关系，以及同区域内各路由器之间的LSDB信息同步，即是链路状态数据库信息同步。最终区域内形成统一的拓扑数据库。
关于建立邻居关系的过程：
我一睁眼，啥都看不见。我直接大吼一声：“歪歪歪！我是Eevee。有人吗？有人吗？歪歪歪！”
此时角落突然一个声音传来。Eevee，我听到你的声音了。我是Pikachu，还有其他人吗？皮卡，皮卡！
我一听。居然有只野生的皮卡丘，为了让它知道我听到它的声音了，并且看看附近还有没有其他奇奇怪怪的东西。我又再次大吼：“歪歪歪，还有野生的宝可梦或是人吗？我和皮卡丘在这里。”
皮卡丘听到我说的话里带有它了。此时，我和皮卡丘已经进行了一次双向确认，确认我们两个都在这个地方。
下面用R1及R2举例，再说一遍这个过程：
- R1以组播方式向所有的邻居设备发送 Hello报文，此时状态机为Down。
- （R2收到了R1的hello报文）此时，R2又以组播的方式向所有邻居设备发送带有自己及Neighbor字段中封装R1的RouterID的Hello报文，此时接收R1的报文的接口状态机转换为Init状态。
- （R1收到了R2的Hello报文）发现此时，R2的报文中Neighbor字段中带有自己的Router ID，所以直接将接到该报文的端口状态机改为2-way状态。与此同时，R1又从接受到的Hello报文中，获取R2的Router ID，并添加到邻居列表中。然后继续组播发送Neighbor字段中带有R2其Router ID的Hello报文
- （R2收到了R1的Hello报文）R2发现里面的Neighbor字段中已经带有自己的Router ID。这时，双向的2-way邻居关系建立成功。
OSPF状态机（一）：
在介绍进一步的邻接关系时，需要先介绍一下状态机。共有8种，Down、Attempt、Init、2-way、Exstart、Exchange、Loading、Full，他们分别代表了在建立邻居及邻接关系时，路由器的接口状态转换过程。
首先我们要说的是Down、Attempt、Init、2-way，前四个状态机，它们出现在建立邻居关系的阶段，即是上面那个过程。
Down可以理解为就初始状态。
Attempt只出现在NBMA网络中，这里先不细说，就如同上面的过程中并没有出现，因为上面的例子是大吼，其实代表的是广播类型网络。
Init则是当设备收到了不带有自己Router ID的Hello报文后的状态。在上面的例子中，Pikachu第一次听到了Eevee发出的声音，或是R2第一次收到R1的Hello报文，此时Pikachu及R2的状态机则为Init。当然状态机是基于接口的，就如同OSPF的边界划分也是。所以你可以理解为，Pikachu有可能右耳被剁掉了，或者它右耳听不见，所以它是左耳听见的声音，所以只有它的左耳，接受到了Hello报文。所以，我们只要理解为状态机是接口的状态。
接下来是2-way，这个状态分为2步。第一步的形成可以用上面的R1、R2的过程3来理解，即为R1收到了R2的Hello报文，报文里还带有自己的Router ID。此时，R1已经确认R2收到自己的Hello报文了，R1将收到信息的端口状态机更改2-way。第二步，在上面R1、R2的过程4里，R2收到了R1发出的带有自己Router ID的Hello报文后，就知道，前面的信息双方都合理收到了，此时R2也把收到信息的端口状态机更改为2-way。而这时，双方已经成功建立双向邻居关系。请注意，双方发出及接收的报文皆为Hello报文，即为在建立双向邻居关系的整个过程里，只产生Hello报文。
接下来的将会涉及OSPF协议中的其他报文类型。所以，需要先了解OSPF主要有哪些报文。
OSPF协议报文：
OSPF报文最主要的有5种，Hello报文、DD报文、LSR报文、LSU报文、LSAck报文。
DD报文，也有许多教材、文章称之为DBD报文。为什么会导致这样的情况，那就得看它的全称了。Database Description，即数据库描述报文。这样是不是感觉一切都合理了。DD报文主要用于描述本地LSDB中包括了哪些LSA。当然，DD报文不会直接将自己LSDB里的所有LSA的完全信息都描绘在DD报文里。可以理解为，DD报文只会描述自己LSDB里所有的LSA的描述信息，具体的信息将在双方确认差异后，用LSR报文来请求。
LSR报文，链路状态请求报文。LSR报文的出现，就代表着双方路由器已经交换完DD报文了。我方路由器发现，你有一些LSA是我的LSDB没有的。这时，我发送一个LSR报文给你，向你请求我所想需的LSA。
LSU报文，链路状态更新报文。此时，你收到了我发来的LSR报文，里面写着多条我所缺的LSA信息。这时你用LSU报文对我的LSR报文进行回答，即为对我的请求报文进行应答，发送出链路状态更新报文。此时，你发出的LSU报文里将带有我所需的LSA完整内容，而不再是描述内容了。
LSAck报文，链路状态应答报文。这时，我收到了你发来的LSU报文。确认完毕后，我需要表示我已经收到了这些LSA的完整内容了。我便给你回复一个LSAck报文，以表我收到了。
当了解完这些报文后，我们仍旧不能去了解剩下的四种状态机。因为在这上半部分及下半部分的状态机转换过程中间，还有一个DR、BDR的选举。
关于DR、BDR选举：
首先我们要明确为什么要存在这个指定路由器。原因很简单。举个例子，现在开着会，大家都有自己的想法，全部人争先恐后发表自己的不当言论。一时间，你会发现，你的耳朵快被这些噪音炸裂。所以，在某些会议召开之前，已经确定好，谁来演讲、谁来控场。就像老师指定学习委员，由他收作业。指定班长，由他统计所有同学的信息，再汇总给老师。这样的好处，不言而喻。
其实还有一个方面，就是选举出DR或者是BDR才能进一步完全的邻接关系。还有就是DRother，即非DR及BDR的路由器，只会与DR及BDR建立邻接关系，是不会其他邻居建立起邻接关系的。
作为DR，当然要负责之后的交互了。正所谓，能力越大责任越大，所以他性能理应比其他设备好，优先级更高。当然，也不一定。那么，BDR是什么呢？其实就是备胎，当有一天，DR被无情资本家压榨光最后一滴后，他倒了，永垂不朽。此时，BDR把握住了机会，一举成为了DR。当然，这时又会选举一个新的BDR，继续这个轮回。而且我们需要知道，除了你被压榨干净了，倒下了。或者你直接把自己给关了，不干了。除开这些，是不会有人抢走你的位置的。无论有一个新的设备，他优先级多高。他只能在DR倒下后，去选举BDR的位置。所以先到先得。当然，对于那些不想被压榨的，不参加选举也是可以的。
OSPF状态机（二）：
在经过了上面邻居建立及DR选举的过程后，双方皆进入ExStrart状态。在这之后，双方开始以DD报文进行交互，而Hello报文已然成为了过去式。这一步，主要是为确定主从关系。
确定了主从关系后，则将接口更改至Exchange状态，并准备同步数据库。
当主设备发送完毕带有LSA头部字段的DD报文后，主设备将接口状态更换为Loading。而从设备在收到主设备发来的最后一个DD报文后，也将接口状态更换为Loading。此时，从设备开始查看主设备发来的DD报文中的那些LSA头部信息，检查有没有自己需要的。如果有，则发送LSR给主设备去请求相应的LSA。主设备收到后，则发送LSU。当从设备收到后，则回复LSAck表示确认。
当然，需要知道的是，主从角色是不固定的。双方都有可能成为接收方、也可能成为发送方。取决于，你所持有的LSA。
上面的阶段反复进行，在双方的LSDB完全同步后，双方均为Full状态，此时双方的接口也建立了完全邻接的关系。
写在最后：
本文撰写并不专业，只是一名并不完全精通的学生，用较直白的语句，片面的描绘了一些浅析的理论知识。当然，可以当作是一个小笔记，图一乐就行。
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如果有人十分无聊，阅读至此。或者你看完，发现需要更加详细的知识、专业的知识，我的建议是立即购买一本路由器学习指南进行学习。当然，电子书也是极为方便的。