OSPF协议

OSPF：开放式最短路径优先协议

1. 距离矢量型协议：运行距离矢量路由协议的路由器周期性的泛洪自己的路由表。通过路由的交互，每台路由器都从相邻的路由器学习到路由，并且加载于自己的路由表中；对于网络中的所有路由器而言，路由器并不清楚网络的结构，只能简单的知道要去往某个地方方向在哪里，距离是多远。这既是距离矢量型协议的本质。
2. 链路状态型协议：与距离矢量型协议不同，链路状态路由协议通告的是链路状态而不是路由表。运行链路状态型协议的路由器之间会首先建立一个协议的邻居关系，然后彼此之间开始交互LSA（链路状态通告）。每台路由器都会产生自己的LSA。路由器将自己接收到的LSA信息存储于本地的LSDB（链路状态数据库）中。路由器通过LSDB便掌握了全网的拓扑信息。最后，路由器将计算出的最优路径加载于本地的路由表中。

链路状态型协议流程：

1路由器间先建立邻里关系

 

2交互链路状态信息

3算法开始计算最短路径

4生成路由表

支持负载均衡

基于组播进行更新     224.0.0.5  224.0.0.6

支持触发更新 ； 每30min周期更新一次  

Ospf的保活-----10s更新包（hello包）

需要结构化的部署---区域划分  地址规划

交互原则：相同区域传拓扑，不同区域穿路由

区域划分规则

1. 星型结构-------骨干区域为0区，大于0为非骨干区域，所有非骨干区域必须接入到骨干区域上
2. 两个或多个区域相邻时必须存在ABR设备（域间路由器--------同时工作在两个或多个区域间）

RID（Router-ID）的设定可以已通过手工配置的方式，或者使用系统自动生成的方式。  定义RID值，建议使用IP地址；要是不手工配置，将会自动配置环回的最大数值，若没有环回，则选择物理接口的最大数值。（建议使用手工配置）

COST值=参考带宽/接口带宽  默认参考带宽为100M  整段路径cost值之和越小越佳；若接口带宽大于参考带宽，则度量值默认为1，可能会导致选路不佳，故在接口带宽大于参考带宽的网络中，可以人为的修改带宽。一但需改就需要全网修改

• OSPF的数据包类型

1. hello包  用于邻居间的发现即关系的建立和保活
2. DD/DBD包 数据可描述包 用于携带本地数据库目录
3. LSR包  链路状态请求包  在查看完对端的DD包后，基于本地的LSDB（链路状态数据库）进行查询，随后通过LSR包去索要自己没有的LSA信息。
4. LSU包   链路状态更新包  用于携带各种LSA信息的包

LSACK包  链路状态确认包  用于确认接收到对端的信息

• OSPF的状态机

Down状态：表示未被激活状态    一旦发出或收到hallo包将自动激活进入Init状态。

Init状态：表示初始化状态

Two-way：表示建立了邻里关系(R1知道了R2的存在且知道R2也知道了R1的存在后才会进入这个状态）

条件匹配：在点到点网络类型中直接进入下一个状态机，在MA网络中，将进行DR/BDR的选举；所有非DR/BDR的设备间不能进入下一个状态机。

Ex-satart：预启动  使用不携带数据目录的DD包进行主从选举，RID数值大者为主，优先进入下一个状态机。

Exchange 状态：准交换  携带具体的数据库目录信息的DD包进行发送，需要ack确认

Loading状态：加载    在查看完对端的DD包后，根据本地的LSDB得出自己需要哪些LSA的完整信息，随后通过LSR包去要，LSU包去给，LSACK包去确认。

FULL 状态：转发并确认邻接关系的建立  

三：OSPF的工作过程

启动配置完成后，本地组播224.0.0.5 发出hello包；

Hello中将携带自己的RID，以及本地已知所有邻居的RID；

若接收到对端的hello包中存在自己的RID，则视为双方认识，邻居关系建立，生成邻居表。

邻居关系建立后，将进行条件匹配，匹配失败则永久停留于邻居关系，仅hello包保活即可。

若条件匹配成功，则表明可以建立邻接关系。

先使用不携带数据库目录的DD包进行主从选举，RID大者为主，优先进入下一个状态机，优先共享自己的数据库目录（为从者也会进入下一个状态机，也会共享自己的数据库目录，但是先后顺序在主的后面进入）；

在接收到对端携带具体数据库目录的DD包后，基于本地的LSDB（链路状态数据库）查询自己缺少哪些LSA信息；

之后使用LSR包去索要未知LSA信息；通过LSU包去更新LSA信息，LSACK去确认收到对端的LSA信息-----------同步LSDB------生成数据库表。

之后启动本地SPF算法，基于本地的LSDB生成有向图，在计算出最短路径树，在基于树形结构算出本地到达目的网段的最短路径，加载与本地的路由表中；

收敛完成后，hello包保活即可。

每30min进行一次周期更新-----进行LSDB的对比，若一致，则继续保活即可，若不一致，将重新收敛。