OSPF学习笔记整理（一）<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

  第一部分 OSPF的一些基本概念
在链路状态路由协议中，路由器和路由器之间交换的是链路状态。而距离矢量路由协议中，路由器与路由器之间交换的是路由表。链路状态路由协议能够识别更多的网络信息，所以选出的路由比距离矢量路由协议选出的路由更优。在OSPF中，一共维护着三个数据库：所有的邻居，区域内所有的路由器（链路状态），到达目的地最佳路径。OSPF是通过链路状态表中整个区域的链路状态来计算出路由表的。
OSPF中的三张表：邻居表（adjacency database），拓扑表，路由表。
OSPF的网络在设计时应该设计为层次性的网络，这是一个强制要求。有两个级别的层次一个为主干区Transit area（backbone or area 0），另一个为非主干区域Regular areas（nonbackbone areas）。可以认为，在区域内部交换的是链路状态，而在区域和区域之间交换的则是路由信息。
OSPF区域的特点：
1. 减小路由表的条目；
2. 本地化拓扑结构，只在本区域传播，将拓扑变化影响减到最小；
3. 详细的LSA的洪泛将终结在区域的边界上；
4. 需要层次化的网络设计；
5. 一般情况下，所有的非主干区域都应该与主干区域相连，非主干区域之间是不会交换信息的；
ABR称为区域边界路由器，作用就是将非主干区域和主干区域连接起来。
链路状态数据结构（邻居表）：
1. OSPF通过交换Hello包来发现邻居；
2. 通过检查Hello包中的一些选项或者变量后建立邻居关系的；
3. 在点到点的广域网环境中，邻居之间是全互联的；
4. 在局域网环境中，所有路由器只与DR和BDR形成邻接关系（adjacency），而其他的路由器（DROTHERs）之间则只是two-way的关系；
5. 路由更新和拓扑信息之在邻接关系的路由器之间进行传播；
所有的路由更新，以及链路状态信息都是通过网络中的DR和BDR传输的。也就是说，所有的DROTHER都会与DR还有BDR建立邻接关系（adjacency）。
SPF算法：在每个路由器的链路状态表中都应用Dijkstra’s SPF 算法。
1. 每个路由器上都会有一个链路状态数据库；
2. 每个路由器都会先将自己作为一个根，然后建立起一个SPF树；
3. 最优路径的计算是到达目的地的所有路径开销的总和；
4. 最优路径将被放到路由表中；
LSA的操作：
1. 首先，与自己的链路状态表对比一下，看看是否在其中；
2. 如果没有的话，把它加到自己的链路状态数据库中，同时发出一个确认包；
3. 如果有的话，比较顺序号，如果顺序号相同，则忽略。如果小于自己的，则给源发送一个LSU；
4. 然后洪泛传输自己的LSA给其他路由器；
5. 运行SPF算法，重新计算路由表；
PS：LSA传输的时候，每次只能传输一跳。

第二部分 OSPF包的类型
OPSF中几种包的类型：
1. Hello包，建立邻居关系；
2. 数据库的描述包；
3. 链路状态请求；
4. 链路状态的更新；
5. 链路状态的确认；
OSPF是通过发送Hello包来建立邻居关系的，OSPF的Hello包是通过多播向外发送的，所有运行OSPF的路由器都会接收这个多播包。 Hello包中的内容：Router ID、Hello和死亡时间间隔、邻居、区域ID、Router的优先级、DR的IP地址、BDR的IP地址、验证密码、stub区域标记。在OSPF 中，为红色字体的那些内容必需要相同才能形成邻居关系。
DROTHER之间的稳定状态是two-way状态，DR或BDR与DROTHER之间的稳定状态是full state状态。
所有路由器给DRs发送LSU的多播地址时224.0.0.6，DR给其他路由器发送LSU的多播地址是224.0.0.5。
LSA的顺序号：
1. 每一个记录在链路状态数据库中的LSA都包含一个顺序号；
2. 顺序号是一个4byte的数字从0X80000001到0X7fffffff；（如果到达最大号，网络可能会出现短暂的波动。也是***OSPF网络的一个方法）
3. OSPF的LSA在每隔30分钟回洪泛一次，来同步数据库信息。每次都将顺序号增加一；
4. 当同时收到两个LSA时，通过顺序号的高低来判断版信息的新旧；

第三部分 OSPF的基本配置（单区域）
Router(config)#router ospf process-id
Router(config-router)#network address inverse-mask area [area-id]
Router#show ip route ospf （显示所有通过ospf学习到的路由）
Router#show ip ospf interface （显示ospf的router ID，area ID，邻接关系等信息）
Router#show ospf (显示ospf的router ID，计时器等信息)
Router#show ospf neighbors [detail] （显示ospf邻居信息，包括DR和BDR的信息）
OSPF的Router ID：
1. 路由器了解OSPF网络是通过Router ID的；
2. 链路状态数据库是使用Router ID来区分的；
3. 默认的情况下，Router ID是使用在启用OSPF进程时路由器上活跃端口中IP地址最大的IP地址作为Router ID的；
4. 如果在路由器上设置了loopback端口，则由启用OSPF进程时路由器上活跃loopback端口中IP地址最大的IP地址作为Router ID的；
5. 可以使用router-id这个命令来更改OSPF的Router ID；