OSPF动态路由协议（理论篇）

OSPF路由协议概述

内部网关协议和外部网关协议：

1、  自治系统（AS）
2、  内部网关协议（IGP）
3、  外部网关协议（EGP）BGP协议

路由器较多管理：

每个内部网关的协议包含（RIP、OSPF、ISIS），但是只能对内通讯

OSPF是链路状态路由协议

四个路由器串联的数据可以互通
OSPF最短路径优先选择协议（路径成本、带宽越高路径成本越低）

工作过程：

1、邻居列表
2、链路状态数据库DBD
3、路由表

OSPF区域：

1、为了适应大型的网络，OSPF在AS内划分多个区域
2、每个OSPF路由器至维护所在区域的完整链路状态信息

区域ID：

区域ID可以表示成一个十进制的数字
也可以表示成一个IP

骨干区域Area0（有，且只能有一个）：

负责区域间路由信息传播
非骨干区域

Router ID：

OSFP区域内唯一标识路由器的IP地址

Router ID选取规则：

1、选取路由器loopback接口上数值最高的IP地址
2、如果没有loopback接口，在物理端口中选取IP地址最高的
3、也可以使用router-id命令指定Router ID

DR和BDR：

1、广播网络中建立临接关系
2、构建n（n-1）/2个邻接关系

DR和BDR的选举方法：

自动选举DR和BDR：

1、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

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，则需比较Router ID
3、若果路由器的优先级被设置为0，它将不参与DR和DBR的选举

DR和BDR的选举过程：

路由器的优先级可以影响一个选举过程，但是他不能强制更换已经存在的DR或BDR路由器

OSPF的组播地址：

224.0.0.5
224.0.0.6（倾听路由反馈）

OSPF的度量值为COST：

1、COST=10八次方/BW
2、最短路径是基于接口指定的代价（cost）计算的

OSPF数据包：

1、承载在IP数据包内，使用协议号89

OSPF的包类型：

1、Hello包：用于发现和维持邻居关系，选举DR和BDR
2、数据库描述包（DBD）：用于向邻居发送摘要信息以同步链路状态数据库
3、链路状态请求包（LSR）：在路由器收到包含新信息的DBD后发送，用于请求更详细的信息
4、链路状态更新包（LSU）：收到LSR后发送链路状态（LSA），一个LSU数据包可能包含几个LSA
5、链路状态确认包（LSAck）：确认已经收到LSU，每个LSA需要被分别确认

OSPF启动的第一个阶段是使用Hello报文建立双向通信的过程：

1、down状态：没有打招呼确定邻居状态之前
2、init状态：收到hello包之后激活
3、2-Way状态：建立交互（选举DR和BDR，只选出两个最大的，但是不确定DR和BDR）
4、ExStart：准启动状态（确定DR和BDR身份）
5、Exchange状态：交换数据（DBD报文和链路状态数据库，LSAck）
6、Loading状态：加载（数据类型：LSR/LSU/LSA/LSAck）
7、Full状态：收敛

OSPF将网络划分为四种类型：

1、点到点网络
2、广播多路访问网络
3、非广播多路访问网络
4、点到多点网络

从以下几方面考虑OSPF的使用：

1、网络规模
2、网络拓扑
3、其他特殊要求
4、路由器自身要求

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

总结OSPF路由协议

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、存末梢区域、非存末梢区域
五大数据包类型：hello、DBD、LSR、LSU(LSA)、LSACK
六种链路状态通告（LSA）：type1、type2、type3、type4、type5、type7 
七种状态：down、init、2-way、exstart、exchange、loading、full