OSPF详解
一，OSPF基础
1.1基础术语
1.OSPF
基于IP协议封装，SPF算法的链路状态路由协议OSPF（Open Shortest Path Firest），内部网关协议，协议号89。通过交互LSA（Link State Advertisement链路状态通告），同步LSDB（Link State DataBase链路状态数据库）计算得出最优路径放入路由表中。
2.Router-ID
Router-ID由32位无符号整数组成，用来标识一台运行OSPF协议的路由器，设备的Router-ID不能相同。
Router-ID的配置方式（按优先级排序）：
①手工配置（ospf router-id xxx.xxx.xxx.xxx)
②loopback接口中最大的IP地址
③物理接口中最大的IP地址
④以上配置都为空时，Router-ID为0.0.0.0
[Huawei]ospf router-id ? IP_ADDR<X.X.X.X> OSPF Private router ID value auto-recover Automatic modification of conflicted router IDs
3.区域 area
area由四个点分十进制组成，用来标识一个OSPF区域。从逻辑上将设备分为不同的组，每个组由area来表示。多区域时，必须和骨干区域连接。
[Huawei-ospf-1]area ? INTEGER<0-4294967295> OSPF area ID (Integer) IP_ADDR<X.X.X.X> OSPF area ID (IP address)
4.度量值
累计cost为开销值，计算公式为： 参考带宽100M/接口实际带宽 。修改cost有两种方式：①接口cost ② 参考带宽。 图1-1 及粘贴代码中所示，AR2到到10.1.14.0/24的累计cost为2，为AR2的的G0/0/0口的cost + AR1的G0/0/1口的cost
图 1-1
[R2]display ospf routing
OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2
Routing Tables
Routing for Network
Destination Cost Type NextHop AdvRouter Area
10.1.12.0/24 1 Transit 10.1.12.2 2.2.2.2 0.0.0.0
10.1.14.0/24 2 Stub 10.1.12.1 1.1.1.1 0.0.0.0
Total Nets: 2
Intra Area: 2 Inter Area: 0 ASE: 0 NSSA: 0
1.2OSPF三大表
1.OSPF邻居邻接表
[R2]display ospf peer brief
OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2
Peer Statistic Information
----------------------------------------------------------------------------
Area Id Interface Neighbor id State
0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/0 1.1.1.1 Full
----------------------------------------------------------------------------
[R2]display ospf peer //查看OSPF邻居
OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2 //本地自己的Router ID
Neighbors
Area 0.0.0.0 interface 10.1.12.2(GigabitEthernet0/0/0)'s neighbors
Router ID: 1.1.1.1 //邻居的router-id Address: 10.1.12.1 //邻居的接口IP
State: Full //OSPF的状态 Mode:Nbr is Slave Priority: 1 //接口优先级用于选举DR和BDR
DR: 10.1.12.1 BDR: 10.1.12.2 MTU: 0 //MTU值 最大传输单元，缺省为1500，华为缺省是不开启MTU检测
Dead timer due in 39 sec //死亡时间（失效时间）
Retrans timer interval: 5 //LSA重传时间
Neighbor is up for 00:05:21 //邻居UP
Authentication Sequence: [ 0 ] //认证字段
2.OSPF LSDB表
用来存放其他路由器的LSA。
1.Type：LSA的类型
2.LinkState ID：描述拓扑信息或者路由信息
3.AdvRouter：通告路由器（谁通告的的路由器）
4.Age：LSA的存放时间
5.Len：长度，以字节为单位
6.Sequence：OSPF LSA的序列号，当拓扑发生变化后+1，十六进制
7.Metric：开销
[R2]display ospf lsdb
OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2
Link State Database
Area: 0.0.0.0
Type LinkState ID AdvRouter Age Len Sequence Metric
Router 2.2.2.2 2.2.2.2 1175 36 80000003 1
Router 1.1.1.1 1.1.1.1 1175 48 80000008 1
Network 10.1.12.1 1.1.1.1 1175 32 80000002 0
3.OSPF 路由表
[R2]display ospf routing
OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2
Routing Tables
Routing for Network
Destination Cost Type NextHop AdvRouter Area
10.1.12.0/24 1 Transit 10.1.12.2 2.2.2.2 0.0.0.0
10.1.14.0/24 2 Stub 10.1.12.1 1.1.1.1 0.0.0.0
Total Nets: 2
Intra Area: 2 Inter Area: 0 ASE: 0 NSSA: 0
二，OSPF报文
组成：OSPF头部（通用头部）和具体5个消息报文。
2.1 OSPF报头
如图2-1和图2-2所示，头部由IP报头封装，协议号为89。以及图
图 2-1
图 2-2
图 2-3
2.2Hello报文
发送目的组播224.0.0.5，Hello报文的作用主要有三个：发现，建立（hello时间，dead时间，掩码，区域，RID等）和维护邻居。Hello报文的组成如图 2-4 和图 2-5 所示。注意：未接收到对端存活的邻居的Hello包时，Neighbour字段为空。
图 2-4
图 2-5 之1
options：E-bit表示是否接收外部路由信息，必须和相关区域的配置保持一致。
图 2-5 之2
三，OSPF邻居状态机
①down：没有发送Hello包
②attempt：必须是在NBMA网络才存在
③init：初始，收到Hello包
④two-way：双向通信，收到的Hello包包含自己的Rotuer-ID。
------------------------------选举DR/BDR路由器---------------------------
⑤exstart：预启动
⑥exchange：交换
⑦loading：加载
⑧full：完成邻接关系
3.1邻居关系建立过程
RTA发送给Hello包，RTB也发送Hello包，同时接收到对端Hello包，状态从down转为init。RTA也接收到对端Hello包后，从down转为Init。两端Hello包中的Neighbour字段都为对端的Router-ID时，从Init状态转为2-way，邻居关系建立完成。如图 3-1所示。
图 3-1
3.2邻居关系建立条件
OSPF通用头部需要具备以下条件
3.2.1.版本要一致
3.2.2.Router-ID不能相同
如果OSPF区域存在Router-ID冲突，则系统可以重新选择Router ID。
情况一，直连的RID相同（一定不能）
直连的RID相同，无法修复。
报错：
Jan 28 2023 16:22:55-08:00 R5 %%01OSPF/4/CONFLICT_ROUTERID_INTF(l)[2]:OSPF Router id conflict is detected on interface. (ProcessId=256, RouterId=1.1.1.1, AreaId=0.0.0.0, InterfaceName=GigabitEthernet0/0/0, IpAddr=15.1.1.15, PacketSrcIp=1.1.1.15)
17 : Router id confusionq #通过display ospf error
情况二，非直连RID相同（能建立），但路由不稳定。
针对以上情况，华为存在OSPF自动修改机制：命令如下：
#undo ospf router-id auto-recover disable----------默认开启
情况三，不同区域，非直连RID相同
可以建立邻居，也可以邻接，路由有问题。
3.2.3.区域ID相同
3.2.4.掩码一致
广播类型需要检查掩码一致性，而P2P类型不需要检查掩码的一致性。NBMA类型需要检查掩码的一致性。P2MP不一定要检查掩码的一致性，默认P2MP需要检查掩码一致性，但可以手工配置忽略（配置方式：在接口下ospf p2mp-mask-ignore）。
3.2.5.Hello时间，Dead时间一致
①情况一，修改Hello时间，dead时间也会变为Hello的4倍。如下所示，将G0/0/0接口的Hello时间修改为20，Dead时间也自动变为20的四倍80，并且邻居关系状态为down。
[R2]display ospf interface GigabitEthernet 0/0/0
OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2
Interfaces
Interface: 10.1.12.2 (GigaitEthernet0/0/0)
Cost: 1 State: BDR Type: Broadcast MTU: 1500
Priority: 1
Designated Router: 10.1.12.1
Backup Designated Router: 10.1.12.2
Timers: Hello 10 , Dead 40 , Poll 120 , Retransmit 5 , Transmit Delay 1
[R2]int g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer hello 20
[R2-GigabitEthernet0/0/0]dis ospf interface g0/0/0
OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2
Interfaces
Interface: 10.1.12.2 (GigabitEthernet0/0/0)
Cost: 1 State: BDR Type: Broadcast MTU: 1500
Priority: 1
Designated Router: 10.1.12.1
Backup Designated Router: 10.1.12.2
Timers: Hello 20 , Dead 80 , Poll 120 , Retransmit 5 , Transmit Delay 1
Jan 19 2023 16:51:05-08:00 R2 %%01OSPF/3/NBR_CHG_DOWN(l)[7]:Neighbor event:neighbor state changed to Down. (ProcessId=256, NeighborAddress=1.1.1.1, NeighborEvent=Inactiv
ityTimer, NeighborPreviousState=Full, NeighborCurrentState=Down)
②情况二，Dead时间修改，Hello时间会自动变更。如下所示，Dead时间改变为80后，Hello时间不会自动改变。同时邻居关系变为Down。
[R2-GigabitEthernet0/0/0]dis ospf interface g0/0/0
OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2
Interfaces
Interface: 10.1.12.2 (GigabitEthernet0/0/0)
Cost: 1 State: DR Type: Broadcast MTU: 1500
Priority: 1
Designated Router: 10.1.12.2
Backup Designated Router: 10.1.12.1
Timers: Hello 10 , Dead 80 , Poll 120 , Retransmit 5 , Transmit Delay 1 s
③情况三，只要Hello，Dead时间修改相同，邻居关系即可建立。
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer dead 80
[R1-GigabitEthernet0/0/0]dis ospf p b
OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Peer Statistic Information
----------------------------------------------------------------------------
Area Id Interface Neighbor id State
0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/0 2.2.2.2 Full
----------------------------------------------------------------------------
3.2.6.Option（特殊区域标志）要一致
3.2.7.认证要相同
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ospf authentication-mode simple cipher Huawei[R1-GigabitEthernet0/0/0]dis this
[V200R003C00]
#
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 10.1.12.1 255.255.255.0
ospf authentication-mode simple cipher %$%$9(5r4KZ_`2-N{%8kU60V1bi6%$%$
ospf enable 1 area 0.0.0.0
#
return
[R1]display ospf peer
OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
3.3 DR/BDR选举
作用是减少邻接的个数，邻接的配置量减少。抑制重复的LSA，节约带宽和性能。
选举时，优先比较优先级（默认为1，范围是0~255）越大越优先，优先级为0 时，不参加选举（如果所有设备的优先级都为0则都停留在邻居2-way状态）。优先级相同时，比较Router-ID。选举过程发生的2-way至exstart之间。
如果DR和BDR已经选举成功时，此时存在更高优先级的设备或者更大Router-ID的设备也无法成为DR或BDR。网络的健壮性和稳定性。
根据最优路径指定适合的DR和BDR。DRother只能与DR和BDR建立邻接关系。DRother之间是邻居关系。
3.4网络类型的影响
修改网络类型命令：
interface xxx ospf network-type xxx
1.P2MP
支持组播和广播，组播224.0.0.5
不需要选举DR和BDR
Hello 30，Dead 120
[R5-Serial4/0/0]dis this
[V200R003C00]
#
interface Serial4/0/0
link-protocol ppp
ip address 10.1.25.5 255.255.255.0
ospf network-type p2mp
ospf enable 1 area 0.0.0.0
#
return
[R5-Serial4/0/0]display ospf interface s4/0/0
OSPF Process 1 with Router ID 5.5.5.5
Interfaces
Interface: 10.1.25.5 (Serial4/0/0)
Cost: 48 State: P-2-P Type: P2MP MTU: 1500
Timers: Hello 30 , Dead 120 , Poll 120 , Retransmit 5 , Transmit Delay 1
2.NBMA
不支持组播和广播，只能使用单播
需要选举DR和BDR
Hello 30，Dead 120
[R2-ospf-1]peer 10.1.25.5
Jan 22 2023 09:46:25-08:00 R2 %%01OSPF/4/NBR_CHANGE_E(l)[110]:Neighbor changes event: neighbor status changed. (ProcessId=256, NeighborAddress=5.25.1.10, NeighborEvent=Start, NeighborPreviousState=Down, NeighborCurrentState=Attempt)
[R5-ospf-1]peer 10.1.25.2
[R5-ospf-1]display ospf peer brief
OSPF Process 1 with Router ID 5.5.5.5
Peer Statistic Information
----------------------------------------------------------------------------
Area Id Interface Neighbor id State
0.0.0.0 Serial4/0/0 2.2.2.2 Full
----------------------------------------------------------------------------
3.两端网络类型不同的情况
①P2P+Boradcat
配置：
[R2-Serial4/0/0]dis thisinterface Serial4/0/0 link-protocol ppp ip address 10.1.25.2 255.255.255.0 ospf enable 1 area 0.0.0.0 [R5-Serial4/0/0]dis thisinterface Serial4/0/0 link-protocol ppp ip address 10.1.25.5 255.255.255.0 ospf network-type broadcast ospf enable 1 area 0.0.0.0
邻居建立，但是没有选举出DR和BDR，因为P2P不选举DR和BDR。路由表中没有学习到路由。
[R5]display ospf peer
OSPF Process 1 with Router ID 5.5.5.5
Neighbors
Area 0.0.0.0 interface 10.1.25.5(Serial4/0/0)'s neighbors
Router ID: 2.2.2.2 Address: 10.1.25.2
State: Full Mode:Nbr is Slave Priority: 1
DR: None BDR: None MTU: 0
Dead timer due in 36 sec
Retrans timer interval: 5
Neighbor is up for 00:04:36
Authentication Sequence: [ 0 ]
[R2]display ospf peer
OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2
Neighbors
Area 0.0.0.0 interface 10.1.25.2(Serial4/0/0)'s neighbors
Router ID: 5.5.5.5 Address: 10.1.25.5
State: Full Mode:Nbr is Master Priority: 1
DR: None BDR: None MTU: 0
Dead timer due in 36 sec
Retrans timer interval: 5
Neighbor is up for 00:01:36
Authentication Sequence: [ 0 ]
②P2P +P2MP
由于P2P和P2MP的Hello时间和Dead时间不同，配置网络类型后，将时间修改相同。
[R2]display ospf interface s4/0/0 OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2 Interfaces Interface: 10.1.25.2 (Serial4/0/0) --> 10.1.25.5 Cost: 48 State: P-2-P Type: P2P MTU: 1500 Timers: Hello 10 , Dead 40 , Poll 120 , Retransmit 5 , Transmit Delay 1 [R5]display ospf interface Serial 4/0/0 OSPF Process 1 with Router ID 5.5.5.5 Interfaces Interface: 10.1.25.5 (Serial4/0/0) Cost: 48 State: P-2-P Type: P2MP MTU: 1500 Timers: Hello 10 , Dead 40 , Poll 120 , Retransmit 5 , Transmit Delay 1
邻居建立并学习到OSPF路由
[R5]display ospf peer brief
OSPF Process 1 with Router ID 5.5.5.5
Peer Statistic Information
----------------------------------------------------------------------------
Area Id Interface Neighbor id State
0.0.0.0 Serial4/0/0 2.2.2.2 Full
----------------------------------------------------------------------------
[R5]display ospf routing
OSPF Process 1 with Router ID 5.5.5.5
Routing Tables
Routing for Network
Destination Cost Type NextHop AdvRouter Area
5.5.5.5/32 0 Stub 5.5.5.5 5.5.5.5 0.0.0.0
10.1.25.5/32 0 Stub 10.1.25.5 5.5.5.5 0.0.0.0
2.2.2.2/32 48 Stub 10.1.25.2 2.2.2.2 0.0.0.0
10.1.1.0/24 49 Transit 10.1.25.2 3.3.3.3 0.0.0.0
10.1.25.0/24 96 Stub 10.1.25.2 2.2.2.2 0.0.0.0
Total Nets: 5
Intra Area: 5 Inter Area: 0 ASE: 0 NSSA: 0
3.5邻接建立过程
exstart发送DD报文标志邻接开始，RTA和RTB都发送第一个DD报文。数据库描述的I位表示这是第一个报文，M位表示接下来还有报文，MS位表示自己的Master。
在比较了Router-ID后，选择Router-ID大的2.2.2.2，确定了DD序列号。同时状态切换至exchange状态：
exchange也是交互DD报文。loading状态开始交互LSR，LSU，LSACK报文。full状态表示邻接完成。
3.6邻接建立条件
1.MTU一致，华为默认不比较MTU值。默认MTU=0级。
2.两边路由器优先级不可以同时为0。优先级为0不参与DR和BDR选举，卡在two-way状态。
3.链路请求列表或者链路重传列表不为空（loading）
3.7OSPF邻接表
1.OSPF邻接表简要信息
[R2]display ospf peer brief #查看OSPF邻接表摘要
OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2
#进程 #路由器Router-ID
Peer Statistic Information
----------------------------------------------------------------------------
Area Id Interface Neighbor id State
0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/0 1.1.1.1 Full
0.0.0.0 Serial1/0/0 3.3.3.3 Full
#区域ID #接口 #对方的RID #状态
----------------------------------------------------------------------------
2.OSPF邻接表详细信息
[R2]display ospf peer #查看OSPF邻接表详细信息 OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2 Neighbors Area 0.0.0.0 interface 12.1.1.2(GigabitEthernet0/0/0)'s neighbors #本端接口 Router ID: 1.1.1.1 Address: 12.1.1.1 #对端RID #对端接口地址 State: Full Mode:Nbr is Slave Priority: 1 #优先级 DR: 12.1.1.2 BDR: 12.1.1.1 MTU: 0 #DR #BDR Dead timer due in 38 sec #死亡时间 Retrans timer interval: 5 Neighbor is up for 00:15:49 Authentication Sequence: [ 4972] #认证
四，LSA
4.1 LSA报文
| 字段 | 备注 |
| LS Age | 表示LSA已经生存的时间，单位为秒。 |
| LS Type | 标识了LSA的格式和功能。常用的LSA类型有五种。 |
| Link State ID | 是该LSA所描述的那部分链路的标识。例如Router ID等。 |
| Advertising Router | 产生此LSA的路由器的Router ID。 |
| Sequence Number | 用于检测旧的和重复的LSA。 |
| PS | LS Type、Link State ID和Advertising Router共同标识一条LSA。 |
LSA新旧比较（华为）
1.比较LSA的序列号，序列号越大越新。
2.如果序列号相同，比较checksum值，比checksum值大。
3.如果checksum值，比较LS AGE时间，看是否是最大的MAX AGE时间，如果是最大的就是最新。
4.如果不是最大的MAX AGE时间，采用MAX AGE DIFF算法，MAX AGE大于15分支，就最新的LSA，如果小于15分钟忽略不计。
4.2 一类LSA(Router LSA)
每个路由器都会生成路由器LSA。只在本区域内传递，不跨越ABR设备。作用是通告自己的直连信息。
[R3]display ospf lsdb router self-originate
OSPF Process 1 with Router ID 3.3.3.3
Area: 0.0.0.0
Link State Database
Type : Router----------LSA类型
Ls id : 3.3.3.3---------链路状态ID
Adv rtr : 3.3.3.3---------产生此LSA的路由器Router ID
Ls age : 612
Len : 48
Options : ABR E
seq# : 80000013
chksum : 0x5281
Link count: 2
* Link ID: 3.3.3.3---------环回口地址
Data : 255.255.255.255-环回口掩码
Link Type: StubNet-------环回口（默认是P2P）
Metric : 0---------------度量值
Priority : Medium--------优先级
* Link ID: 23.1.1.3---------DR的接口地址
Data : 23.1.1.3---------LSA描述本设备的接口
Link Type: TransNet-------封装以太网
Metric : 1----------------度量值
Area: 0.0.0.1
Link State Database
Type : Router-------LSA类型
Ls id : 3.3.3.3------链路状态ID
Adv rtr : 3.3.3.3------产生此LSA的路由器Router ID
Ls age : 826
Len : 48
Options : ABR E
seq# : 80000007
chksum : 0x2c3e
Link count: 2
* Link ID: 4.4.4.4-------邻居路由器的Router ID }
Data : 34.1.1.3------宣告该一类LSA的路由器接口IP地址 } 描述了拓扑信息
Link Type: P-2-P-------P2P网络类型 }
Metric : 48 }
* Link ID: 34.1.1.0------该Stub网络的IP地址 }
Data : 255.255.255.0-该Stub网络的网络掩码 }
Link Type: StubNet } 描述了路由信息
Metric : 48 }
Priority : Low }
一类LSA的Link type由4个类型：P-2-P，TransNet，StubNet，Vlink。
4.3 二类LSA(Network LSA)
二类LSA由DR产生，只在自己的本区域内传递，不跨越ABR设备。通告MA网络的掩码和MA网络链接的路由器。
[R3]display ospf lsdb network self-originate
OSPF Process 1 with Router ID 3.3.3.3
Area: 0.0.0.0
Link State Database
Type : Network------------LSA类型
Ls id : 23.1.1.3-----------DR接口的IP地址
Adv rtr : 3.3.3.3------------DR的Router ID
Ls age : 1355
Len : 32
Options : E
seq# : 80000004
chksum : 0x8a90
Net mask : 255.255.255.0------网络掩码
Priority : Low
Attached Router 3.3.3.3--连接到该网络的路由器
Attached Router 2.2.2.2--连接到该网络的路由器
4.4 SPF计算过程
第一步：计算路由信息
第二步计算路由信息
SPF Tree算法：①OSPF区域的防环，使用1类和2类保证无环。②计算最短的COST值。
以下拓扑，我们只能登录AR1，通过查看一类和二类LSA计算单区域内的拓扑。
①查看AR1自己产生的Router LSA
[R1]display ospf lsdb router self-originate
OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Area: 0.0.0.0
Link State Database
Type : Router
Ls id : 1.1.1.1
Adv rtr : 1.1.1.1
Ls age : 259
Len : 60
Options : E
seq# : 8000000c
chksum : 0x163d
Link count: 3
* Link ID: 10.1.12.2----------DR的接口地址
Data : 10.1.12.1----------产生该LSA的接口地址
Link Type: TransNet---------以太网接口
Metric : 1------------------度量值
* Link ID: 3.3.3.3--------------
Data : 10.1.13.1 ↑
Link Type: P-2-P
Metric : 48
* Link ID: 10.1.13.0 可知还连接了一条串行链路，本端为10.1.13.1/24，对端RID：3.3.3.3。开销为48。
Data : 255.255.255.0
Link Type: StubNet
Metric : 48 ↓
Priority : Low----------------
②再查看对应的2类LSA
[R1]display ospf lsdb network 10.1.12.2
OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Area: 0.0.0.0
Link State Database
Type : Network
Ls id : 10.1.12.2
Adv rtr : 2.2.2.2
Ls age : 730
Len : 32
Options : E
seq# : 80000002
chksum : 0x9299
Net mask : 255.255.255.0----------掩码24位
Priority : Low
Attached Router 2.2.2.2-------对端RID：2.2.2.2
Attached Router 1.1.1.1
综上所述，逻辑推理的的拓扑
③查看2.2.2.2产生的一类LSA
[R1]display ospf lsdb router 2.2.2.2
OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Area: 0.0.0.0
Link State Database
Type : Router
Ls id : 2.2.2.2
Adv rtr : 2.2.2.2
Ls age : 896
Len : 72
Options : E
seq# : 80000014
chksum : 0xb470
Link count: 4---------------------
* Link ID: 10.1.12.2
Data : 10.1.12.2 确认该链路2.2.2.2的接口地址为10.1.12.2/24
Link Type: TransNet
Metric : 1
* Link ID: 4.4.4.4----------------
Data : 10.1.24.2
Link Type: P-2-P
Metric : 48
* Link ID: 10.1.24.0 有一条串行链路，对端RID:4.4.4.4。本端接口为10.1.24.2/24。
Data : 255.255.255.0
Link Type: StubNet
Metric : 48
Priority : Low------------------
* Link ID: 10.1.235.2 -----------
Data : 10.1.235.2 有一条以太网链路，DR是10.1.235.2，该LSA由10.1.235.2产生
Link Type: TransNet
Metric : 1----------------------
④查看该以太网链路对应的二类LSA
[R1]display ospf lsdb network 10.1.235.2
OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Area: 0.0.0.0
Link State Database
Type : Network
Ls id : 10.1.235.2
Adv rtr : 2.2.2.2
Ls age : 77
Len : 36
Options : E
seq# : 80000005
chksum : 0xa583
Net mask : 255.255.255.0
Priority : Low
Attached Router 2.2.2.2-----}
Attached Router 3.3.3.3-----}该以太网链路中连接了3个设备RID分别为2.2.2.2,3.3.3.3,5.5.5.5
Attached Router 5.5.5.5-----}
综上所述，逻辑推理的拓扑：
⑤查看3.3.3.3产生的一类LSA
[R1]display ospf lsdb router 3.3.3.3
OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Area: 0.0.0.0
Link State Database
Type : Router
Ls id : 3.3.3.3
Adv rtr : 3.3.3.3
Ls age : 544
Len : 60
Options : E
seq# : 8000000a
chksum : 0x2e5b
Link count: 3
* Link ID: 1.1.1.1--------------
Data : 10.1.13.3
Link Type: P-2-P
Metric : 48
* Link ID: 10.1.13.0 确定了该设备的接口为10.1.13.3/24，度量值48
Data : 255.255.255.0
Link Type: StubNet
Metric : 48
Priority : Low----------------
* Link ID: 10.1.235.2
Data : 10.1.235.3 确定了该设备接口为10.1.235.3，DR为10.1.235.2
Link Type: TransNet
Metric : 1-------------------
⑥查看4.4.4.4产生的一类LSA
[R1]display ospf lsdb router 4.4.4.4
OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Area: 0.0.0.0
Link State Database
Type : Router
Ls id : 4.4.4.4
Adv rtr : 4.4.4.4
Ls age : 1082
Len : 72
Options : E
seq# : 80000007
chksum : 0xf074
Link count: 4
* Link ID: 2.2.2.2----------------
Data : 10.1.24.4
Link Type: P-2-P
Metric : 48
* Link ID: 10.1.24.0
Data : 255.255.255.0
Link Type: StubNet 与2.2.2.2连接的的串行链路，接口地址为10.1.24.4/24，度量值48
Metric : 48
Priority : Low
* Link ID: 5.5.5.5----------------
Data : 10.1.45.4
Link Type: P-2-P
Metric : 48
* Link ID: 10.1.45.0 与5.5.5.5连接的串行链路，本端接口地址为10.1.45.4/24，度量值48
Data : 255.255.255.0
Link Type: StubNet
Metric : 48
Priority : Low----------------
综上所述，逻辑推理的拓扑图
⑦查看5.5.5.5对应的一类LSA
[R1]display ospf lsdb router 5.5.5.5
OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Area: 0.0.0.0
Link State Database
Type : Router
Ls id : 5.5.5.5
Adv rtr : 5.5.5.5
Ls age : 1487
Len : 60
Options : E
seq# : 80000007
chksum : 0xae7d
Link count: 3
* Link ID: 4.4.4.4-------------
Data : 10.1.45.5
Link Type: P-2-P
Metric : 48 可知与4.4.4.4串行链路本端接口为10.1.45.5/24。度量值48
* Link ID: 10.1.45.0
Data : 255.255.255.0
Link Type: StubNet
Metric : 48
Priority : Low----------------
* Link ID: 10.1.235.2
Data : 10.1.235.5 可知本端接口主机位为5
Link Type: TransNet
Metric : 1--------------------
推理完成的拓扑
实际上的拓扑
计算最优路由
OSPF路由表：
[R1]display ospf routing
OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1
Routing Tables
Routing for Network
Destination Cost Type NextHop AdvRouter Area
10.1.12.0/24 1 Transit 10.1.12.1 1.1.1.1 0.0.0.0
10.1.13.0/24 48 Stub 10.1.13.1 1.1.1.1 0.0.0.0
10.1.24.0/24 49 Stub 10.1.12.2 2.2.2.2 0.0.0.0
10.1.45.0/24 50 Stub 10.1.12.2 5.5.5.5 0.0.0.0
10.1.235.0/24 2 Transit 10.1.12.2 2.2.2.2 0.0.0.0
Total Nets: 5
Intra Area: 5 Inter Area: 0 ASE: 0 NSSA: 0
4.5 三类LSA(Network-Summary-LSA)
[R2]display ospf lsdb summary 24.1.1.0
OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2
Area: 0.0.0.0
Link State Database
Type : Sum-Net---------三类LSA
Ls id : 24.1.1.0--------目的网段地址
Adv rtr : 2.2.2.2---------产生该三类LSA的RID（注意：经过每一个DR都会改变）
Ls age : 428
Len : 28
Options : E
seq# : 80000005
chksum : 0xe055
Net mask : 255.255.255.0---网络掩码
Tos 0 metric: 1------------开销值（由本设备到达ABR的开销+ABR去往目标的开销）
Priority : Low
配置：
ospf x
area x
abr-summary x.x.x.x x.x.x.x
注意：①必须在ABR设备汇总，非ABR设备汇总无效。
4.6虚链路
由于可能存在OSPF设计不规范，且有且只能有一个骨干区域。同时所有非骨干区域必须连接骨干区域的设备（真正的ABR）
解决方案：虚链路。虚链路不能在骨干区域实施，只能在非骨干区域实施。
国际标准按“需”链路，产生大量的DNA LSA（永不老化的LSA）。
华为标准，周期性发送hello，hello=10，dead=40，类型virtual。
虚链路用于属于Area 0
场景1：
area0--area1--area2
其中area2原理骨干区域
问题：area2区域学习不到任何其他区域的路由
原因：因为area2和area1之间不存在ABR设备，所以不能产生3类LSA。
配置方法：
ospf x
area x
vlink-peer x.x.x.x（指对端RID，RID指向唯一的设备）
[AR1]display ospf vlink OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1 Virtual Links Virtual-link Neighbor-id -> 2.2.2.2, Neighbor-State: Full Interface: 12.1.1.1 (GigabitEthernet0/0/0) Cost: 1 State: P-2-P Type: Virtual Transit Area: 0.0.0.1 Timers: Hello 10 , Dead 40 , Retransmit 5 , Transmit Delay 1 GR State: Normal
area0--area1--area0（骨干区域被分离
问题：两边area0互相不能学习到路由
原因：右边的ABR无法从右边的area0学习到目标的LSA，只能把学习到的3类放入LSDB，不能放入OSPF路由表。
解决方案：配置虚链路以后，虚链路属于area0，连接两边的area0，这样就形成逻辑上只有一个area0
场景三：
area1-area2-area3（没有骨干区域）
问题：三个区域互相不能互访
原因：没有ABR设备
解决方案：配置虚链路以后，虚链路是area0，有真正的ABR
4.6.1三类LSA和虚链路总结实验
1.拓扑
查看各区域的三类LSA，以及对配置不符合要求的area3区域配置虚连接。
2.配置：
按拓扑配置IP地址和OSPF（略）。
R1和R2是ABR，负责生成三类LSA，并在区域内泛洪，经过其他ABR后，重新生成并泛洪。area3区域无法获得路由是由于在area3区域没有ABR。在R2上指定虚链路的邻居R4，在R4上指定虚链路的邻居R2。
[R2-ospf-1]area 1 [R2-ospf-1-area-0.0.0.1]vlink-peer 4.4.4.4 [R4-ospf-1]area 1 [R4-ospf-1-area-0.0.0.1]vlink-peer 2.2.2.2
3.观察现象
①R4变成了ABR
②查看vlink状态
[R4]display ospf vlink
OSPF Process 1 with Router ID 4.4.4.4
Virtual Links
Virtual-link Neighbor-id -> 2.2.2.2, Neighbor-State: Full
Interface: 24.1.1.4 (GigabitEthernet0/0/0)
Cost: 1 State: P-2-P Type: Virtual
Transit Area: 0.0.0.1
Timers: Hello 10 , Dead 40 , Retransmit 5 , Transmit Delay 1
GR State: Normal s
③R4产生的部分三类LSA
[R4]display ospf lsdb summary self-originate
OSPF Process 1 with Router ID 4.4.4.4
Area: 0.0.0.0
Link State Database
Type : Sum-Net
Ls id : 45.1.1.0
Adv rtr : 4.4.4.4
Ls age : 273
Len : 28
Options : E
seq# : 80000001
chksum : 0x9a82
Net mask : 255.255.255.0
Tos 0 metric: 1
Priority : Low
Type : Sum-Net
Ls id : 24.1.1.0
Adv rtr : 4.4.4.4
Ls age : 273
Len : 28
Options : E
seq# : 80000001
chksum : 0xac85
Net mask : 255.255.255.0
Tos 0 metric: 1
Priority : Low
Area: 0.0.0.1
Link State Database
Type : Sum-Net
Ls id : 45.1.1.0
Adv rtr : 4.4.4.4
Ls age : 273
Len : 28
Options : E
seq# : 80000001
chksum : 0x9a82
Net mask : 255.255.255.0
Tos 0 metric: 1
Priority : Low
4.7四类LSA（ASBR-Summary LSA）
由ABR产生，在除了ASBR所在的区域内通告。通告内容为ASBR的RID，表明ASBR的所处位置为5类LSA服务。
[R2]display ospf lsdb asbr
OSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2
Area: 0.0.0.0
Link State Database
Type : Sum-Asbr----------LSA类型
Ls id : 3.3.3.3-----------ASBR的RID
Adv rtr : 2.2.2.2-----------产生四类LSA的 ABR的RID（经过ABR后改变）
Ls age : 74
Len : 28
Options : E
seq# : 80000004
chksum : 0x9aa9
Tos 0 metric: 1--------------从RTB到达此ASBR的开销
4.8五类LSA（AS-External-LSA）
由ASBR产生，在整个OSPF自治系统内泛洪，作用是通告外部路由。
[R3]display ospf lsdb ase self-originate
OSPF Process 1 with Router ID 3.3.3.3
Link State Database
Type : External---------LSA类型
Ls id : 4.4.4.4----------目的网段地址
Adv rtr : 3.3.3.3----------产生此五类LSA ASBR的RID（经过ABR不改变）
Ls age : 900
Len : 36
Options : E
seq# : 80000004
chksum : 0xe5cb
Net mask : 255.255.255.255--网络掩码
TOS 0 Metric: 1-------------开销值（默认type 2 的开销为1）
E type : 2----------------0_ASE有两种类型type1 和type2，默认为type2
Forwarding Address : 0.0.0.0-转发地址
Tag : 1----------------标记：标记外部路由，为路由过滤做准备
Priority : Low
FA地址：（作用是解决次优问题）
Forwarding Address-------转发地址
①全0------0.0.0.0（代表转发地址）
如果访问外部路由，转发给ASBR
②非全0---有转发地址
如果访问外部路由，转发给转发地址
1.如何生成FA地址条件：
把ASBR连接外部的路由出接口宣告进OSPF，生成出接口的下一跳地址成为转发地址。
2.不能产生FA地址条件：
①出接口的网络类型为P2P和P2MP
②出接口为静默端口
③静态路由没写出接口（没有明确的下一跳）
E Type 1/2
1.外部路由Type1：既要考虑外部的开销，还要考虑内部的开销。
修改Type1，配置如下：
#ospf 1
#import-route static cost 10 type 1
外部的cost +内部的cost
2.外部路由Type 2（默认）
只考虑ASBR到达路由的COST，默认值为1
可以修改外部的COST值
配置如下：
ospf 1
import-route static cost 10 type 2
import-route static cost 10 type 2
外部cost 默认为2
Type1和2比较规则
1.同时为type2时，先比较外部开销值，开销值小的就优，如果外部开销一致，看内部开销值，内部开销值小的优。如果内部开销值也一样，就负载分担。
2.同时为type1时，比较外部开销值+内部开销值的累加值，累加值小的成为优的路，如果累计开销值也一样就负载分担。
3.同时为Type1和Type2时，无论Type 2 cost都小，多会选择Type1（原因Type1比Type2更靠谱）
注：一边有FA，一边没有FA的，比较到达FA地址开销和到达ASBR的开销进行比较。
五类LSA的汇总：
为了减少LSDB的条目，针对外部路由的汇总（域外汇总，在ASBR上汇总）
语法：
ospf xxx
asbr-summary x.x.x.x y.y.y.y
参数：
not-advertise：汇总的不通告
cost：修改cost值
tag：标记
4.9特殊区域
4.9.1Stub区域
末节区域，屏蔽四类五类LSA。区域内不能又ASBR，不能是区域0，不能有虚链路。并由BAR向该区域内发送一条三类LSA的缺省路由。区域内只有1类，2类，3类LSA。
语法：
ospf xx
area xxx
stub
4.9.2Totally Stub区域
完全末节区域，屏蔽四类和五类LSA。区域内不能有ASBR，不能是区域0，不能有虚链路。除了ABR向该区域内发送一条三类缺省路由（只有这条缺省路由的三类LSA）。
语法：
ospf xxx
area xxx
stub no-summary
4.9.3NSSA（Not so Stubby Area）
引入NSSA区域的目的是解决次优问题。
不是那么末梢区域，屏蔽四类五类LSA。但区域内允许存在ASBR，引入了外部路由后区域内使用7类LSA代替五类LSA，转发到其他正常区域后转换为五类LSA。该区域存在七类LSA的缺省路由。
4.9.4Totally NSSA
完全不那么末梢区域，屏蔽三，四，五类LSA。但区域内允许有ASBR，因此引入外部路由，区域内使用七类代替五类LSA，到了其他区域转换成五类LSA。
该区域ABR会发送一条三类和七类LSA的缺省路由。
4.10NSSA 七类LSA
[R4]display ospf lsdb nssa self-originate OSPF Process 1 with Router ID 4.4.4.4 Area: 0.0.0.2 Link State Database Type : NSSA Ls id : 1.1.0.0----外部路由网段 Adv rtr : 4.4.4.4----ASBR的RID Ls age : 1054 Len : 36 Options : NP--------NSSA seq# : 8000000a chksum : 0x706 Net mask : 255.255.248.0 TOS 0 Metric: 1 E type : 1 Forwarding Address : 34.1.1.4 Tag : 1 Priority : Low
[AR1]display ospf error -------------------------------查看OSPF的错误 OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1 OSPF error statistics General packet errors: 0 : IP: received my own packet 3 : Bad packet ----------------看下面具体的报文错误 0 : Bad version 0 : Bad checksum 0 : Bad area id 0 : Drop on unnumbered interface 0 : Bad virtual link 0 : Bad authentication type 0 : Bad authentication key 0 : Packet too small 0 : Packet size > ip length 0 : Transmit error 6 : Interface down 0 : Unknown neighbor 0 : Bad net segment 0 : Extern option mismatch 0 : Router id confusion HELLO packet errors: 3 : Netmask mismatch 0 : Hello timer mismatch 0 : Dead timer mismatch 0 : Virtual neighbor unknown 0 : NBMA neighbor unknown 0 : Invalid Source Address DD packet errors: 0 : Neighbor state low 0 : Unknown LSA type 0 : MTU option mismatch LS ACK packet errors: 0 : Neighbor state low 0 : Unknown LSA type LS REQ packet errors: 0 : Neighbor state low 0 : Empty request 0 : Bad request LS UPD packet errors: 0 : Neighbor state low 0 : Newer self-generate LSA 0 : LSA checksum bad 0 : Received less recent LSA 0 : Unknown LSA type
