OSPF链路状态路由协议，理论+配置，重点*****

• OSPF是链路状态路由协议：
  
  • 链路状态路由协议中的路由器了解OSPF网络内的链路状态信息
    
  • 链路状态路由协议中，直连的路由器之间建立邻接关系，互相“交流”链路信息，来“画”出完整的网络结构
    
  • 开放式最短路径优先协议
    
• 动态路由协议的分类：
  
  • 按工作区域分：
    
    • 内部网关路由协议（IGP）：RIP，OSPF，IS-IS
      
    • 外部网关路由协议（EGP）：BGP
      
  • 按工作机制及算法分类：
    
    • 距离矢量路由协议：RIP
      
    • 链路状态路由协议：IS-IS，OSPF
      
• OSPF协议报文类型：
  
  • Hello：周期性发送，用来发现和维护OSPF邻居关系。
    
  • DD：描述本地LSDB的摘要信息，用于两台设备进行数据库同步。
    
  • LSR：用于向对方请求所需要的LSA。设备只有在OSPF邻居双方成功交换DD报文后才会向对方发出LSR报文。
    
  • LSU：用于向对方发送其所需要的LSA
    
  • LSA：用来对收到的LSA进行确认。
    
• Router ID：是在OSPF内唯一标识一台路由器的ip地址
  
  • 选取规则：
    
    • 首先路由器选取它所有loopback接口上数值最高的IP地址
      
    • 如果没有loopback接口，就在所有物理端口中选取一个数值最高的IP地址
      
• 指定路由器（DR）：一个网段上的其他路由器都和指定路由器（DR）构成邻接关系，而不是它们互相之间构成邻接关系
  
• OSPF的DR和BDR：
  
  • 通过Hello报文选择DR和BDR来代表OSPF网段
    
  • 其他的路由器(DRothers)只和DR及BDR路由器之间形成邻接关系
    
  • 通过组播发送Hello报文（224.0.0.5）
    
  • 具有最高OSPF优先级的路由器会被选为DR(优先级为0不参与选举)，数字越大，优先级越高
    
  • 如果OSPF优先级相同，则具有最高Router ID的路由器会被选为DR
    
• OSPF的Hallo协议：
  
  • 当路由器上启动OSPF进程时，每台路由器都会间隔一定的时间发送Hello包
    
  • Hello包通过组播地址224.0.0.5发送（建立邻居）
    
  • OSPF路由器使用Hello包发起建立邻接关系并监视这种关系的存在和消失
    
  • 在广播网或者点对点网上，Hello的发送间隔是10秒；在NBMA网络上，Hello的发送间隔是30秒
    
• OSPF网络类型：
  
  • 广播：以太网（需要DR和BDR的选举）
    
  • 点到点：ppp，HDLC
    
  • 点到多点：多个点到点链路的集合
    
• 数据库类型：
  
  • 建立邻接关系
    
  • 链路状态数据库（LSDB）：列出网络中其他路由器的信息，由此显示了全网的网络拓扑
    
  • 最短路径树
    
  • 路由表：列出通过SPF算法计算出的到达每个相连网络的最佳路径
    
  • OSPF有三张重要的表项：OSPF邻居表、LSDB表和OSPF路由表。
    
• OSPF的度量方法：
  
  • COST= 10的8次方/BW(带宽)
    
  • OSPF协议决定最短路径是基于路由器每一个接口指定的代价（cost）来的
    
  • 一条路由的代价：是指沿着到达目的网络的路由路径上所有出站接口的代价之和!
    
• 链路状态路由协议总结：
  
  • LSA泛洪：
    
    • 不再通告路由信息，而是LSA（链路状态通告），确立邻居关系，LSA描述了路由器直连接口的状态信息，例如接口的开销、连接的对象等
      
  • LSDB组建：
    
    • 路由器将LSA存放在LSDB中，LSDB汇总了网络中路由器对于自己接口的描述，LSDB包含全网拓扑的描述
      
  • SPF计算：
    
    • 每台路由器基于LSDB，使用SPF（Shortest Path First，最短路径优先）算法进行计算。每台路由器都计算出一棵以自己为根的、无环的、拥有最短路径的“树”。
      
  • 路由表生成：
    
    • 每台路由器根据SPF计算结果，将路由加载入路由表。
      
• 建立邻居关系的条件：
  
  • 两个路由器必须在共同的网段上，它们的端口必须属于该网段上的同一个区，且属于同一个子网
    
  • 同一区域路由器必须交换相同的验证密码，才能成为邻居
    
  • OSPF协议需要两个邻居路由器的这些时间间隔相同，否则就不能成为邻居路由器。
    
  • 两个路由器可以在Hello报文中通过协商Stub区域的标记来成为邻居
    
• OSPF的有四种网络类型，Broadcast、NBMA、P2MP和P2P。
  
• OSPF链路状态路由协议的特点：
  
  • 可适应大规模网络
    
  • 路由变化收敛速度快
    
  • 无路由环路
    
  • 支持变长子网掩码VLSM
    
  • 支持区域划分
    
  • 支持以组播地址发送协议报
    
• OSPF与RIP的比较
• 
• 思科命令：
  
  • router ospf 1 启动OSPF进程
    
  • net 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0 指定OSPF协议运行的接口和所在的区域
    
  • ip ospf cost number 修改接口的Cost值
    
  • Router(config)#interface e0 Router(config-if)#ip ospf hello-interval 5 Router(config-if)#ip ospf dead-interval 20 配置OSPF计时器
    
  • area 1 stub no-summary 完全末梢
    
  • area 10 nssa 完全非纯末梢
    
  • area 3 stub 末梢区域
    
  • 查看邻居列表: Router# show ip ospf neighbor
    
  • 查看链路状态数据库 : Router# show ip ospf database
    
  • 查看路由表： Router# show ip route
    
  • 查看OSPF的配置： Router# show ip ospf
    
  • 查看OSPF接口数据结构： Router# show ip ospf interface 接口
    
• 华为命令：
  
  • ospf 1 route-id 1.1.1.1 OSPF 进程
    
  • area 1 区域1
    
  • net 10.31.1.253 0.0.0.0 通告网段
    
  • net 10.31.1.0 0.0.0.255
    
  • nssa 完全非纯末梢
    
  • stub 末梢区域
    
  • stub no-summary 完全末梢
    
  • 查看ospf信息路由表： display ospf routing
    
  • 查看邻居<关系>：display ospf peer
    
  • 查看通过OSPF学到的路由：display ip routing-table protocol ospf
    
  • 重置OSPF邻居关系：reset ospf process
    
  • 查看ospf链路状态数据库：display ospf lsdb