OSPF：开放式最短路径优先协议

无类别链路状态型IGP协议；由于其基于拓扑进行更新收敛，故更新量会随着拓扑的变大而成指数上升；故OSPF协议为了能在大、中型网络中运行，需要结构化的部署----合理的区域划分、良好的地址规划 。正常等开销负载均衡； 跨层封装协议，协议号89；

更新方式：组播更新 224.0.0.5 224.0.0.6 触发更新+周期更新（30min）

	距离矢量 DV	链路状态LS
分类	RIP EIGRP	OSPF ISIS
特点	邻居间共享路由条目	邻居间传递的是拓扑
	传闻性协议	本地计算路

判断一个路由协议好坏的三方面：

1. 收敛速度快

2. 选择路径佳（前提防环）

3. 占用资源少

一、OSPF的数据包 -- 5种

种类	名称	作用
HELLO	hello包	组播收发，用于邻居、邻接关系的发现、建立、周期保活
DBD	数据库描述包	本地LSDB（链路状态数据库）目录
LSR	链路状态请求	用于询问对端本地未知的LSA信息
LSU	链路状态更新	用于共享具体的每一条LSA信息
LSack	链路状态确认	确认包

LSA--链路状态通告--具体的一条一条 路由或者拓扑信息，不是一种数据包，所有的LSA是使用LSU这种包来转发的；

OSPF的数据包是跨层封装于3层报头后方 ，协议号89

二、OSPF的状态机 -- 两台OSPF路由器间不同关系的阶段

状态	工作方式
Down	一旦接收到对端的hello包进入下一个状态
Init 初始化	若接收到的hello包中存在本地的RID，那么进入下一个状态机
2way 双向通讯	邻居关系建立的标志
Exstart预启动	使用不携带数据库目录信息的DBD包，进行主从关系的选举，RID数值大为主，优先进入下一个状态机
exchange准交换	使用携带数据库目录信息的DBD包，进行目录共享，需要ACK确认
loading加载	接收到其他邻接的目录信息后，和本地进行比对，若本地存在未知的LSA信息，将使用LSR询问对端，对端使用LSU来更新这些LSA信息，直至双方数据库一致；LSU需要ACK确认
Full 转发	标志着邻接关系已经建立

条件：点到点网络直接进入下一个状态机；MA网络进行DR/BDR选举，非DR/BDR之间不能进入下一个状态机；

三、OSPF的工作过程

1. 路由器上启动OSPF协议后，直连的邻居间，开始组播收发hello包，hello包中将存储本地已知邻居的RID，在双方RID均已知的情况下，建立邻居关系，生成邻居表；

2. 邻居关系建立后，邻居间将进行条件匹配，匹配失败将停留为邻居关系，仅hello周期保活即可；匹配成功者间将进行邻接关系的建立；

3. 邻接关系间的路由器，将使用DBD/LSR/LSU/LSack来获取本地未知的所有LSA信息；使得同一区域内所有路由器的数据库完全一致； ---- 数据库表；

4. 当本地数据库完成同步后，将数据库-->有向图-->树型结构图-->将本地到达所有未知网段的最短路径加载于本地路由表中；

5. 收敛完成，仅hello包周期保活即可；正常每30min，邻接关系间再进行一次DBD的对比，若一致及正常；若不一致将马上进行同步；

结构突变：触发更新

1. 断开网段 直连断开网段的设备，直接使用LSU告知邻接，需确认

2. 新增网段 直连新增网段的设备，直接使用LSU告知邻接，需确认

3. 无法沟通 hello time 对应的 dead time ；dead time 到时时，断开邻居关系，去除基于该邻接共享的LSA计算所得路由；

四、OSPF的基础配置

启动时，定义进程号，仅具有本地意义；建议配置RID；

RID格式为ipv4地址，且需要全网唯一；

手工配置-->环回接口上取最大数值的ip地址--->物理接口上最大ip地址的数值

[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1

宣告：1、区域划分 2、接口激活协议 3、传递接口信息

[r1-ospf-1]area  0
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 1.1.1.1 0.0.0.0
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.1.1.0 0.0.0.255

区域划分规则：

1. 星型结构 -- 区域0为骨干 大于0为非骨干 非骨干区域必须直连骨干区域

2. ABR--区域边界路由器 两个区域间必须依靠ABR连接

1.启动配置完成后，邻居间使用hello包建立邻居关系，生成邻居表：

hello包 -- 组播收发 周期发送 -- hello time 10s 或30s dead time 为hello time 4倍

 邻居间hello包中有一些参数必须完全一致，否则无法建立邻居关系；(图中带星号)

Hello 和dead time 、区域ID、认证参数、末梢区域标记；另外在华为的设备中OSPF要求邻居间接口上配置的ip地址，其掩码长度必须一致；

[r2]display  ospf peer  查看邻居表
​[r2]display  ospf peer  brief  查看邻居关系简报 

2.当邻居关系建立后，邻居间进行条件匹配，匹配失败，将保持为邻居关系；匹配成功，将建立为邻接关系，邻接关系将使用DBD/LSR/LSU/LSack来获取本地未知的所有LSA信息，同步生成数据库表---LSDB 链路状态数据库

[r2]display  ospf lsdb 查看数据库表

3.数据库表同步完成后，邻接间的互动完成，仅hello包保活；之后本地基于本地的数据库表；转换为有向图，再转换为树形结构，最终将本地到达所有未知网段的最短路径，加载于本地的路由表中：

<r1>display  ip routing-table protocol  ospf 

默认ospf协议在华为设备中，优先级为10；度量为cost值

cost值=开销值= 参考带宽/接口带宽 默认参考带宽为100M

ospf协议将cost值之和最小定义为最佳路径，加载于本地路由表中

若接口带宽大于参考带宽，cost值为1，将可能导致选路不佳；可以修改默认的参考带宽

• 修改默认参考带宽:

[r1]ospf 1 
​
[r1-ospf-1]bandwidth-reference ?
​
 INTEGER<1-2147483648>  The reference bandwidth (Mbits/s)
​
[r1-ospf-1]bandwidth-reference 1000

切记：一旦修改，整个网络所有ospf路由器需要一致；

关于ospf的MTU问题：

在ospf协议的DBD包中将携带本地接口的MTU值，若两端一致可以正常建立邻居关系；若不一致将无法建立邻接关系；

默认华为设备不携带MTU；

• 开启MTU---两端设备均需开启MTU

[r1-ospf-1] int g0/0/1 
​
[r1-GigabitEthernet0/0/1]ospf mtu-enable   

五、关于OSPF协议从邻居