OSPF理论学习笔记

一.OSPF的工作原理:
1.宣告OSPF的路由器从所有启动OSPF协议的接口上发出Hello包。如果两台路由器能够相互协调它们各自的HELLO包中所指定的某些参数,那么它们就成为了邻居(Neighbor)
2.邻接关系(adjacency),它是一些邻居路由器之间构成的。OSPF协议定义了一些网络类型和路由器关系的邻接关系。邻接关系的建立是由交换HELLO报文信息和路由器类型和网络类型决定的。
3.每一台路由都会在所有形成邻接关系之间发送链路状态通告(LSA)。LSA描述了路由器所有的链路、接口、路由器的邻居以及链路状态信息。
4.每一个收到从邻居路由器发出的LSA通告的路由器都会把这些LSA通告记录在它的LSBD中,并且发送一份LSA的copy给该路由器的其他所有邻居。
5.通过LSA泛洪到整个区域,所有的路由器都会形成同样的LSDB
6.当这些路由器的LSDB完全相同时,每一台路由器都将以自己为根,使用SPF算法来计算一个无环路的拓扑图,来描述它所知道的到达每一个目的地的最短路径。这个拓扑图就是SPF算法树(特点是最短和无环)
7.每一个路由器都将从SPF算法树中构建出自己的路由选择表
二.LS型路由协议特点:
1.发送LSA
2.三张表:邻居表、拓朴表、路由表
3.划分area
4.LSA在区域内FLOOD
三.划分区域的好处:
1.减少LSA的FLOOD
2.减少LSDB的长度,减少路由表的条目
3.减少网络拓朴动荡
4.加快转发速度
四.路由器的角色:ABR、ASBR、DR、BDR、DROTHER
五.HELLO协议:
HELLO协议的作用:
1.  它是发现邻居的方法
2.  在两台路由器成邻居之前,协商几个一致的参数
3.  担当 Keepalive角色
4.  它确保邻居路由器之间的双向通信
5.  它用来在一个广播网络或非广播多路访问NBMA网络上选取DR或BDR
HELLO数据包都包含以下信息:
1.  始发R的R ID
2.  始发R接口的区域ID
3.  始发R接口的IP掩码
4.  始发R 的认证类型和认证信息
5.  始发R 的HELLO时间间隔和无效时间间隔
6.  R 的优先级
7.  DR和BDR
8.  标识可选性能的5个标记位
9.  始发R 的所有有效邻居的R ID
建邻居要匹配的参数:
1.  区域ID
2.  认证密码
3.  HELLO time和HOLD time 一致
4.  STUB区域
5.  多路访问中子网要一致
6.  MTU大小要一样
7.   路由器ID不能一样
六.邻居状态机:
失效状态DOWN——尝试状态Attempt——初始状态Init——双向通信状态2_Way
——信息交换初始状态Exstart——信息交换状态Exchange——
信息加载状态Loading——完全邻接状态Full
七.网络类型:
1.点到点网络 P—TO—P
2.广播型网络broadcast
3.非广播多路访问网络NBMA
4.点到多点网络P-TO-MP
5.虚链路Virtual links
八.DR和BDR的选举
1.邻居R之间建立双向通信后,选取优先级大于0的所有R。这些R都宣称自己为DR,同时也都宣称自己为BDR
2.从以上那些所有R中选取还没有宣告自己为DR的所有路由器子集
3.在以上子集路由器中,有最高优先级的R被选为BDR,在优先级相同的条件下,有最高R ID的路由器被选为BDR
4.如果在以上子集中没有自己宣称自己为BDR,那么有最高优先级的R 将被宣告为BDR,在优先级相同的条件下,有最高路由ID的R 被选为BDR
5.在以上HELLO包中的DR字段包含它们自己的接口地址,那么优先级高的宣告为DR,优先级相同时,有最高R ID的被选为DR
6.如果没有R宣称自己为DR,那么新选取的BDR将成为DR
7.如果正在执行计算的R是新选取的DR或BDR,或它不再是DR或BDR了,那么将重复以上的2—6步骤
注意:在已经选取了DR和BDR后,如果一台有最高优先级的R变为有效了,那么这台新的R 将不会替代DR或BDR的任何一台。因此,DR、BDR没有强制抢夺权
九.OSPF接口状态机:
失效Down——点到点(只用于点到点网络)——等待Waiting——DR——BDR——Drother——Loopback(测试用)
十.建邻接关系的4个阶段:
邻居路由器发现阶段——双向通信阶段(HELLO包中有对方ID时)——数据库同步阶段——完全邻接阶段
十一.OSPF在五种网络类型中的应用
十二.虚链路
十三.LSA的种类
十四.OSPF的汇总
汇总的好处:
1、减少路由条目数
2、使拓扑变化的影响局限在一个小范围内
3、减少了LSA3和LSA5的flood
十五.OSPF的四种特殊区域
十六.OSPF的认证
LOOPBACK是一种特殊的网络类型
发布默认路由
虚链路的区域认证
虚链路的汇总
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