OSPF路由协议基本原理

解决RIP的瓶颈——15跳数

OSPF路由协议总述(知识点纲要)

四种路由类型：DR、BDR、ABR、ASBR

五大区域：骨干区域、标准区域、末梢区域、纯末梢区域、非纯末梢区域

五大数据包类型：Hello、DBD、LSR、LSU(包含多个LSA)、LSACK

六种LSA：Type1、Type2、Type3、Type4、Type5、Type7

七个状态：Down、Init、2-Way、Exstart、Exchange、Loading、Full

一、网关协议

1.内部网关协议（IGP）：RIP、OSPF（端口划分）、ISIS（路由器划分）等

2.外部网关协议（EGP）：BGP

二、OSPF是链路状态路由协议（开放式最短路径优先选择协议）——转发自己的链路状态的信息库

1. 邻居列表
2. 链路状态数据库
3. 路由表

过程：建立邻接关系——链路状态数据库——算法（Dijkstra算法）计算最短路径数——生成路由表

自治系统（AS）：相同路由进程协议的区域 例：区域中都用OSPF 1

三、OSPF区域之骨干区域和标准区域

为了适应大型网络，OSPF在AS（自治系统）内划分多个区域

每个OSPF路由器只维护所在区域的完整链路状态信息

1. 骨干区域（核心）
2. 标准区域（非骨干区域）——围绕骨干相连

区域ID

区域ID可以表示成一个十进制的数字（一般在思科上用十进制数字进行模拟配置）

也可以表示成一个IP

下图就是在一个自治系统（AS）中的不同区域的ospf协议，且在该系统下的ospf协议的进程相同其中AREA0为骨干区域

其他的为非骨干区域

Router ID（重要）

OSPF区域内唯一标识路由器的IP地址

Router-id选取规则（注意选取时根据实际情况进行选择）

1. 选取路由器loopback接口（虚拟接口）上数值最高的IP地址（路由器比较多的情况）；
2. 如果没有loopback接口，在物理端口中选取IP地址最高的（不推荐，万一挂的就是它就完了）；
3. 也可以使用router-id命令指定（推荐，路由器不多的情况）

只要路由器没有宕机且有一个接口没有挂掉loopback就生效

四、DR和BDR

DR是主路由，BDR是备路由，剩下的都是其它路由

1. 指定路由器DR（老大）：负责更新其他所有OSPF路由器的信息。
2. 备份指定路由器BDR（老二）：负责监控备份DR的状态，并在当前DR发生故障时接替其角色。
3. 其它路由器：只和DR及BDR形成邻接关系

DR和BDR的选举方法

1.自动选举DR和BDR

网段上Router ID最大的路由器将被选举为DR，第二大的将被选举为BDR

2.手工选择DR和BDR

1. 优先级范围是0~255，数值越大，优先级越高，默认为1；

2. 如果优先级相同，则需要比较Router ID；

3. 如果路由器的优先级被设置为0，将不参与DR和BDR的选举

注意！路由器的优先级可以影响一个选举过程，但是它不能强制更换已经存在的DR或者BDR路由器

其实这也就是说其实是人为已经先行定下了DR和BDR因为在配置时有先后顺序，除非路由器宕机或者出现其他问题才会进行真正的选举

OSPF的组播地址

224.0.0.5（DR和BDR负责监听224.0.0.6的信息）和224.0.0.6（other监听自己的网络信息查看自己有没有什么改动）

OSPF的度量值为COST（开销）

COST=10^8/BW BW（带宽）的值越大越好，开销越低

五、OSPF数据包（5个包）

ospf数据包是承载在IP数据包内的，使用协议号为89，其类型如下表所示：

六、OSPF邻接关系的建立（7个状态）

1. OSPF启动的第一个阶段是使用Hello报文建立双向通信的过程

2. OSPF启动的第二个阶段是建立完全邻接关系的过程

   下面是完整的过程阐述：

   down状态的接口接收到Hello信息包后——激活init状态（ 只能接收hello包，不能发送hello包）——route系统加载完成后从init状态进入2-way状态（该状态既可以接收hello包也可以发送hello包，即完成选举出两个最大的router ID但并不会确定主从路由，即DR和BDR）；

   exstart状态确定DR和BDR的身份——exchange状态交互DBD包同时接收到后也会有LSACK包——loading状态（最繁忙LSR，LSU（多个LSA），LSACK），形成路由表——FULl状态 稳定状态开始转发数据包——类似于RIP的收敛

七、OSPF的网络类型

划分为四种类型：点到点、 点到多点、广播多路访问、非广播多路访问

八、OSPF的特点

1. 可适应大规模网络
2. 路由变化收敛速度快
3. 无路由环
4. 支持变长子网掩码VLSM
5. 支持区域划分
6. 支持以组播地址发送协议报

九、OSPF与RIP的比较