动态路由协议之OSPF

1.动态路由协议的划分

动态路由是设备根据相关的信息自动生成的路由，可以感知到网络中路由的变化。这个信息交互需要协议来支持的，路由协议可以分为以下几类：

        根据运行的区域来划分：

                IGP：内部网关协议，包含RIP，OSPF，ISIS等

                EGP：外部网关协议，目前只有一种，BGP

        根据协议来划分：

                矢量协议：RIP

                链路状态协议：OSPF、ISIS

        内部网关协议是指运行在同一个AS内的协议，AS（自治系统）是指可以自主管理的运行相同路由协议的集群。外部网关协议就是可以运行在不同AS之间的路由协议。

        矢量协议是通过交互路由信息来进行路由学习的，路由器只需要知道该把路由往哪边发，是靠邻居来通告的，因此，有可能会有此由路由或者环路。链路状态协议交互的链路状态LS，通过交互不同的LSA来进行数据库的同步，从而自己根据链路状态计算出一条最短的无环路径，知道网络的全部拓扑信息。

2.OSPF简介

        OSPF——开放最短路径优先，是一种链路状态协议，根据SPF算法计算出最短无环路径。OSPF协议是通过IP报文为载体进行传输的，协议号是89。

         OSPF是通过邻居之间交互LSA（链路状态信息通告）来描述路由和拓扑信息的，将这些LSA存放在LSDB（链路状态数据库）中，包含了网络所有的拓扑信息和路由信息。通过SPF算法，以自己为根节点，计算出到达其他节点的最优路径。

        OSPF还支持路由聚合和认证功能以及多区域的划分使得OSPF具有很好的扩展性和安全性。

3.OSPF的层次化架构

        OSPF通过划分不同的区域来实现域内防环和扩展性，不同的区域之间用area id进行表示。

        骨干区域：area id为0的区域

        非骨干区域：除了骨干区域以外的其他区域。

        非骨干区域又分为特殊区域和一般区域，特殊区域包括stub区域、totally stub区域、nssa区域、totally nssa区域四大类，除了特殊区域以外的其他非骨干区域都是一般区域。

        骨干区域只能有一个，非骨干区域之间进行通信要经过骨干区域，非骨干区域一定要和骨干区域相连。通过此规则实现了OSPF的域间防环，区域的层次化使OSPF的扩展性得到了提高。

4.OSPF的三张表

        4.1 邻居表

        运行在同一区域下的相邻OSPF路由器称为邻居，OSPF路由器把邻居的相关信息放在邻居表中。

        查看邻居摘要信息命令：

display ospf peer  brief 

        area id：和邻居所属的区域id

        interface：连接邻居的接口

        nerghbor id：邻居的route id

        state：邻居的状态

route id是标识唯一一台OSPF路由器的，要求在全网要唯一，默认使用loopback接口地址，没有loopback接口就是用物理接口地址大的IP地址，也可以手工指定。

        4.2 LSDB——链路状态数据库

        OSPF路由器是通过泛洪链路状态信息来进行路由和拓扑的交互的，把本地的LSA和从邻居学到的LSA全部都放在了LSDB中，用来进行数据库的同步和路由计算。

        查看LSDB命令

        display ospf lsdb

        type：LSA的类型

        LS id：链路状态信息id 

        advrouter：产生此LSA的路由器的route id

        age：LSA的生命周期，默认3600秒

        len：LSA的长度

        sequence：序列号

        metric：开销值

        4.3 OSPF路由表

        OSPF路由器把计算出的最优路由放在OSPF路由表中，此表不同于IP公共路由