网络：OSPF理解

　　OSPF（开放最短路径优先）协议使用Dijkstra算法，常见的版本有：OSPFv2、OSPFv3等。以下主要介绍OSPFv2，OSPFv3是面向IPv6的且不兼容IPv4。

1.工作过程：

　　1）每台路由器学习激活的直接相连的网络。

　　2）每台路由器和直接相连的路由器互交，发送Hello报文，建立邻居关系。

　　3）每台路由器构建包含直接相连的链路状态的LSA（Link-State Advertisement，链路状态通告）。链路状态通告(LSA)中记录了所有相关的路由器，包括邻路由器的标识、链路类型、带宽等。

　　4）每台路由器泛洪链路状态通告（LSA）给所有的邻路由器，并且自己也在本地储存邻路由发过来的LSA，然后再将收到的LSA泛洪给自己的所有邻居，直到在同一区域中的所有路由器收到了所有的LSA。每台路由器在本地数据库中保存所有收到的LSA副本，这个数据库被称作"链路状态数据库（LSDB，Link-State Database）"

　　5）每台路由器基于本地的"链路状态数据库(LSDB)"执行"最短路径优先（SPF）"算法，并以本路由器为根，生成一个SPF树，基于这个SPF树计算去往每个网络的最短路径，也就得到了最终的路由表。

 

2.术语

　　链路（Link）：当一个接口加入OSPF进程，就被当做是OSPF的一条链路。

　　链路状态（Link-State）：包括接口的IP、子网、网络类型、链路花费、链路上的邻居等。

　　路由器ID（Router ID，简称RID）：RID是一个用来标识路由器的IP地址，可以在OSPF路由进程中手工指定；如果没有指定，路由器默认选择回环接口中最高的IP作为RID；如果没有回环地址，路由器使用所有激活的物理接口中最高的IP作为RID。

　　邻居（Neighbor）：两台或多台路由连接在一个公共的网络上；比如两台路由通过串行线路相连，或多台路由通过以太网相连。

　　邻接（Adjacency）：邻接是两台路由器之间的关系，OSPF只与建立了邻接关系的邻居共享路由信息。

　　区域（Area）：OSPF通过划分区域来实现分层设计，跨越两个或两个以上区域的路由被称作ABR（Area Border Router，区域边界路由）。所有的区域都和"Area 0"相连，"Area 0"被称作骨干区域，骨干区域路由器具有整个自制系统中所有路由条目，LSA的扩散仅限制在区域内，通过划分多个区域可以减小LSA扩散过程中对硬件的负担。

　　指定路由器（Designated Router，简称RD）：当OSPF链路被连接到多路访问的网络中时，需要选择一台指定路由器（DR），每台路由器都把拓扑变化发给DR和BDR，然后由DR通知该多路访问网络中的其他路由器。

　　备用的指定路由器（Backup Designated Router,简称BDR）：当DR发生故障的时候，BDR转变成DR，接替DR工作。

　　花费（Cost）：OSPF中使用的唯一度量值，使用链路的带宽计算得来。

3.邻居关系　

　　Down：OSPF初始状态，还没有开始交换信息。

　　Init：交换信息初期，表示已经收到了邻居的Hello报文，但是报文中没有列出本路由的RID，也就是说对方还没有收到本路由发出的Hello报文。

　　Two-Way：双向阶段，双方都收到了对方发送的Hello报文，建立了邻居关系。在多路访问的网络中，两个接口状态是DROther的路由器之间将停留在此状态，其他情况将继续转入高级状态。在此状态下的路由器是不能共享路由信息的，想共享路由信息，必须建立邻接关系。（注意邻居关系和邻接关系的区别）

　　Exstart：准备开始交换阶段，双方通过Hello报文决定主从关系，最高RID的路由将成为主路由，最先发起交换。主从关系确立后进入下一个阶段。

　　Exchange：开始交换阶段，路由器将本地的"路由状态数据库(LSDB)"用"数据库描述(DBD)"报文来描述，然后发给邻路由。如果这个阶段中的路由收到不在其数据库中的有关链路的信息，那么在下一个阶段中将请求对方发送该路由条目的完整信息。

　　Loading：加载阶段，路由器通过发送"链路状态请求(LSR)"，来向邻居请求一些路由条目的详细信息。邻居则会使用"链路状态更新包(LSU)"来回复LSR请求，收到邻居发回的LSU后，再发送LSAck向发送LSU的路由进行确认。

　　FULL：完全邻接状态，Loading结束后，路由器之间就变成了"Full adjacency"。