OSPF（开放式最短路径优先协议）
- rip存在的问题：
- 适用范围比较小
- 收敛速度慢，被动计时器。
- 次优路径，对于选路的衡量方式很单一。
- 路由协议的由来：节省配置量，动态维护路由表。
- 路由协议分为：1、距离适量：不知道整张网络的top 2、链路状态：知道整张网络的top，SPF算法使用累积式来计算路由条目开销。
- OSPF的五个步骤：
- 建立邻居，hello
- 传递LSA（链路状态通告）
- LSDB同步
- SPF算法计算最短路径
- 将计算出的内容加表（OSPF表、ip表）
- OSPF的cost值的计算：
公式：参考带宽/实际带宽
参考： 10^8bit = 100M
实际：100M（1）、1000M（1）当实际带宽的值超过参考带宽后cost值都为1，所以实际带宽大时可以手动修改cost。
- OSPF报文
- 封装在ip之上，协议号89
- 报文类型：
（1）hello：建立和维护邻居关系。DR/BDR的选举
（2）DD：数据库描述，描述当前数据库里的LSA简要信息。
（3）LSR：链路状态请求，请求LSA
（4）LSU：链路状态更新，真正包含LSA的报文
（5）LSACK：确认LSA收到。
- OSPF涉及到的网络类型：（链路类型默认情况下由二层链路协议类型决定）
（1）MA：多路访问
带广播MA-----BMA
不带广播MA---NBMA
（2）P2P：点到点
P2P：点到点
P2MP：点到多点
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二层协议类型 |
网络类型 |
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Eth_|| |
BMA |
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PPP、HDLC |
P2P |
|
FR 、ATM |
NBMA |
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null |
P2MP（必须手动配置，修改二层协议为空） |
- DR/BDR的选举：使用hello报文参数
参数：
- 优先级： 范围0-255
默认优先级：1 数值越大优先级越高
0 该路由器不参与该MA链路的选举
2. RID ：RID越大越优
注意：DR/BDR不抢占，就算有更优的也不取代DR/BDR
- BDR如何感知到DR失效：根据hello时间
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hello类型 |
链路类型 |
时间 |
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Hello interval |
BMA/P2P NBMA/P2MP |
10s 30s |
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Dead time |
BMA/P2P NBMA/P2MP |
4*hello=40s 4*hello=120s |
注：当邻居达到死亡时间任没有收到hello消息，则认为邻居关系失败。
- DD报文：
DD报文中存在的比特位：
（1）I ：init初始化 置1表示为第一个DD报文
（2）M ：more更多位 置1表示还有LSA的描述信息需要发送
（3）M/S :Master Slave 主从位 置1表示宣称自己为主
- OSPF不同的角色可以监听不同的地址：
所有OSPF路由器都可以监听224.0.0.5
DR/BDR单独监听224.0.0.6，用于DR与BDR之间的同步。
- 选举DR等待时间 wait time = 4 * hello
- 所有的路由器中，只和DR/BDR建立连接。其他路由器（DR other）之间建立邻居关系。（MA链路）
P2P类型中，所有的路由器之间都是邻接关系。
- OSPF状态：
- down：未收到任何hello消息
- Init ：收到了hello消息但是hello消息里没有自己的RID
- 2way：在hello消息中看到了自己的RID（选举DR）--邻居
- exstart：进入主从选举
- exchange：通过DD报文来获取LSR的请求列表
- loading：加载状态，可以通过LSR报文来获取真正的LSA详细信息。
- full：数据库已经同步，完全建立了邻接关系。
特殊状态：attempt（尝试状态），NBMA中存在。
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- OSPF的域内路由：
LSA类型：LSA1；LSA2；LSA3；LSA4；LSA5；LSA7；
- OSPF中所有LSA中，都有共同的LSA头部。
LSA type ： 当前的LSA类型 router---1 ，network---2
LSA ID ：不同的LSA表达的意义不同。
Advertise Router：该LSA产生者的RID。
LSA1 ：LSA-ID---该LSA产生者的RID
LSA2 ：LSA-ID---DR接口ip地址
- 只在单区域内传递的LSA：LSA1、LSA2
LSA1 ：Router-LSA，由每一台路由器产生，每台路由器都会产生一份表达的是当前这台路由器所连接的链路（link）。
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Link type |
Link id |
Link data |
Metric |
|
P2P link |
接口对端路由器RID |
本接口ip地址 |
接口metric |
|
Transnet link |
MA中DR接口ip |
本接口ip地址 |
接口metric |
|
Subnet link |
接口ip子网 |
子网mask |
接口metric |
|
Virtual link |
接口对端路由器RID |
本接口ip地址 |
累积metric |
P2P link ：P2P接口网络类型
Transnet link ：接口网络类型MA
Subnet link ：接口P2P，或者链接的是一个末梢网络。
Virtual link：当使用OSPF虚链接时。
LSA2 ：Network-LSA ，由DR产生，每个DR在一条MA链路上产生一份。
- MA链路的MASk。
- Attached router：MA链路中有多少台路由器。每一台路由器用RID表示。
- OSPF多区域，OSPF域间路由
好处：可以节省OSPF路由器在计算OSPF-TOP图以及路由器的性能消耗。
LSA3：传递的是一个路由信息，由ABR产生，在区域内传递。
LSA type：network-summary
LS-ID：目的网段地址（网络号）
ADV-router： ABR-RID
Mask：目的网段的子网掩码
Metric：ABR路由表的开销值（到达目的网段的开销值）
注：当一台路由器收到LSA3后，在计算路由时，使用LSA3开销+该路由器去往该区域ABR的开销只和为路由的开销。
- 区域边界路由器作为区域之间通信的连接者，同时维护所连接的多个区域的链路状态数据库。
- ABR将一个区域内的链路状态信息转化成路由信息，然后发布到邻居区域。
- 链路状态信息转换成路由信息其实就是将一类和二类LSA转化成三类LSA的过程。注：域间路由信息在ABR上是双向传递的。
- OSPF划分的区域区域分割在路由器做分割。
- Area0区域分割的情况：使用Vlink
OSPF-vlink配置：
（1）在把area0分割的区域上配置（在骨干区域分割场景）。
（2）需要在两个端点路由器上配置。
（3）area x
（4）vlink-peer 4.4.4.4 #指定对方的router-id
- OSPF外部路由：AS外的
应用场景：收购了一家公司，需要把该公司的网络接入进来。
LSA5：ASBR产生描述如何从ASBR到达外部目的地，描述的外部路由信息（子网号，子网掩码，metric），metric-type 、FA、tag
LSA-type：AS-External-LSA
LS-id：目的网段地址（网络号）
adv-router：产生LSA的ASBR的router-id
mask：网络掩码
metric：开销值 默认值为1（可以修改）
metric-type：type1、type2（默认）
type2：不累计OSPF内部开销
type1：累积OSPF内部开销
LSA4:由ABR产生，描述ASBR的RID 告知相同区域内其他路由器到ASBR怎么走。只会在本区域内传递。
LSA-type：ASBR-summary-LSA
LS-id：ASBR的route-id
Adv-router：产生四类LSA的ABR的router-id
Metric：从该ABR到达ASBR的OSPF开销值。
注：当接入外部网络时，自治系统边界路由器（ASBR）会产生一条描述外部目的地址的LSA5，然后ASBR向各个区域泛洪LSA5，各区域的ABR收到LSA5后会同时生成一条LSA4在本区域内泛洪，用来描述怎么到达ASBR。
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