HCIP -- OSPF 总结

OSPF：Open Shortest path First  ：开方式最短路径优先

一、基础知识：

1、使用范围：IGP

2、协议算法特点：链路状态型路由协议，SPF算法

3、协议是否传递网络掩码：是

4、协议封装：基于TCP封装，协议号为89

二、OSPF特点：

1、OSPF是一种典型的链路状态型路由协议

2、传递的信息称作：LSA，LSA链路通告，包含路由信息和拓扑信息

　　路由LSA：描述本路由器上的接口路由信息

　　拓扑LSA：描述路由器之间的连接状态

3、更新方式：触发更新+30min的链路状态更新

4、更新地址：组播和单播更新地址

　  　　组播地址：224.0.0.5----所有运行OSPF的路由器都会接收这个组播组

　　　　　　　　  224.0.0.6----多有的DR路由器才会运行的

5、支持路由认证

6、支持手工汇总

　　OSPF是LS型路由协议，既传递路由又传递拓扑，手工汇总只能汇总路由信息，不能汇总拓扑信息

7、支持区域划分

三、OSPF区域

　　　基于接口或链路划分

1、区域划分的意义：

　　　(1)、减少LSA数量

　　 （2）、减少LSA传播范围

2、区域划分是基于接口或链路的

3 、区域设计原则：

　　1）OSPF网络中必须存在且唯一的骨干区域

　　2）若存在非骨干区域，非骨干区域必须与骨干区域直接相连

　　　　骨干路由器：所有接口都在area 0里

　　　　非骨干路由器：所有接口都在非area 0里

　　　　ABR：区域边界路由器，能够产生3类LSA的路由器（属于area 0 和非area 0的路由器）

　　　　ASBR：自治系统边界路由器，能够产生5类或7类LSA的路由器（OSPF网络和非OSPF网络网络的边界路由器，必须通过重发布在路由器上做路由引入才算ASBR）

四、OSPF消息数据包：

1、邻居与邻接 ：

　　邻居：双方互相知道彼此的存在，但并没有交换LSA

　　邻接：在邻居关系建立之后才会共享LSA，在共享了LSA之后，邻接关系才会建立

2、hello：周期性发送，周期时间10s或30s（根据不同的网络类型默认10s或30s）

　　　　目的：建立并维持OSPF邻居关系（邻居关系建立之后充当保活包功能）

3、DBD：数据库描述包，特点：隐性确认，看序列号，在对方互相发的包中，序列号变相同后代表隐性确认

　　1）主从选举DBD：比较双方的router-id，大的一方为主（master），小的一方为从（slave），主要用于LSA的交互

　　2）携带LSA头部信息的DBD

4、LSR：链路状态请求，按照DBD报文中的未知LSA头部进行请求

5、LSU：链路状态更新，携带LSA信息

6、LSACK确认：链路状态确认

五、OSPF邻居状态机制：--LS型协议特有的

down、init、attempt、two-way、exstart、exchange、loading、full

1、init：初始化状态，一旦开始发送hello报文，进入初始化状态

2、two-way：双向通信状态（邻居状态），接收到包含自己router-id的对方hello报文

　　邻居关系建立的条件：　

　　　　1.router-id 必须不同

　　　　2.area ID 相同

　　　　3.认证： 认证类型 （不认证=0 明文认证=1 MD5=2） 认证数据

　　　　4.hello时间，dead时间

　　　　5.特殊区域标识（E（外部路由位）=1 ； N（NSSA外部路由位）=0 P=0）

　　　　6.MA网络中，网络掩码必须一致

　　　　7.必须同时使用单播或组播更新

　　　　8.更新源检测（双方的IP地址必须在同一网段

　　DR选举：　

　　　　邻居状态下（two-way）：条件匹配-->邻居成为邻接关系的条件（目的：消除重复更新）

　　　　　　 MA的网络中会选举DR（指定路由器） BDR（备份指定路由器）

　　　　DR选举： 1.比较优先级 （范围：0-255，默认优先级为1 ，越大越优）

　　　　　　　　   2.比较各自的router-id，越大越优

　　　　DR选举了之后，其他所有人只是个DR建立邻接，把信息都交给DR，然后再由DR分别交给其他人

　　　　注意：1.DR抢占是关闭的

　　　　　　    2.DR是一个接口概念

　　　　　　    3.优先级范围0-255，数字为0代表不参与选举

　　　　　 　   4.先选举BDR ，再升级为DR

　　　　　　　（DR、BDR的选举是在一个时间范围内，超过这个时间范围优先级再高也不能成为DR），时间：waiting time，在华为中，waiting time=dead time（40s）

3、exstart：预启动状态，一旦开始发送主从DBD，则进入预启动状态

4、exchange：预交换，（发送类hello的DBD选主从）主从选举完成，则发送携带LSA头信息的DBD，进入预交换，会发数据包，但没有LSU

5、loading：加载状态，一旦发送LSU数据包，进入了加载状态，进行大量LSA的学习

6、full：邻接状态，双方LSA同步（双方LSA全部学习）　　

六、补充：

1、为什么RIP不需要router-id，OSPF需要?

　　因为OSPF是LS型协议，需要router-id，因为收集到路由、拓扑信息需要构建逻辑拓扑，则需要将OSPF中的每个路由器标记出来，用路由器的唯一性标识-router-id来

2、以太网线----->MA

　　　　可以通过修改接口网络类型将MA改为P-to-P

　  串线------>点到点

3、广域网：PPP、HDLC   ------> 不选DR

　　　　　 FR（帧中继）、ATM  ------> 选DR

　 路由器物理接口类型：是一个默认的、最原始的状态---->选DR或不选DR，但OSPF的网络类型是独立的，因为不同的物理接口，可以修改它的网络类型