OSPF：開放式最短路徑優先協議---標準的鏈路狀態協議

一.基本概念

       無類別鏈路狀態路由協議---組播更新協議：224.0.0.5/6     觸發更新、週期更新（30min）；  跨層封裝到網路層--協議號89；因為基於LSA更新導致更新量很大-----且需要為中大型網路服務---還要進行週期的維護---所以要進行結構化部署  結構化部署--區域劃分、地址規劃

二.資料包-五種基本的資料包

HELLO -- 鄰居的發現、建立、保活

DBD  --資料庫描述包 -- 資料庫目錄資訊

LSR   --鏈路狀態請求

LSU  ---鏈路狀態更新---攜帶各種LSA

LSack ----鏈路狀態確認

三.OSPF的狀態機（建立關係的各個過程）

Down：本地一旦發出hello包，進入下一狀態

Init初始化：本地接收到的hello包中若存在本地的RID，進入下一狀態

2way雙向通訊：鄰居關係建立標誌

         條件匹配：點到點網路直接進入下一狀態；

                            MA網路將進行DR/BDR選舉（40S），非DR/BDR間不能進入下一狀態；

Exstart預啟動：使用類hello 的DBD包進行主從關係選舉，RID數值大為主，主優先進入下一狀態

Exchange準交換：使用真正的DBD進行資料庫目錄的共享，需要ACK；

Loading 載入：使用LSR/LSU/LSack來獲取未知的LSA資訊；

Full轉發：鄰接關係建立的標誌；

四.OSPF的工作過程

啟動配置完成後，本地收發hello包，建立鄰居關係，生成鄰居表；

再進行條件的匹配，匹配失敗將停留於鄰居關係，僅hello包週期保活即可；

匹配成功者間可以建立鄰接（毗鄰）關係，需要DBD共享資料庫目錄，LSR/LSU/LSack來獲取未知的LSA資訊，當收集完網路中所有的LSA後，生成資料表--LSDB

LSDB建立完成後，本地基於SPF選路規則，計算本地到達所有未知網段的最短路徑，然後將其載入到路由表中；完成收斂

收斂完成後--hello包週期保活   -- 30min週期的DBD比對，若不一致將使用LSR/LSU/LSack重新獲取

五.配置：

r1(config)#router ospf 1   啟動時需要配置程序號，僅具有本地意義

r1(config-router)#router-id 1.1.1.1  

全網唯一---手工---環回介面上最大數值的ip地址----物理介面最大數值

宣告：1、啟用   2、拓撲   3、區域劃分

r1(config-router)#network 1.1.1.1 0.0.0.0 area 0              在宣告時必須攜帶反掩碼 

啟動動配置完成後，鄰居間使用hello包建立鄰居關係，生成鄰居表：

Hello包----用於鄰居的發現、關係的建立和保活

鄰居間hello包中必須有4個引數完成一致，否則無法建立鄰居關係：

1. hello 和dead time   2、區域ID   3、認證欄位  4、末梢區域標記

r2#show ip ospf neighbor 檢視鄰居表

鄰居關係建立後，進行條件匹配，匹配失敗為鄰居關係，hello包週期保活即可；

匹配成功將使用DBD/LSR/LSU/LSack獲取未知的LSA資訊，生成LSDB---資料庫表：

r2#show ip ospf database  檢視資料庫的目錄

r2#show ip ospf database router x.x.x.x  具體檢視某條LSA

DBD包：exstart和exchange均出現； exstart狀態時，沒有攜帶目錄資訊，僅用於主從關係選舉；

1. 在exstart狀態的DBD時，使用的是類似hello的DBD，使用隱型確認；---基於序列號，使用主的序列號確認主的資訊
2. 在exchange狀態 傳送的是真正的DBD，進行正常的確認
3. DBD包中的標記位： 標記位  I 為1標識本地發出的第一個DBD 包

                                            M為0標識本地的發出最後一個DBD包

                                            MS為1標識主，為0標識從

當LSDB同步完成後，本地基於資料庫最短選路規則，計算到達所有未知網段的最短路徑，然後將其載入到路由表中：

O - OSPF, IA - OSPF inter area

       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2

       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2

使用O標識OSPF本區域內通過拓撲計算所得路由

使用O IA標識其他區域路由器通過ABR匯入所得

使用O E1/2標識其他協議或其他程序產生後，通過ASBR重發布進入

使用O N1/2標識其他協議或其他程序產生後，通過ASBR重發布進入，同時本地處於NSSA特殊區域；

管理距離為110；度量為cost值；

Cost值=開銷值=參考頻寬/介面頻寬   預設參考頻寬為100M；

OSPF優選cost值之和最小的路徑；

   可以修改預設的參考頻寬，切記整個網路所有裝置參考頻寬需一致

r1(config-router)#auto-cost reference-bandwidth ?

  <1-4294967>  The reference bandwidth in terms of Mbits per second

r1(config-router)#auto-cost reference-bandwidth 1000

六.OSPF的鄰居建立成為鄰接關係的條件

基於網路型別------點到點     MA多路訪問

在點到點網路中，鄰居關係必須成為鄰接關係，否則無法正常收斂

在MA網路若全網均為鄰接關係，那麼將可能出現大量重複性的LSA洪泛；

為避免該現象，將進行DR/BDR的選舉；所有的非DR/BDR間不得建立成為鄰接關係；

選舉規則：1、先比較介面優先順序----- 預設1；大優；0標識不參選，點到點介面預設為0；

          2、優先順序相同，比較裝置的RID，數值大優；

干涉選舉的方法：

1. 修改DR最大優先順序，BDR次大

r1(config)#interface fastEthernet 0/0

r1(config-if)#ip ospf priority 3

注：DR選舉非搶佔，故修改優先順序後必須重啟裝置的OSPF程序

r1#clear ip ospf process

Reset ALL OSPF processes? [no]: yes

1. 修改DR最大優先順序，BDR次大；剩餘所有裝置優先順序修改為0；

 切記不得將所有裝置優先順序修改為0，至少必須存在DR；

七.OSPF的介面網路型別----OSPF協議在不同網路型別下的介面上，不同的工作方式；

介面網路型別        

環回 介面                            無hello包                以32位主機掩碼傳送路由              

點到點（HDLC/PPP）      hello time 10s         不選DR                                支援組播

MA   （乙太網）                hello time 10s          選DR                                  支援組播

NBMA                                hello time 30s          選DR                                 不 支援組播

點到多點                            hello time 30s         不選DR                                支援組播

點到多點 非廣播                hello  time 30s         不選DR       會生成32位主機路由   不支援組播