一、概述
- OSPF全稱：Open Shortest Path First，開放式最短路徑優先協議。
- OSPF協議是一種基於鏈路狀態的內部網關路由協議。
二、特點
- 大中型網絡上使用最爲廣泛的IGP協議
- 鏈路狀態路由協議
- 無類
- 使用組播（224.0.0.5和224.0.0.6）
- 收斂較快
- 以開銷（Cost）作爲度量值
- 採用的SPF算法可以有效的避免環路
- 觸發式更新（以較低頻率，每30分鐘發送定期更新，被稱爲鏈路狀態泛洪）
- 區域的設計使得OSPF能夠支持更大規模的網絡
- 通過LSA的形式發佈路由
- 不支持自動彙總，支持手動彙總
三、OSPF區域
1、區域的意義
- 爲了適應大型的網絡，OSPF在AS內劃分多個區域；
- 區域是以接口爲單位來劃分的；
- 每個OSPF路由器只維護所在區域的完整鏈路狀態。
2、區域的ID
- 可以標識成一個二進制的數字，如：１；
- 也可以標識爲一個IP，如：０.０.０.１。
３、區域的優點
- 儘量較少路由表條目；
- 使拓撲變化僅影響區域本部。
４、區域的類型
- 骨幹區域：Area ０，核心區域，也叫傳輸區域，負責在不同的非骨幹區域之間分發路由信息。
- 非骨幹區域：非Area ０，也成爲常規區域，所有的非骨幹區域必須和骨幹區域直接相連。
四、OSPF路由器的類型
- IR：Internal Router，內部路由器，所有的接口都屬於同一區域。
- BR：Backbone Router，骨幹路由器，至少有一個接口連接骨幹區域。
- ABR：Area Border Router，區域邊界路由器，連接一個或者多個區域到骨幹區域，至少有一個接口屬於骨幹區域。
- ASBR：Autonomous System Border Router，自治系統邊界路由器，把從其他路由協議學習到的路由以引入的方式到OSPF進程中。
- ————一臺路由器可以同時屬於多種類型。
五、OSPF核心工作流程
-
發現並建立鄰居；
-
傳播LSA（區別於距離矢量的路由表更新）；
a、Link State Advertisement，鏈路狀態宣告（路況信息） b、鏈路：路由器接口 c、狀態：描述接口信息（地址、掩碼、開銷、網絡類型、鄰居關係等） -
將LSA泛洪到區域中的所有OSPF路由器，而不是僅是直連的路由器；
-
收集LSA創建LSDB（鏈路狀態數據庫）；
-
使用SPF算法計算到每個目標網絡的最短距離，並將其置於路由表中。
六、OSPF的三張表
- 鄰居表：記錄所有的鄰居關係。
- 鏈路狀態數據庫：記錄所有鏈路狀態信息。
- 路由表：記錄最佳路由。
七、OSPF鄰居建立條件
- RID唯一
- Hello/Dead時間間隔一致
- 區域ID一致
- 認證(如果啓用)一致
- 鏈路MTU大小一致，（華爲默認不開啓檢查，思科默認開啓）
- 子網掩碼一致（以太網環境）
- 網絡地址一致
- 末梢區域設置一致（Option）
八、OSPF網絡類型
- 廣播類型
- 點到點
- 非廣播多路訪問
- 點到多點
——缺省情況下，OSPF認爲以太網的網絡類型是廣播類型，PPP、HDLC的網絡類型是點到點類型。
——缺省情況下，OSPF認爲幀中繼、ATM的網絡類型是NBMA。
九、DR和BDR
只要是多路訪問BMA和NBMA網絡中，都會爲了減少鄰接關係的數量從而減少數據包交換次數，最終節省帶寬，降低對路由器處理能力的壓力，選舉DR和BDR。
- DR、BDR、DRothers之間都保持鄰接關係（Full）。
- DRothers之間保持鄰居關係（2-way）。
- 224.0.0.6向DR和BDR發送鏈路狀態更新。
- 224.0.0.5向所有OSPF路由器發送。
選舉規則
-
首先比較Hello報文中攜帶的優先級。
優先級範圍0~255，默認爲1 優先級最高的被選舉爲DR，優先級次高的被選舉爲BDR 優先級爲0的不參加選舉 -
優先級一致的情況下，比較RID，越大越優先。
-
選舉具有非搶佔性，除非當DR和BDR都失效或重啓OSPF進程。
十、度量值
OSPF度量值：Cost，開銷
- 在每個運行的OSPF的接口上，都維護着一個接口Cost。
- Cost＝10^8/BW(bps)=100Mbps/BW = 接口帶寬參考值/接口帶寬
- 到一個目標網絡的度量值=從源到目標所有出站接口的Cost值累加（數據方向）=從源到本路由器沿途所有入站接口的Cost值累加（路由方向）
十一、OSPF配置
１、開啓OSPF進程號爲１（默認爲１），手動配置router-id爲１.１.１.１
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ospf 1 router-id 1.1.1.1
２、進入區域０
[Huawei-ospf-1]area 0
３、宣告網絡，即指定運行OSPF的接口；使用反掩碼來匹配
[Huawei-ospf-1-area-0.0.0.0]net 1.0.0.1 0.0.0.0
４、查看OSPF鄰居關係
[Huawei]display ospf peer
５、修改Hello包發送間隔
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer hello 10
６、修改Hello包超時時間
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer dead 10
７、顯示OSPF接口信息
[Huawei]display ospf interface g0/0/0
８、修改接口優先級，越大越優先
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 100
９、調整帶寬參考值，默認爲１００Mbps，需要在整個OSPF網絡中進行統一調整
[Huawei-ospf-1]bandwidth-reference 100
10、修改OSPF開銷，範圍1~65535,缺省爲1
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0]ospf cost 10
11、重啓OSPF進程
<Huawei>reset ospf process
12、OSPF缺省路由發佈命令，首先出口路由器R4要自己配置缺省路由
[R4]ip route-static 0.0.0.0 0 48.0.0.5
[R4-ospf-1]default-route-advertise
13、配置接口認證
[R4-GigabitEthernet0/0/1]ospf authentication-mode md5 1 cipher 111qqq...
14、配置區域認證
[R4-ospf-1-area-0.0.0.0]authentication-mode md5 1 cipher 111qqq...
PS：如果接口認證和區域認證同時配置，接口認證優先生效