OSPF 知识点总结

随笔一篇，以便日后翻阅，如有问题欢迎指正
eNSP版本：1.3.00.100

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前言

先认识一些知识点和术语：

• 静态路由的缺点：
  • 无法适应大规模的网络
  • 无法动态响应网络变化

既然静态路由无法满足动态响应，那便采用不同的动态协议
（此处仅按照工作机制和算法分类）：

• 距离矢量路由协议（Distance Vector Routing Protocols）：运行协议的路由器周期性泛洪自己的路由表，对于路由器自身而言并不知道网络拓扑结构，只是简单明白要去往的目的地在哪里、有多远。例如：RIP协议

• 链路状态路由协议（Link-State Routing Protocols）：宣告的是 LSA ，描述了路由器接口的状态信息（接口开销、连接对象），最终每台路由器会形成自己的数据库（路由详情参数表）。例如：OSPF协议、IS-IS协议。

• LSDB：链路状态数据库，用于描述整个区域所有接口相关状态的信息

• RIB（Routing Information Base）：路由信息表，存储所有的路由信息：

  • 存有所有通过动态路由协议学到的路由条目
  • 存有所有的直连网络
  • 存有另外配置的路由条目，如静态路由

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Ⅰ . OSPF 概述

一、OSPF简介

OSPF：Open Shortest Path First —— 开放式最短路径优先
基于链路状态算法的路由协议，帮助路由器构造路由表

• 典型的链路状态路由协议， IGP 协议之一
• ipv4对应的OSPF版本为 Version 2，ipv6对应的则是 Version 3
• 运行OSPF的路由器之间交互的是 LS（Link State）—— 链路状态
• OSPF的路由器采用 SPF算法 计算最短路径
• OSPF支持 VLSM（Variable Length Subnet Mask）—— 可变子网掩码，且还支持路由聚合
• 多区域的设计使得OSPF支持更大规模的网络
• OSPF在园区网络中的核心交换机和汇聚交换机上可以实现园区的路由可达
• OSPF协议封装在IP协议之上，IP协议的功能只能尽力而为的帮他传输报文，所以便衍生出OSPF自己的传输机制
• OSPF支持的网络类型（不同网络类型影响邻居建立和路由计算的过程）：
  • Broadcast（广播型）
  • NBMA（非广播型的多点接入）
  • P2MP（点到多点传输）
  • P2P（点到点传输）

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二、链路状态路由协议工作流程

1. 路由器之间先建立邻居关系
2. 泛洪自身LSA完善各自的LSDB
3. 各自把自己当做树根去寻找到达其他路由器最短的路径
4. 将最短的路径记录到 RIB 路由信息表

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Ⅱ . OSPF 概念

一、区域

• OSPF Area 用于标识一个OSPF区域
• 区域是从逻辑上将设备划分为不同的组，每个组用区域号 Area ID 来标识

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二、Router - ID

Router - ID（Router Identifier）—— 路由器标识符

• 用于在一个OSPF域中唯一 的标识一台路由器
• 可以通过手动配置，也可以使用系统配置
• 形式根ipv4地址形式一样

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三、度量值

• OSPF使用COST（开销）值作为路由的度量值
• 每一个激活OSPF的接口都会维护一个接口的COST值，缺省接口的COST值为$\frac{100Mbit/s}{接口带宽}$，100Mbit/s为默认值，可以进行手动配置
  • 100M --> Cost 1
  • 10M --> Cost 10
  • 1G --> Cost 1（因为Cost最小值为1，所以需要手动修改Cost值或者修改参考值）
• 整条路由开销值是整条路径开销值的总和

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四、OSPF协议报文类型

报文	简写	描述
Hello		周期性发送，用来发现和维护OSPF令居关系
Database Description	DD	描述本地 LSDB 的摘要信息，用于两台设备进行数据库同步
Link State Request	LSR	用于向对方发送请求所需要的 LSA，且只有在邻居双方成功交换 DD 报文后才会对对方发出 LSR 报文
Link State Update