Ospf 基础介绍

Ospf（开放式最短路径优先）

链路状态协议（LS）（一台路由器先获得一个范围的拓扑链接信息，基于链接信息通过SPF算法来进行计算关于这个范围所有网络的路径信息，最终把路径信息加到路由表，以路由的形式进行转发）…（距离矢量协议——基于传闻的协议——听邻居说）

     链路状态--自己判断学习

     距离矢量--听说

无类协议（Classless)

lsa报文封装格式

Layer 2|IPv4|OSPF|FCS      89         组播组地址224.0.0.5    224.0.0.6   Tos IPP6（前三位110）（标记类型）

二层帧头|IPV4报头|OSPF载荷|二层帧尾     协议号      组播形式 发送报文使用0.5     选举完毕组播发送报文给DR BDR使用0.6

 LSA（链路状态通告）LSDB（链路状态数据库）

hello包（广播类型与P2P10s发送一次   帧中继NBMA与P2MP或P2MP非广播类型30s发送一次）（老化计时器4倍hello时间）

 触发更新（30m通告一次，老化计时器60m）

区域内LSDB完全一致则OSPF完成收敛

LSA 1   （区域内扩散式传播）

      描述路由信息与接口信息

SPF最短路径算法（基于接口带宽，10的8次方/带宽）

Ispf增量型最短路径优先算法（算拓扑）   PRC部分路由计算（算路由）

LSA Types

   1                Router LSAs                                   路由器LSA（描述自身路由信息与拓扑信息）                 一个区域内产生1条LSA 泛洪边界为ABR

   2              Network LSAs                                     网络LSA（描述区域内路由信息与拓扑信息）                                MA网络中的DR会产生

3or4          Summary LSAs                    3汇总LSA   4 ASBR汇总LSA （3类只有不同区域路由条目）                                  3类由ABR产生

   5           Autonomous system external LSAs               自治系统外部LSA（包含外部路由条目）

   6           Multicast OSPF LSA                                          组播MOSPF LSA

   7        Defined for not-so-stubby areas                       NSSA外部LSA

   8       External attributes LSA for BGP                        提供BGP高级属性LSA

9,10,11         Opaque LSAs                                                   不透明LSA

LSA三要素定位LSA

Link ID    ADV Router    LSA Type

当3类LSA跨越ABR传递的时候 会被转发者ABR修改ADV Router 改变为其自身的RID

LSA 4

      Summary ASBR LSAs

      向所有区域通告谁是ASBR

LSA  5

    Seed Metric (种子度量值) 思科默认为20 BGP为1  华为默认都为1 外部协议引入OSPF产生

   Type 2 O E2 (不会累加）     两条2在一起先对比外部度量值大小 再比较内部度量值大小(接收者路由器去往ASBR的内网路径度量值） 

    Type 1 O E1 (随传输跳数累加)     两条1在一起直接比较内外度量值之和

    O E1优于O E2

    Tag 路由标记 1 10 20

外部网络

   Forward Address FA 转发地址  默认为 0.0.0.0 路由的远程下一跳 FA是否可达 (路由表是否通过ospf学习到去往FA的路由)

ASBR链接该外部路由的出接口宣告进OSPF

该接口OSPF类型不能是P2P

该接口不能被配置为被动接口

全满足三个条件则FA地址为非全零

LSA3 LSA5汇总

始发者ABR上针对LSA3 做汇总

始发者ASBR上针对LSA5 做汇总

邻居表（邻接关系数据库）

LSDB（链路状态数据库）

路由表（转发数据库）

区域边界路由（LAS 3） 路由条目

骨干区域与非骨干区域完成交互依靠ABR

Area 0 传输区（控制层面LSA传输）

ABR 区域边界路由器    生成LSA 3                                                            域间汇总

ASBR 自治边界路由器（不仅仅运行OSPF协议）域外路由生成LSA 5              域外汇总

真ABR，在Area 0 有full的邻居，遵循3类LSA防环机制

伪ABR，在Area 0 无full的邻居，不遵循3类LSA防环机制

       3类LSA防环机制（通过非骨干区域收到LSA 3 只能加入LSDB，不能计算路由）

Flapping 路由翻动（up与down之间切换）

Neighbor（只交换过hello报文）  Tow-way

Adjacency（所有报文） full

4倍hello时间选举DR,BDR

DR/BDR只存在于接口概念并非路由

ospf报文种类

1 HELLO 建立关系

2 DD (只包含各类lsa报头) 确认方式：隐式确认（DBD序列号x 回应相同序列号x则确认收到，下一次报文发送序列号为x+1)

3 LSR 链路状态请求 请求DD中某条具体lsa

4 LSU 回复LSR请求中具体的lsa

5 LSAck 链路状态确定

报文发送顺序由对比RID确认master/slave （主从关系）RID越大越优先

邻接关系建立条件

1 版本一致

2 RID不冲突

3 认证类型一致

4 认证密钥一致

5 子网掩码一致（p2p网络除外）

6 hello时间一致

7 dead时间一致

8 option字段N位E位一致

9 MTU一致（思科默认开启MTU认证，华为默认关闭）

Hello包option字段

E:1 N:0       常规区域

E:0 N:0       stub

E:0 N:1       Nssa

INIT:邻居的hello包收到，我的hello包邻居没收到（单边）

Tow-way(双边)

ospf中Loopback 接口默认为末节接口（32位）

可以进行更改  思科更改位 p2p  华为更改为Broadcast

Virtual-link 虚链路

     逻辑的 点到点的 属于Area 0的链路

     使用RID建立

     能收到V-Link对端设备的LSA 1 （v-link两端的路由器属于同一个area）

     V-Link具有hello抑制 并且计时器不会老化更新（DNA Do Not Age）

ospf非骨干区域

    默认区域（常规区域）

    末节区域（stub区域） 一个stub区域内建议只有一台边界，stub区域内不能建立v-link  stub区域内不能有 ASBR

    次末节区域（NSSA区域）  允许存在ASBR

 stub   末节区域             

          过滤区域内从外到内的 4类 5类 LSA，取而代之的为下放默认路由（O IA* 0.0.0.0/0) 的 3类 LSA

Totally stub 完全末节区域  

           在ABR上关闭汇总则变为Totally stub区域   

           过滤区域内从外到内的 3类 4类 5类 LSA

NSSA （Not-so-Stubby Areas） 次末节区域 

  过滤区域内从外到内的 4类 5类 LSA

  以7类LSA传递，一条7类LSA包含一条外部路由，7类LSA（携带FA地址）与5类LSA（不携带）一对一对称

  区域内所有路由器都要设置为 NSSA  不能建立v-link

  ABR 会过滤从内到外 4类 5类 LSA 但不会主动下放默认路由（O IA* 0.0.0.0/0)仅限思科 华为仍会主动下放

  ABR（真伪均可）为NSSA区域的转换者来进行LSA的7转5来进行交互

  O N2（可理解为等同于O E1，O N1属于LSA 7  O E1属于LSA 5） Seed Metric默认为1

Totally NSSA

   过滤区域内从外到内的 3类 4类 5类 LSA

  在ABR上关闭汇总则变为Totally NSSA区域

  下放一条 3类LSA 默认路由（O IA* 0.0.0.0/0)

OSPF认证

    0级认证（不认证） 默认

    1级认证（明文认证）防止误配

    2级认证（密文认证）基于散列MD5 

OSPF三种认证类型

链路级认证 在路由器接口启用认证

区域级认证 针对一个区域启用认证

V-Link认证 在vl两端启用认证

OSPF网络类型

loopback类型 只能对应环回口 通告路由的时候按之际路由形式通告（32位）

Broadcast  10秒一次发送hello（支持组播发送）DR/BDR通过4倍hello时间选举 没有邻接关系数量限制

中央 分支型 Hub Spoke 路由下一跳为始发者路由不会改变 度量值不会叠加

NBMA（非广播多路访问）hello30秒一次不支持组播发送 DR/BDR通过4倍hello时间选举 没有邻接关系数量限制

p-t-mp 30s hello 支持组播 没有邻接关系数量限制 路由每传递一次度量值都会累加 下一跳都会改变 会自动产生去往链路对端的32位主机路由

p-t-mp NBMA 与P-T-MP相似 不支持组播

P-T-P 10秒hello 不支持组播 不选DR/BDR 只能建立一个邻居

网络类型1类LSA描述

Stub link （环回口）

Transnet （广播，NBMA）

P2P +stub （点到点，点到多点，点到多点非广播）