ospf笔记

OSPF ：

开放式最短路径优先协议

使用范围：IGP
协议算法特点： 链路状态型路由协议，SPF算法
协议是否传递网络掩码：传递网络掩码
协议封装：基于IP协议封装，协议号为 89

一.OSPF 特点

1.OSPF 是一种典型的链路状态型路由协议
2.传递信息称作LSA，LSA 链路状态通告，包含路由信息和拓扑信 息。
路由LSA：描述本路由器上接口的路由信息
拓扑LSA：描述路由器之间的连接状态
3.更新方式： 触发更新+30分钟的链路状态刷新
4.更新地址： 组播和单播更新，组播地址： 224.0.0.5（ALL SPF router） 224.0.0.6 （ALL DR router）
5.支持路由认证
6.支持手工汇总
7.支持区域划分
8.OSPF 比较消耗设备资源

二.OSPF 区域

区域划分的意义： 1.减少LSA的数量 2.减少LSA的传播范围
区域的划分是基于接口的（链路的）
区域的标记：使用了32个二进制 1.十进制 2.类似于IP地址 A.B.C.D
区域的分类：
骨干区域： 区域标记为0或0.0.0.0
非骨干区域：区域标记不等于0或0.0.0.0
区域设计原则： 向日葵型网络结构
1.OSPF网络中必须存在并唯一的骨干区域（单区域除外）
2.若存在非骨干区域，非骨干区域必须与骨干区域直接相连
OSPF中路由器的角色：
骨干路由器：
非骨干路由器：
ABR：区域边界路由器，能够产生3类LSA的路由器
ASBR：自治系统边界路由器，能够产生5类或7类LSA的路由器

三.OSPF 消息数据包

Hello DBD LSR LSU LSACK

hello： 周期性发送，周期时间10s或30s（根据不同的网络类型默认 10s或30s）
目的：建立并维持OSPF 邻居关系（邻居关系建立之后充当 保活包功能）

DBD：数据库描述数据包；
1.主从选举DBD： 比较双方的router-id ，router-id大的一方为主 （master ），小的一方为从 （slave）；主用于控制LSA的交互

2.携带LSA头部信息的DBD

LSR： 链路状态请求，按照DBD中报文的未知LSA头部进行请求。

LSU：链路状态更新，携带LSA信息。
LSACK：链路状态确认

四.OSPF 邻居状态机制

Down、 init 、 attempt（过渡） 、 two-way 、 exstart 、 exchange 、loading 、full

Init —初始化状态，一旦开始发送hello报文，进入初始化状态。
Two-way—双向通信状态（邻居状态），接收到包含自己router-id 的 对方hello报文。
邻居关系建立条件：
1.router-id 必须不同
2.area ID 相同
3.认证： 认证类型 （不认证=0 明文认证=1 MD5=2） 认证数据
4.hello时间，dead时间必须一致
5.特殊区域标识一致（E（外部路由位）=1 ； N（NSSA外部路由 位）=0 P=0）
6.MA网络中，网络掩码必须一致
7.必须同时使用单播或组播更新
8.更新源检测（双方的IP地址必须在同一网段）

邻居状态下（two-way）： MA的网络中会选举DR（指定路由器） BDR（备份指定路由器）
DR选举： 1.比较优先级 （范围：0-255，默认优先级为1 ，越大越 优）
2.比较各自的router-id，越大越优
注意：1.DR抢占是关闭的 2.DR是一个接口概念 3.优先级范围 0-255，数字为0代表不参与选举 4.先 选举BDR ，再升级为DR

主从选举：发生在exstart状态， 通过双方的router-id进行比较， router-id大的一方为主。 发送的 主从选举DBD，DBD中包含了MTU值（默认思科直接启用，华为中 默认不包含MTU，可以使用命令 激活传递MTU值的功能，若双方的MTU值不值则卡在exstart 状 态）。

Exstart—预启动状态，一旦开始发送主从DBD，则进入预启动状 态。
Exchange —预交换，主从选举完成，则发送携带LSA头部信息的 DBD，进入预交换状态，会发送LSR 数据包。（但是没有LSU）
Loading —加载状态，一旦发送LSU数据包，进入了加载状态，进行 大量LSA的学习。
Full —邻接状态。双方LSA同步（双方LSA全部学习）

五.OSPF基本配置

启用OSPF 并指定router-id

Router-id ： 路由器标识符，用于标识本路由器在OSPF网络中的唯一 性

OSPF router-id 选举规则：1.手工指定最优先 2.选举所有逻辑中IP地 址最大的 3.选举所有物理接口IP 地址最大的
华为中： 若以上三点都不满足，则可以创建router-id 为0.0.0.0 ；在 使用逻辑或物理接口IP地址时， 接口可以是关闭状态；若一台路由器启用了多个OSPF进程，不同进 程可以使用相同的router-id（不 推荐）；
思科中：若以上三点都不满足，则无法启用OSPF；在使用逻辑或物 理接口时，接口必须双 up ，该 接口可以不通告进入OSPF中；同一路由器上多个OSPF进程必须 router-id必须不同；
全局模式下可以选择针对所有的OSPF进程修改router-id ；（若同时 在接口部署时，接口优先生效）

Network通告：
1.

2.必须先创建OSPF 进程并开启需用使用的区域ID，再进入接口启 用：

激活DBD中携带MTU值功能：

修改接口MTU值： （同时修改3层和2层的MTU值）

查看二层接口信息：

查看三层信息：

OSPF三张表：

1.OSPF 邻居表
查看OSPF邻居表：

查看OSPF邻居表的摘要信息：

2.LSDB表（链路状态数据库）
查看LSBD的摘要信息：


查看LSDB详细信息：

3.OSPF 路由表

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OSPFV2----LSA 1 2 3 4 5 7

描述一条LSA：1.LSA 类型 2.link-ID 链路标识符 3.ADV router 产生路由器
1类LSA：router -LSA
功能： 本路由器针对某个区域产生的路由信息和拓扑信息
传播范围：本区域内传输
Link ID ： 产生者的router-id
ADV router： 产生者的router-id
特性： 在单个区域中分别产生一条1类LSA，若存在MA网络，1类LSA不完整， 需要配合二类LSA生成路由信息以及拓扑信息。
1类LSA 内容类型：

1.stubnet（末节网络） ------路由信息
2.transnet（传输网络 仅限于MA网络）----拓扑信息
3.point-to-point —拓扑信息
4.virtual link （虚链路）—拓扑信息



2类LSA ，network LSA ，网络LSA
功能： 用于在MA网络中，描述本网络路由器的数量以及本MA网络的网络掩码
传播范围：只能在本区域之内传输，终止于ABR
Link ID：DR接口的IP地址
ADV router：DR所在路由器的router-ID
特性： 只会出现在MA网络，用于补充1类LSA（1.MA网络的掩码 2.MA网络路由 器的数量）

3类LSA ：summary LSA 汇总LSA
功能：用于在区域之间传递路由信息
link-id ：传递路由的网络号
ADV router：默认为所在区域ABR的router-id
特性： 在穿越不同区域时，由其他的ABR重新产生（ADV router 是变化的）
查看：

5类LSA： 外部LSA
功能： 用于在整个OSPF中传递外部路由（原本不属于OSPF域）
5类LSA有两种类型： 类型1 类型2（区别：）
Link id ：传递外部路由的网络号
ADV router ： 产生该LSA的 router-id （产生本LSA的ASBR的router-id ）
传播范围：在整个OSPF域中传输
特点：

4类LSA： summary ASBR LSA
功能：除了ASBR所在区域外，用于通告ASBR位置
Link id：ASBR的router-id
ADV router： 默认ASBR所在区域的ABR的 router-id
特点：在穿越不同区域时，由新的ABR重新产生。（与3类LSA一致）