动态路由协议——OSPF及配置

OSPF（链路状态路由协议）路由协议概述

按照AS分类

As是指由同一个技术管理机构管理、使用统一选路策略的一些路由器的集合。
【1】按自治系统分为
IGP:内部网关路由协议，运行在As内部的路由协议，主要解决As内部的选路问题，发现、计算路由。
主要:RIP1/RIP2、OSPF、ISIS、EIGRP（思科私有协议）
EGP:外部网关路由协议，运行在As与As之间的路由协议，他解决As之间选路问题。通常有BGP

【2】按协议类型分类
距离矢量路由协议:RIP1/2、BGP（路径矢量协议）、EIGRP（高级距离矢量协议)
路由器对全网拓扑不完全了解。是"传说的路由"，A发路由信息给B，B加上自己的度量值又发给c，路由表里的条目是听来的。

OSPF

在链路状态路由协议中路由器对全网拓扑完全了解。是"传信的路由"，a将信息放在一封信里发给B，B对其不做任何改变，拷贝下来，并将自己的信息放在另一封信里，两封信一起给c，这样，信息没有任何改变和丢失，最后所有路由器都收到相同的一堆信，这一堆信就是LSDB。然后，每个路由器运用相同的SPF算法，以自己为根，计算出SPF Tree(即到达目的地的各个方案），选出最佳路径，放入路由表中。

工作过程：

邻居列表，链路状态数据库，路由表

形成路由：

OSPF接口发送Hello包，建立邻居关系，之后学习链路状态信息（互相发送LSA链路状态通告相互通告路由），形成链路状态数据库。再通过Dijkstra算法(SPF算法)，计算最短路径树（cost最小）后放入路由表。

OSPF区域

为了适应大型的网络，OSPF在AS内划分多个区域，每个OSPF路由器只维护所在区域的完整链路状态信息，然后将一个区域的LSA简化和汇总后由边界路由（ABR）转发给另一个区域。

1. 区域的ID可以表示为十进制的数字或者是一个IP。
2. 区域的划分上，一般Area 0是骨干区域，其他为非骨干区域，非骨干区域无法直接通信，所有通信必须经过骨干区域。

Router ID ：

OSPF区域内唯一标识路由器的IP地址

Router ID选取规则：
选取路由器loopback接口上数值最高的IP地址
如果没有loopback接口，在物理端口中选取IP地址最高的
上面两个都是自动选取的，下面这个是手动选取的规则：
使用router-id命令指定Router lD

DR和BDR：

当多台OSPF路由器连到同一个多路访问网段时，如果每两台路由器之间都相互交换LSA，那么该网段将充满着众多LSA条目，为了能够尽量减少LSA的传播数量，这时候需要一个路由器和所有的路由器互换LSA，减少LSA的数量，那么这个路由器被称为DR；在选DR的时候，也会选出一个作为备份，称为BDR；最后其他路由器（DRothers）只和DR和BDR形成邻接关系。

DR和BDR的选举方法：
自动选举DR和BDR：
网段上Router ID最大的路由器将被选举为DR，第二大的将被选举为BDR
手工选择DR和BDR：
优先级范围是0～255，数值越大，优先级越高，默认为1·
如果优先级相同，则需要比较Router lD
如果路由器的优先级被设置为0，它将不参与DR和BDR的选举
DR和BDR的选举过程：
路由器的优先级可以影响一个选举过程，但是它不能强制更换已经存在的DR或BDR路由器

在OSPF中使用224.0.0.5和224.0.0.6作为组播地址，选举时，大家都是用组播地址224.0.0.5发送Hello包（这个时候路由器都认为自己是DR），当DR和BDR选出来后，DR和BDR使用224.0.0.5发送，其他路由器使用224.0.0.6发送。

OSPF的度量值为COST

COST=10⁸/BW
最短路径是基于接口指定的代价（cost）计算的

接口类型	COST（108/BW）
Gigabit Ethernet	0.1
fast Ethernet	1
Ethernet	10
电话线56K	1785

OSPF的5个数据包：

承载在IP数据包内，使用协议号89

OSPF的包类型	描述
Hello包	用于发现和维持邻居关系，选举DR和BDR
数据库描述包(DBD)	用于向邻居发送摘要信息以同步链路状态数据库
链路状态请求包(LSR)	在路由器收到包含新信息的DBD后发送，用于请求更详细的信息
链路状态更新包(LSU)	收到LSR后发送链路状态通告(LSA)，一个LSU数据包可能包含几个LSA
链路状态确认包(LSAck)	确认已经收到DBD/ LSU，每个LSA需要被分别确认

OSPF的7个状态

状态	作用