OSPF

开放式最短路径优先协议：

目前使用范围最广泛的IGP协议；无类别链路状态路由协议；

OSPF协议最大的缺点，在于基于拓扑收敛产生巨大的更新量；

故设计者在设计ospf协议过程中，使用了很多的机制来减少更新量-----结构的部署

1. 区域划分—单区域内传递拓扑 用于每台路由器本地计算到达所有未知网段的最短路径 区域间传递计算完成后的路由条目信息
2. 合理的IP地址规划—一个区域可以汇总成一个网段为最佳
3. 特殊区域
4. 30min周期的更新

数据包类型

• hallo包：发现、建立、周期保活邻居、邻接关系
• DBD包 – 数据库描述包：本地数据库的目录（照耀）
• LSR包 – 链路状态查询：基于DBD包中的位置信息进行查询
• LSU包 – 链路状态更新：用于答复对端的LSR，携带各种LSA
• LSAck – 链路状态确认：确认包，保证可靠性

状态机

• down：一旦进行hello的手法，进入下一状态
• Init初始化：接收到的hello包中存在本地的route-id，进入下一状态
• 2way双向通信：邻居关系建立的标志
• 条件匹配：
  1. 若匹配失败保持为邻居关系，仅hello包周期保活即可；
  2. 若匹配成功，则进入下一状态
• exstart预启动：使用类似hello包的DBD进行主从选举，利用HELLO报文中的ID和优先权来进行选举，不允许抢占，DR没了，DBDR才能上；DR优先进入下一状态
• exchange准交换：使用真正的DBD包进行数据库目录的共享；
• loading 加载：使用LSR/LSU/LSack来获取未知的LSA信息；
• full转发：邻接关系建立的标志

LSA

Router-LSA（一类LSA）：

Type	Link ID	Data
P2P	邻居的Router ID	该网段上本地接口的IP地址
TransNet	DR的接口IP	该网段上本地接口的IP地址
StubNet	该Stub网段的IP地址	该Stub网段的网络掩码
Virtual	虚链路邻居的Router ID	始发路由器的虚链路接口的IP地址

Network-LSA（二类LSA）：

• 功能：藐视MA网络中所存在的所有路由器，该MA网络的网络掩码是多少。
• 范围：在本区域内传输，终止于ABR
• Link ID：MA网络中DR的接口地址
• ADV：DR接口所属路由器的router-id
• Mask：该网络上使用的地址或者子网的掩码

Network-Summary-LSA（三类LSA）：由ABR产生

• 功能：用于在不同区域内传递路由信息，不含拓扑信息
• 传播范围：在区域内传递（进入其他区域市必须由新的ABR重新产生）
• Link-ID：传递路由的网络号
• ADV：默认为本区域ABR的router-id，在穿越不同区域时改变
• Mask：所通告的网络的子网掩码

ASBR-Summary-LSA（四类LSA）：外部LSA

• 功能：用于宣告ASBR的位置
• 传播范围：整个OSPF域间传递（进行重发布路由器所在的区域除外）
• link-id：ASBR-router-id
• ADV：ASBR所属区域的ABR的router-id（穿越不同区域是发生改变）
• Mask：0.0.0.0，无实际意义

External-LSA（五类LSA）：外部LSA

• 功能：将外部路由引入OSPF域中
• 传播范围：整个OSPF域
• link-id：通告的外部路由网络号
• ADV：ASBR router-id
• mask：通告网络的子网掩码
• E：指定该条路由使用的外部度量的类型。E=1，则是E2；E=0，则是E1
• FA地址：达到所通告的目的地的数据包应该被转发到的地址。若FA为0.0.0.0，则会被默认转发到ASBR上

汇总

LSA类别	传播范围	通告者	携带信息	link-id	通告者
LSA-1 router	本地设备所在区域	该区域每台设备的RID	每台设备本地所在区域的直连拓扑	通告者的RID	本区域内每台设备必须发送
LSA-2 Network	本地设备所在区域	DR	单个MA网段的拓扑	DR的接口ip地址	每个MA网段中的DR
LSA-3 summary	整个OSPF域	ABR	域间路由	域间路由目标网络号	ABR，在经过下一台ABR时，修改为新的ABR的RID
LSA-4 asbr	除ASBR所在的区域外的整个ospf域； asbr所在区域基于1类交代位置	ABR	ASBR位置	ASBR的RID	和ASBR同一区域的ABR，在经过下一台ABR时，修改为新的ABR的RID
LSA-5 external	整个OSPF域	ASBR	域外路由	域外路由目标网络号	ASBR
LSA-7 NSSA	本地的NSSA区域	ASBR	域外路由	域外路由目标网络号	ASBR； 离开本地NSSA区域时转换为5类

特殊区域

ospf的特殊区域是为了减少非骨干区域的更新量 – 不能时骨干区域，不能窜在虚链路

• 不能存在ASBR

  • 末梢区域 stub：拒绝4/5类的LSA；

    生成一条3类的缺省路由指向骨干区域；

    切记:该区域所有设备均需要定义为末梢区域；

  • 完全末梢区域：在末梢区域的基础上，进一步拒绝3的lsa，仅保留一条3类的缺省；

    先将该区域配置为末梢，区域然后仅在abr上定义完全即可；

• 存在ASBR

  • NSSA 非完全末梢区域—该区域拒绝其他区域的ASBR产生的4/5LSA；

    本地区域内ASBR产生的5类LSA，以7类在本区域传播，从本区域进入骨干区域时由ABR（新的ASBR）转换为5类；

    同时自动产生一条7的缺省指向骨干区域

    本区域内所有设备均需配置

  • 完全NSSA –在NSSA的基础上，进一步拒绝3的LSA；

    生成一条3类缺省指向骨干区域；先将该区域配置为NSSA区域，然后仅在ABR上定义完全即可

  切记:

  考虑到ISP连接网络后，产生的缺省路由与OSPF特殊区域产生的缺省可能导致环路；

  ISP连接到的哪个区域，那么该区域不能设定为任何的特殊区域；

接口类型

网络类型	接口封装	OSPF工作方式（接口网络类型）
环回		虽然查看为点到点工作方式，但实际没有hello包收发；环回默认传递为32位主机路由；
点到点	串行PPP/HDLC	点到点工作方式，hello time10s；自动建邻，不选DR/BDR
BMA	以太网	Broadcast工作方式，hello time 10s；自动建邻，DR/BDR
NBMA	MGRE	默认和普通GRE一样为点到点的工作方式 该方式仅允许两个节点，故多节点将无法正常通讯； 修改接口工作的方式可以进行解决；

注：若该NBMA网络工作在较小的网络环境下，建议修改为broadcast工作方式；

但若在较大的网络环境中工作，因为所有的数据库同步实际通过了tunnel传递，消耗大量的硬件和带宽资源，建议修改为点到多点工作方式：

1. hello time 30s
2. 不选DR/BDR
3. 分支站点间不再进行LSA同步，所有路由的下一跳和LSA的学习全部指向中心站点；
4. 管理员还需要将各个分支站点的路由条目进行汇总，最终减少整个网段的更新量；
5. 还应该进行多中心站点的部署；

切记：在NBMA网络中，若使用broadcast工作方式，必须保证该网段所有设备定义的DR为同一台设备；

选路规则

• 拓扑优于路由：1/2LSA计算所得路由优于3/4/5/7类计算所得
• 内部优于外部： 3类优于4/5/7类
• 类型1优于类型2：E1优于E2，N1优于N2，E1优于N2，N1优于E2；
• E1与N1相遇，或E2与N2相遇，先比总度量（起始+沿途）小优；度量一致5类优于7类