3.2【OSPF】NP十二班第二天-OSPF邻居状态机及邻居建立1
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OSPF邻居状态机及邻居建立
控制层面：RIB表
转发层面：FIB表
Hello报文的作用：发现建立和维护邻居关系
\\Hello报文里的字段
option选项在哪些报文中存在？
1、Hello 2、DBD 3、LSA
OPtion选项：
DN比特位
DN比特位（宕比特位）置位如何防环
运营商和客户路由重分发造成环路
把OSPF重分发进BGP很可能造成环路
通过DN位解决，如果DN位置位了，这条路由本地是不能做选路的，同时也不会重分发进其他的协议
DC位
按虚电路：需要的时候才建立虚电路
NP位
两个比特位：N-NSSA（Hello报文置位，特殊区域类型） P-7->5（LSA置位，LSA的转换）
E比特位
E置位，接收和转发外部LSA，可以接收外部路由，Stub区域不能接收和转发外部路由
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OSPF支持5种网络类型？
1、RFC（IETF）定义的（RFC-协议的开发标准）：
点到点、点到多点、广播、非广播、虚电路广播
2、思科私有：cisco的私有网络类型主要是对NBMA做的扩展:点到点、广播、点到多点非广播
如何通过Hello报文建立邻居关系?
1.进程下宣告network
(1)前缀12.1.1.0 通配符
12.1.1.0 0.0.0.255 //这种方式去通告有可能把其他接口也宣告进去
0表示匹配，1表示忽略
精确宣告：12.1.1.0 0.0.0.0 或 直接在接口下去宣告
(2)12.1.1.0 0.0.0.3 把掩码为30的都宣告进OSPF(00000011)
2.接口下宣告
当把接口宣告进OSPF,只要被宣告的 接口才会定期发送hello报文,通过组播方式发送，目标地址：224.0.0.5 （ALLSPFRouters），所有开启了SPF算法的路由器，只能传1跳；
在配OSPF以后，会 自动生成一个RouterID，唯一 标识一台设备
OSPF中如何选举Router-id?
可以手工指定也可以自动选举，手工指定优先于自动选举。
Router-id自动选举步骤
1、优先设备上罗辑接口IP地址大的
2、如果没有罗辑接口的情况下，优选活动的物理接口IP地址大的
3、在一台设备上配置多个OSPFj进程，应该配置不同router-id，思科优化，华为是不同的进程用相同router-id，华为会出现冲突
在一台设备上配多个OSPF进程，进程之间可以做路由互通吗？
不可以，多个进程之间是独立的，如果想要互通，也要做重分发
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OSPF邻接建立
首先要建立邻居关系，然后选择性地建立邻接关系
在不同的网络类型下面，hello报文发送的间隔是不一样的
同一个接口可以宣告进不同的OSPF进程？
不行：同一个接口只能宣告进一个OSPF进程
同一个接口可以宣告进同一个OSPF的不同区域？
不行
所以，一个接口只能宣告进一个OSPF进程的一个区域
MA（广播网）
接口宣告进OSPF，会自动判断这个接口属于哪种网络类型。
OSPF是如何识别这个接口是属于哪个网络类型的？
根据接口的二层封装：
如果接口的封装是ARPA：以太网-broadcast类型
如果接口是串口，并且封装是HDLC/点到点:点到点的网络类型
如果是帧中继的封装：NBNA（NON_BROADCAST）非广播
通过串口，都是点到点（看接口的二层封装）
MA网络的邻居建立过程
MA网络就是Multiaccess多路访问网络，在同一网段里面，路由器和交换机相连，OSPF中需要选出DR和BDR，来减小LSA泛滥
3次握手建立可靠的邻居关系：
1.两边互发hello报文
2.验证通过，2在active neighbor里面包含对端的router-id
3.后续1发给2，也会包含2的router-id
建立可靠的邻居关系的 3种状态：在hello报文里包含对端的router-id
1.Down：Down状态接口开始发送hello报文，1发hello报文给2,2需要将hello报文中 的参数和2本地参数做比对，匹配成功，本地开始接收报文，2会将down状态改为Init状态；同理，1也会从down变为Init
2.Init:需要让邻居知道你已经收到他的hello报文了，后续2回复hello报文，报文中会包含R1的router-id，1看到2回复的报文中包含有自己的router ID,1会将Init状态变为2way状态；说明1、2建立了单向连接
3.2WAY状态：1变为2WAY状态，会给2回，报文中也会包含2的router-id,说明1、2已经建立了双向连接
在R2上通过show ip ospf neighbor看R1的状态
2WAY是建立邻居的标志；说明已经建立了邻居关系，但还不是邻接关系
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OSPF的8种邻居状态机：（本设备维护邻居的当前状态）
1、DOWN 8、 Attempt(NBMA) 2、Init
3、2WAY 4、Exstart 5、Exchange
6、loading 7、FULL
#show ip ospf neighbor
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OSPF第二天课堂笔记
option选项在哪里报文中存在？ (DN\DC\NP\E)
1、hello 2、DBD 3、LSA
OSPF支持的网络类型：
1、RFC（IETF）定义的：点到点、点到多点、广播、非广播、虚链路
2、Cisco私有：cisco的私有网络类型主要是对NBMA做的扩展：点到点、广播、点到多点非广播
Router-id的主要作用是唯一标识一台设备。
OSPF中如何选举Router-id，可以手工指定也可以自动选举，手工指定优先于自动选举。
Router-id自动选举步骤
1、优先设备上逻辑接口IP地址大的
2、如果没有逻辑接口的情况下，优选活动的物理接口IP地址大的。
Cisco中同一台设备上配置多个OSPF进程，每个进程需要使用独立的Router-id，不能公用（如果同一设备多进程使用同一个Router-id会对5类LSA的通告造成影响）。
注：一个接口只能宣告进一个OSPF进程的一个区域。
R1#show ip os inter fast 0/0 \\查看宣告进OSPF的接口信息
FastEthernet0/0 is up, line protocol is up
Internet Address 12.1.1.1/24, Area 0
Process ID 1, Router ID 12.1.1.1, Network Type BROADCAST, Cost: 1
Enabled by interface config, including secondary ip addresses
Transmit Delay is 1 sec, State WAITING, Priority 1
No designated router on this network
No backup designated router on this network
Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5
oob-resync timeout 40
Hello due in 00:00:05
Wait time before Designated router selection 00:00:35
Supports Link-local Signaling (LLS)
Index 1/1, flood queue length 0
Next 0x0(0)/0x0(0)
Last flood scan length is 0, maximum is 0
Last flood scan time is 0 msec, maximum is 0 msec
Neighbor Count is 0, Adjacent neighbor count is 0
Suppress hello for 0 neighbor(s)
R1#
OSPF的邻居状态机：（本设备维护邻居的当前状态）
1、DOWN 2、Attempt(NBMA) 3、Init 4、2WAY 5、Exstart 6、Exchange 7、loading 8、FULL
1、DOWN：初始情况下维护邻居的状态为DOWN，在DOWN状态下开始发送HELLO报文，广播网络类型中hello报文是每隔10S发送一次，而Dead interval是hello interval的4倍，也就是40S，用于维护邻居关系，如果在dead interval时间范围内都没有收到邻居发送的hello报文，就说明邻居故障需要断开邻居关系。
2、Attempt(NBMA)
3、Init：收到邻居发送的hello报文并且检测通过，本地维护邻居的状态从DOWN变为Init，如果处于Init状态，说明已经和邻居建立了单向连接。
4、2WAY：在邻居发送的hello报文中包含自己的router-id，说明对方已经收到并确认了本端发送的hello报文，邻居状态需要从Init变为2WAY。如果处于2WAY状态，说明和邻居建立了双向连接。2WAY状态标识邻居建立完成。
有哪些因素会影响OSPF的邻居建立？
1、hello和dead时间不一致 （修改hello时间dead时间会自动改变，修改dead时间hello时间不变）
2、认证类型和认证数据不一致 （认证类型=0表示不认证，为1表示明文认证，为2表示密文认证）
（1）：配置接口认证后，从该接口发送的OSPF报文中会携带认证
（2）：配置区域认证后，所有属于该区域的接口在发送OSPF报文中都会携带认证
注：如果同时配置了接口认证和区域认证，那么接口认证优先于区域认证
接口认证配置
（1）明文配置
interface FastEthernet0/0
ip address 12.1.1.1 255.255.255.0
ip ospf authentication
ip ospf authentication-key cisco \\在接口下配置明文认证
ip ospf 1 area 0
duplex half
（2）密文认证 （MD5认证中的序列号作用是抗重放攻击，同样的序列号报文只执行一次）
interface FastEthernet0/0
ip address 12.1.1.1 255.255.255.0
ip ospf authentication message-digest \\接口下开启MD5认证
ip ospf authentication-key cisco
ip ospf 1 area 0
duplex half
end
区域认证配置
（1）明文配置
router ospf 1
log-adjacency-changes
area 0 authentication\\首先需要在区域下开启认证功能
•R1(config)#interface serial 0
ip ospf authentication-key cisco \\区域开启认证后还需要在接口下配置认证密码
（2）密文配置
router ospf 1
log-adjacency-changes
area 0 authentication message-digest \\首先需要在区域下开启认证功能
•R1(config)#interface serial 0
•R1(config-if)#ip ospf message-digest-key 1 md5 CISCO
3、Router-id冲突
R1(config)#router ospf 1
R1(config-router)#router-id ? \\进程下手工修改router-id(建议使用手工指定)
A.B.C.D OSPF router-id in IP address format
Reload or use "clear ip ospf process" command, for this to take effect
R1(config-router)#
4、区域ID不一致
5、网络类型不一致 ？ （hello和dead不一致） \\如果一边是广播网，另一边是点到点，可以正常建立邻居关系，但是无法正常选路。
网络类型 hello interval dead interval
广播 10S 40S
非广播 30S 120S
点到点 10S 40S
点到多点 30S 120S
虚链路 cisco 无 cisco 无
R2(config-if)#ip ospf network ? \\修改接口网络类型
broadcast Specify OSPF broadcast multi-access network
non-broadcast Specify OSPF NBMA network
point-to-multipoint Specify OSPF point-to-multipoint network
point-to-point Specify OSPF point-to-point network
6、掩码不一致 ？
7、接口地址不在同一网段 ？
8、区域类型不一致
9、ACL
10、PASSIVE接口（OSPF中的passive接口不收发hello报文）
R2#show ip os neighbor \\查看邻居状态
Neighbor ID Pri State Dead Time Address Interface
12.1.1.1 1 FULL/DR 00:00:38 12.1.1.1 FastEthernet0/0
（邻居状态机/接口状态机）
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