二、OSPF协议基础

基于SPF算法（Dijkstra算法）的链路状态路由协议OSPF（Open Shortest Path First，开放式最短路径优先）

目录

1.RIP在大型网络中部署所面临的问题

2.Router ID

3.OSPF的报文

4.OSPF邻居建立过程

5.OSPF报文的确认机制：

6.DD报文中的MTU

7.DR与BDR的作用

9.邻接和邻居关系

10.几种常见的广域网和局域网

11.网络类型

12.ospf链路网络类型

13.OSPF 度量方式

14.OSPF静默接口

15.LSDB同步原则

16.LSA的种类

17.LSA头部 

18.LSDB同步原则

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1.RIP在大型网络中部署所面临的问题

2.Router ID

用于在自治系统中唯一标识一台运行OSPF的路由器，每台运行OSPF的路由器都有一个Router ID。

优先级：

1.手动配置router id

2.最大的环回接口IP地址

3.最大的物理接口IP地址

注：①实际上：1.手动配置router-id 2.全局router-id（设备第一个配置了IP且为UP的接口ip地址）

        ②更改router id之后必须重启ospf进程使其生效

dis ospf id                        //查看路由器全局router id

>reset ospf process          //重启ospf进程

3.OSPF的报文

五种：hello，DD，LSR，LSU，LSACK。

①hello报文:用于发现，建立，维护邻居关系。两部分：ospf通用头部+hello报文

ospf通用头部：

hello报文：

②DD报文：链路状态信息摘要报文

③LSR报文：用于向邻居请求自身缺少的LSA

④LSU报文：用于发送完整的LSA信息

当路由器收到LSR报文时，会根据报文中的LSA三要素在自身LSDB中查找相关的LSA，并将其封装在LSU报文中回复。

⑤LSACK报文：用于确认收到的LSA，使用LSA头部信息做确认回复。

4.OSPF邻居建立过程

 

5.OSPF报文的确认机制：

①hello报文，10s发一次，40s没收到则老化

②DD报文，使用seq来做隐式确认

③LSR报文，使用LSU报文作为确认回复

④LSU报文，使用LSACK报文作为确认回复

6.DD报文中的MTU

1、DD报文中的第一个字段就是发出该报文接口的MTU值，正常来说，OSPF邻居建立是需要要求两端接口的MTU值保持一致，否则无法建立。

但是华为默认不检查MTU值。因此一般会显示为0（接口缺省MTU为1500）（思科是默认检查MTU值的）

2、可以人为使用命令开启MTU检测

[AR1-GigabitEthernet0/0/0]ospf mtu-enable    //在接口开启OSPF的MTU检测

[AR1-GigabitEthernet0/0/0]mtu 1600

注：

   ①当接口开启MTU检测后，DD报文中MTU值将正常显示

   ②两端接口只有一端开启MTU检测，其不生效，也不会影响邻居建立

   ③必须两端同时开启MTU检测后才会生效

mtu影响的是DD报文阶段

①如果slave路由器接口的MTU>master路由器的MTU，那么从路由器将卡在exchange，主路由器将卡在exstart

②如果slave路由器接口的MTU

7.DR与BDR的作用

8.DR与BDR选举规则

9.邻接和邻居关系

邻居（2-way）：不需传递路由

邻接（Full）：需要传递路由

注：DR和任何角色都要建立邻接关系，BDR和任何角色都要建立邻接关系，Drother和 Drother之间只需建立2way即可。

10.几种常见的广域网和局域网

广域网：

①X.25网络

②帧中继网络（FR）（前身是X.25）

③ATM（异步传输模式）网络

④SONET（同步光纤网络）网络

局域网：

①以太网（Ethernet）

②令牌环网（Token Ring

 

11.网络类型

根据数据链路层使用的协议来进行划分的网络类型

①MA网络——多点接入网络，分为两种【介质使用同轴电缆、网线、光纤】

        1）BMA——广播型多点接入网络（broadcast）

                以太网协议

        2）NBMA——非广播型多点接入网络

                帧中继、ATM

②P2P网络——点到点网络【介质使用串口线】

        PPP（点到点协议）——常用

        HDLC（高级链路控制协议）

③P2MP网络——点到多点网络

没有任何一种链路层协议被认为是P2MP，不是一种默认的网络类型，一般是人为手动配置的（多用于DSVPN技术）

12.ospf链路网络类型

①broadcast广播

当链路层协议为以太网时，OSPF网络类型会默认为广播型

1）hello时间10s，dead时间40s

2）需要选举DR、BDR 、Drother

3）组播更新地址：224.0.0.5和224.0.0.6

        所有设备使用单播形式交互DD报文以及LSR报文

        所有设备固定使用224.0.0.5交互hello报文

4）LSU和LSACK比较特别：

        a. 当drother发送LSU报文时通过224.0.0.6组播地址发送给DR和BDR；然后DR通过224.0.0.5发送给其他drother和BDR；

            drother收到更新后通过224.0.0.6回复ACK；BDR收到更新后通过224.0.0.5回复ACK。

        b.当DR发送LSU报文时通过224.0.0.5组播地址发送给BDR和drother；

          drother收到更新后通过224.0.0.6回复ACK；BDR收到更新后通过224.0.0.5回复ACK。

c.当BDR发送LSU报文时通过224.0.0.5组播地址发送给DR和drother；

  DR收到更新后通过224.0.0.5回复ACK；drother收到更新后通过224.0.0.6回复ACK。

 总结：DR和BDR收包和发包都在224.0.0.5，DRother在224.0.0.5上收包，在224.0.0.6上发包

②点到点

当链路层协议为PPP/HDLC时，OSPF网络类型会默认为点到点

应用场景：加快ospf网络收敛速度

1）hello时间10s，dead时间40s。

2）不需要选举DR BDR Drother

3）直接建立邻接关系

4）所有报文通过224.0.0.5更新

int g0/0/0

ospf network-type p2p //更改ospf链路类型

 

③非广播多路访问NBMA（了解即可）

当链路层协议为帧中继FR/ATM时，OSPF网络类型会默认为NBMA

如果使用NBMA网络类型组网，那么需要在OSPF进程中，使用peer x.x.x.x命令来指定对端邻居。

1）hello时间 30s，dead时间120s

2）需要选举DR BDR DRother

3）DR和任何角色都要建立邻接关系，BDR和任何角色都要建立邻接关系，Drother和Drother之间建立2-WAY即可

4）所有报文通过单播形式更新

④点到多点（了解即可）

没有任何一种链路层协议被认为是P2MP，P2MP一般是人为手动配置的（多用于DSVPN技术）

1）hello 30s，dead 120S

2）不需要选举DR BDR Drother

3）直接建立邻接关系

4）hello报文是通过224.0.0.5组播更新，其他4种报文通过单播更新。

注：两端网络类型要保持一致才能传递路由，虽然邻居可以建立，状态为full，LSA也能发送，但算法算不出来

13.OSPF 度量方式

①带宽参考值/实际接口带宽（参考值100M）

        当计算出的cost 大于0且小于2时，    cost=1

                               大于等于2且小于3时，cost=2

                               以此类推

②修改接口cost的方法：

        1）直接通过命令手动修改   [AR1-GigabitEthernet0/0/0]ospf cost 100

        2）修改带宽参考值         [AR1-ospf-1]bandwidth-reference 10000

计算一条路由条目的cost值：数据传递方向路由器出接口cost累加

14.OSPF静默接口

当路由器的接口被配置为静默接口后，该接口可以生成LSA，但是不再收发和处理OSPF报文

①黑名单模式配置：

ospf 1

silent-interface GigabitEthernet 0/0/0

②白名单模式配置：

ospf 1

silent-interface all

undo silent-interface GigabitEthernet 0/0/0

15.LSDB同步原则

OSPF支持的更新方式：

触发更新： 路由新增或消失

周期更新： 因为每一条LSA都有一个老化时间，当老花时间达到3600s时，将删除LSA。

        所以每条LSA会在1800s做一次周期更新。

注：一条LSA周期更新只在始发路由器进行更新，再发布给其他路由器

16.LSA的种类

17.LSA头部 

18.LSDB同步原则

注：DD摘要的动作：①查看自己没有的LSA并请求 ②对比同一条LSA的新旧