一．鏈路狀態協議：
鏈路狀態路由選擇協議僅在網絡拓撲發生變化時，才生成路由選擇更新。
鏈路狀態路由選擇協議將使用一個組播地址，將LSA傳播給所有鄰接設備，每臺路由器都將得到一個LSA拷貝，據此更新其鏈路狀態數據庫（LSDB），並將LSA轉發給區域內所有其他鄰接設備。這種LSA擴散確保所有路由器都更新其數據庫，然後經過DIJKSTRA計算建立SPF樹，進而選擇前往目的地的最佳路徑加入路由表中。
二
鏈路狀態協議的數據結構
運行鏈路狀態協議的路由器比運行距離矢量協議的路由器能夠獲悉更多的網絡信息
-鄰居表 鄰接關係數據庫
-拓撲表 OSPF拓撲數據庫
-路由表 轉發數據庫
每個路由器都有一張完整的拓撲圖，能夠根據準確的網絡拓撲信息獨立地做出決策。
三．
OSFP區域
鏈路狀態路由選擇協議通常將網絡劃分成區域，以減少SPF算法的計算量。區域內的路由器數量以及在區域內擴散的LSA數量較少，這樣LSDB就較小，從而SPF算法的計算量更小，需要的時間更短。
鏈路狀態路由需要一個分層次的網絡架構，OSPF使用包含兩層的層次區域結構：
1、骨幹區域：主要功能爲快速、高效的傳輸數據。骨幹區域將其他類型的OSPF區域連接起來，通常骨幹區域中沒有終端用戶。
2、常規區域：爲連接用戶和資源的OSPF區域。通常又分爲幾類：標準區域、末節區域、絕對末節區域和NSSA區域。
四、區域術語與路由器類型
骨幹路由器：所有接口都處於區域0中的路由器稱爲骨幹路由器。
內部路由器：所有接口都處於同一個常規區域中的路由器。
ABR：將常規區域連接到區域0。
OSPF中ABR具有以下特徵：
1、分隔LSA擴散區；
2、是執行區域地址彙總的主要地方；
3、常常是默認路由源；
4、維護其連接的每個區域的LSDB。
ASBR：與其他自治系統相連的邊界路由器。
五、OSPF的鄰接關係：
運行鏈路狀態路由選擇協議的路由器必須首先與選定的鄰接路由器建立鄰接關係，這是通過與鄰接路由器的HELLO包來實現的。
大體上建立鄰接關係的步驟如下：
1、路由器將HELLO包發給鄰接路由器，並接受來自鄰接路由器的HELLO包。HELLO包使用組播地址224.0.0.5；
2、路由器通過交換HELLO包內信息來獲得特定參數，如是否位於同一區域、HELLO間隔是否相同等；
3、兩臺路由器使用HELLO包建立鄰接關係後，他們通過交換LSA來同步LSDB，並確認已經收到鄰接路由器的LSA；
4、必要時，路由器將新的LSA轉發給其他鄰接路由器，確保在整個區域內鏈路狀態信息是完全同步的。
六、OSPF度量值的計算：
鏈路狀態路由選擇協議使用Dijkstra算法來計算最佳路徑。通過給網絡中的每條鏈路指定成本，將特定的節點作爲樹根，並將前往特定目的地的成本相加，便可以對樹中的分支進行計算。最佳路徑被加到轉發數據庫中。
Metric值
OSPF將LSDB通過SPF算法得出轉發數據庫。
默認情況下METRIC=100Mbps/帶寬（單位爲Mbps）
常用的不同鏈路類型的METRIC值（又叫做COST）
T1：64
E1：48
以太網：10
快速以太網：1
七、LSDB的結構：
每個LSA條目都有老化定時器（aging timer），它存儲在鏈路狀態的年齡字段中。在OSPF中，默認爲30分鐘。LSA條目失效後，最初發送該條目的路由器將發送一個鏈路狀態更新（LSU），其中包含序列號更高的LSA，以覈實鏈路還處於活動狀態。LSU可以包含一個或多個LSA。
收到LSU後，路由器會這樣做：
1、如果LSDB中沒有這樣的條目，則將其假如到LSDB中，返回一個鏈路狀態確認（LSAck），將該信息擴散到其他路由器，運行SPF，並更新其路由選擇表；
2、如果有這樣的條目，且LSU中包含的信息與之相同，則忽略它；
3、如果有這樣的條目，但LSU中包含的信息更新，則將其加入到LSDB中，返回一個LSAck，將該信息擴散到其他路由器，運行SPF，並更新其路由選擇表；
4、如果有這樣的條目，但LSU中包含的信息更舊，則將一個包含新信息的LSU發送給發送方。
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八、OSPF網絡類型：
OSPF根據不同的物理網絡類型定義了不同的網路類型，OSPF定義了3種網絡：
1、點到點：將一對路由器連接起來的網絡。
2、廣播：多路訪問廣播網絡，如以太網。
3、NBMA：非廣播多路訪問，連接的路由器超過兩臺，但沒有廣播功能。幀中繼、ATM和X.25都屬於NBMA。
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九、點到點鏈路：
點到點網絡連接兩臺路由器，配置了PPP或HDLC等鏈路層協議的T1串行線路就是點到點網絡。在點到點網絡上，路由器使用地址224.0.0.5將HELLO包以組播方式發送給所有OSPF路由器，以動態的發現鄰居。在點到點網絡上，鄰接路由器能夠直接通信後，它們就建立了鄰接關係。因爲點到點鏈路上只有兩臺路由器，因此不需要DR和BDR。默認的OSPF的HELLO間隔和失效間隔爲10秒和40秒。
![clip_image006[1]](http://benjiamin.blog.51cto.com/attachment/201002/20/144947_12666676752xUK.jpg "clip_image006[1]")
十、多路訪問廣播網絡：
在多路訪問廣播網絡中，路由器與DR和BDR建立鄰接關係。鄰接路由器之間的LSDB是同步的。要建立鄰接關係，路由器不能位於同一條介質上，如位於同一個以太網網段上。位於以太網上的路由器啓動後，他們執行HELLO過程並選舉DR和BDR，然後其他路由器將試圖與DR和BDR建立鄰接關係。
多路訪問廣播網絡上的路由器必須選舉DR和BDR，讓它們代表該網段。DR正常運行時，BDR不執行任何DR功能；BDR接受所有的信息，但轉達LSA和同步LSDB的任務由DR來完成。僅當DR出現故障時，BDR才執行DR的任務。DR出現故障後，BDR將自動改爲DR，並選舉新的BDR。
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十一、選舉DR和BDR：
爲選舉DR和BDR，路由器在交換HELLO包時查看其他路由器的優先級，然後根據以下條件來做出選擇：
1、優先級最高的路由器成爲DR；
2、優先級次高的成爲BDR；
3、接口的OSPF優先級默認爲1。在優先級先同的情況下，將根據路由器ID來做出決定，路由器ID最大的路由器成爲DR，次大的路由器成爲BDR；
4、優先級爲0的路由器不能成爲DR或BDR，不是DR和BDR的路由器是DROTHER；
5、優先級更高的路由器加入網絡時，並不會搶佔DR或BDR。僅當DR和BDR出現鼓掌時，才更換DR和BDR。如果DR出現鼓掌，則BDR將成爲DR，並選舉新的BDR。如果BDR出現鼓掌，則將選舉新的BDR。
在多路訪問廣播網絡中，每個網段都有自己的DR和BDR。
![clip_image012[1]](http://benjiamin.blog.51cto.com/attachment/201002/20/144947_1266667703plAZ.jpg "clip_image012[1]")
設置優先級指定DR：
可使用接口配置命令：ip ospf priority [number]
十二、
OSPF認爲NBMA環境以與其他廣播環境(如Ethernet)類似的方式工作，然而NBMA雲團通常被建立在hub-and-spoke拓撲上，使用PVCs或SVCs(swithed virtual circuit)。Hub-and-spoke拓撲意味着NBMA網絡僅僅是部分互聯的。這種情況下，物理拓撲不能提供多路訪問的能力，而這卻是OSPF依賴的。
DR的選舉在NBMA網絡中成爲一個問題，因爲DR和BDR需要和所有路由器物理直連。
OSPF在NBMA接口上不能自動與鄰居建立鄰接關係。
OSPF在NBMA網絡拓撲中運行兩種官方模式之一：
Nonbroadcast：Nonbroadcast(NBMA)模式模仿OSPF在廣播網絡中的運行。鄰居必須手動配置，並且需要選舉DR和BDR。這種配置在全互聯網路中被典型的使用。
Point-to-multipoint：這種模式認爲nonbroadcast網絡是點對點鏈路的集合。在這種環境中，路由器會自動識別他們的鄰居，但是並不選舉DR和BDR。這種配置在部分互聯網絡中被典型的使用。
NBMA和點對多點網絡模式的選擇決定了hello協議和洪泛在非廣播網絡上的工作。點對多點模式的主要優勢在於，它需要相對少一些的手動配置。而非廣播網絡模式的主要優勢在於相對較少的流量。
思科定義了以下額外的模式：
Point-to-point nonbroadcast：如果組播和廣播不能在虛電路上啓用，那麼RFC定義的點到多點模式不能被使用，因爲路由器不能通過組播動態發現它的鄰居，這是需要使用思科的這種模式；鄰居必須手動配置；不需要選舉DR和BDR。
broadcast：使廣域網接口看起來像局域網接口；一個Ip子網；使用組播OSPF hello包自動發現鄰居；需要DR和BDR選舉；要求全互聯或部分互聯拓撲
point-to-point：每個接口上是不同的IP子網；沒有DR和BDR選舉；僅僅在兩個路由器直連的一對接口上使用；接口可以是局域網或廣域網。
在非廣播模式下，OSPF模仿廣播網絡的運行。一個DR和BDR被選舉，並且DR爲網絡起源一個LSA。在這種環境下，路由器通常全互聯，以至於方便鄰接關係的建立。如果路由器不是全互聯的，那麼你應該手動指定DR和BDR來保證選出的DR和BDR與其他鄰居路由器全互聯。鄰近的路由器被靜態定義開始DR和BDR的選舉過程。當使用非廣播模式時，所有路由器在一個IP子網內。
爲了在被廣播接口上洪泛，鏈路狀態更新(LSU)必須爲每一個PVC複製。更新被髮送給每個在接口上的路由表中定義了的臨近路由器。
幀中繼網絡默認使用OSPF非廣播模式。
注意：不能使用OSPF的neighbor命令在OSPF ***實例中的非廣播網絡上指定一個OSPF鄰居。
一個物理接口可以被分成多個邏輯接口，叫做子接口。每個子接口被定義爲點對點或點對多點接口。子接口最初被創建用來更好的處理NBMA上的水平分割問題。每個子接口需要一個IP子網。
邏輯接口與物理接口的行爲完全一樣。統計資料和流量情況在接口和子接口上是不一樣的。
在點對點幀中繼子接口上默認的OSPF模式是點對點，在點對多點幀中繼子接口上默認的OSPF模式是非廣播模式。在一個幀中繼主接口上默認的OSPF模式也是非廣播模式。
