OSPFI相关知识

OSPF : Open Shortest Path First - 开放式最短路径优先
支持网络的层次化设计
-区域
骨干 ： 0区域，就是骨干区域
非骨干：不是区域0的，都叫做非骨干区域
所有的非0区域，必须直接连接0区域；
非0区域之间，不可以直接进行通信的；

配置命令：
router ospf 1
netowrk x.x.x.x y.y.y.y area {id}
router-id n.n.n.n
OSPF邻接建立影响因素：
1、确保最小范围内双向ping通；
2、能够正常发送OSPF报文；
#确保链路正常宣告；
3、能够正常接收OSPF报文；
#确保链路正常宣告；
#确保ACL放行 OSPF 流量；
4、开始比较OSPF报文参数：
1、RID不能相同；
router ospf 1
router-id x.x.x.x
clear ip ospf process
2、区域ID必须相同；
3、认证必须成功(认证类型必须相同，并且密码必须相同)
4、子网掩码必须相同(特殊情况下)
5、hello时间必须相同；
interface fas0/0
ip ospf hello-interval {value}
6、dead时间必须相同；
interface fas0/0
ip ospf dead-interval {value}
7、特殊标记位必须相同；
8、优先级必须不能全为0(特殊情况下)
interface fas0/0
ip ospf priority {value}
9、3层MTU必须相同，否则会卡在 Exstart 状态
ineterface f0/0
ip mtu 1499 默认1500
mtu ：最大传输单元 max transmit
调试命令：
debug ip ospf hello -->比较 hello 中的参数时，使用该命令；
debug ip ospf adj --->比较 OSPF 头部中参数时，使用该命令；

华为配置 OSPF 的命令：
[R1]ospf 10 router-id 1.1.1.1
[R1-ospf-10]area 12
[R1-ospf-10-area-0.0.0.12]network 192.168.12.0 0.0.0.255
验证命令：
display ospf 10 brief // 类似于 show ip protocols
display ospf 10 peer [brief] // 类似于 show ip ospf neighbor
display ospf 10 lsdb //类似于show ip ospf database
OSPF邻接建立状态：
0、down：邻居从完好状态到挂掉；
1、init：初始化，表示本地路由器收到了对方发送的hello包；
attempt : 尝试；
只有在以单播的方式建立 OSPF 邻居时，才会有。
2、two-way：双向通信状态；表示本地路由器收到了对方发送的hello
包，并且在对方的报文中，发现了自己的 RID(neighbor-list)
此时也说明两边的hello中的参数协商成功了；

        在特殊的网络环境下，我们会在多个路由器中选择DR/BDR，
        其他的路由器都叫做 DRother。此时，所有的路由器都仅仅
        和DR/BDR同步数据库。DRother之间永远是处于Two-way。
        选择DR的原则：
              0、只有优先级不为0的路由器，才可以参与选举；
                 优先级为0的路由器，永远称之为 DRother。
              1、首先比较的优先级，越大越好；(默认是1)
              2、如果优先级相同，则比较 RID，越大越好；
        DR:designated router - 指定路由器
        BDR:backup designated router - 备份指定路由器

3、exstart：交换初始化状态；目的是在该阶段进行协商，从而确定
在后续的数据库同步过程中，应该如何确保稳定有效传输；
DBD-database description ，数据库描述报文；
master/slave
选择原则：RID，越大越好；
I-初始化位，表示的是第一个 DBD报文；
M-More，表示后续还有更多的 DBD ；
MS-master/slave，表示主从关系位；
4、exchange：交换
在该阶段，交换的其实不是数据库中的具体条目内容，
而是数据库中的每个LSA条目的简要信息；
此时发送的报文，就是 DBD，里面包含的是
LSA的简要/摘要信息；

5、Loading：加载
该过程中，才是真正的进行 LSA 的请求和发送的；
此时发送的报文是：LSR/LSU/LSAck

6、full：邻接。该状态表示双方的数据库完全同步。

OSPF网络类型：
OSPF的工作过程，完全由网络类型来决定；
任何一种类型的链路，默认都对应着一种网络类型，
但是，可以基于网络需求，进行人工修改；
interface fas0/0 //修改端口网络类型；
ip ospf network {type}
show ip ospf interface fas0/0 //查看端口网络类型；

broadcast ：广播。(MA , multi-access)
当2层协议为ethernet时，对应的是广播网络类型；
hello是10s；dead是40s；
需要选举DR/BDR；
端口主动发包，发包方式为组播(224.0.0.5/6)
non-broadcast ：非广播。(NBMA)
当2层协议为Frame-relay时，对应的是非广播网络类型；
hello是30s；dead是120s；
需要选举DR/BDR；
端口不主动发包，发包方式为单播；
【OSPF实现单播：neighbor x.x.x.x】

point-to-point：点到点(P2P)
当2层协议为HDLC\PPP时，对应的是点到点网络类型；
hello是10s；dead是40s；
不需要选举DR/BDR；
端口主动发包，发包方式为组播(224.0.0.5)
point-to-Multipoint：点到多点(p2mp)
hello是30s；dead是120s；
不需要选举DR/BDR；
端口主动发包，发包方式为组播(224.0.0.5)
point-to-Multipoint non-broadcast：点到多点(p2mp-NB)
hello是30s；dead是120s；
不需要选举DR/BDR；
端口不主动发包，发包方式为单播

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LSA的类型：
OSPF的数据库中包含的是 LSA ；
OSPF的数据库是以区域的形式来组织 LSA 的；
同一个区域中的所有路由器，数据库是完全同步的；
LSA的摘要信息详解：
link-id：表示的是LSA的名字，
adv：表示的是产生这个LSA的路由器的名字；
age：表示的是存活时间；最大存活时间是3600s；
seq：表示的序列号；LSA表示的链路每变化一次，LSA的序列号
就会增加1；
checksum:校验和，用于确保 LSA在传输过程中，没有被损坏。
link-count：链路计数器，只有1类LSA才会拥有。表示的是
该路由器上有多少个链路宣告进入了该区域；

1类LSA：router LSA
   任何一个路由器，都会在任何一个区域中产生一个 1类LSA ；
   可以将1类LSA理解为“自我介绍”，用于说明本身有哪些链路
   进入了该区域，并且是连接着哪些设备，是如何连接的；
   到对方的距离是多少；

   1类LSA只能在一个区域内部进行传输；

   link-id：路由器的RID
   adv：路由器的RID
   传输范围：只能在一个区域内部
   ADV是否变化：不变化   

2类LSA：net Link state
   这种类型的 LSA ，只有在选举DR/BDR的网络环境中才会有。
   只有DR才有资格产生 2 类 LSA 。   

   link-id：表示的是 DR 的接口IP地址；
   ADV：DR的 RID ；
   传输范围：一个区域内部
   ADV是否变化：不变化；

// 基于 LSDB 中的1类LSA 或者 1和2类LSA，就可以计算出
    一个区域内部的路由，叫做 O 的路由；
3类LSA：summary net link state
   在不同的区域之间传输路由信息；
   这种类型的LSA，仅有 ABR 可以产生。
   3类LSA被ABR产生以后，首先进入到 OSPF 区域0，然后再转发到
   其他区域。
   ABR：
      1、可以将非0区域中的“域内-O”路由，转变成3类LSA，发送到
         0区域；
      2、可以将0区域中的“域内-O”路由，转变成3类LSA，发送到非
         0区域；
         也可以将0区域中的“域间-OIA”路由，转变成新的3类LSA，
         发送到其他的非0区域中；
      3、一定不可以将非0区域中的3类LSA转发到0区域；；
    link-id：表示的是路由的前缀；
    adv：ABR的RID；
    传输范围：一个区域内部
    ADV是否变化：是；
4类LSA：summary ASB link state
    专门是为了辅助5类LSA计算路由而生的；
    传递的信息是 ASBR 的 RID ；
    是由与 ASBR在同一个区域的 ABR 产生的；
    传递过程中每经过一个ABR，ADV都会变化一次。
    link-id：表示的是 ASBR的 RID；
    adv：ABR
    传输范围：同一个区域内部；
    ADV是否变化：是的；

5类LSA：external LSA
    表示的是OSPF的外部路由，没有任何区域概念；
    可以在OSPF网络中畅通无阻。
    哪里有OSPF，哪里就有5类LSA。

    link-id:表示的是外部路由前缀；
    adv：ASBR的 RID ;
    传输范围：没有限制；
    ADV是否变化：否；
注意：
   计算域内路由时，使用的1类或者1类和2类LSA；
   计算域间路由时，使用的是3类和1类；
   计算外部路由时，使用的是5类和1类，或者是5类，4类和1类；
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非0区域没有直接与0区域互联，解决方案：
1、引入外部路由；
       #运行多个OSPF进程，并且相互之间进行重分发；
2、引入内部路由(O IA)
       #引入虚链路。
           通虚链路建立的OSPF邻居关系，永远都是属于区域0的；
           R3;
              router ospf 1
                area 12 virtual-link 4.4.4.4
           R4:
               router ospf 1
                area 12 virtual-link  3.3.3.3

Virtual-link：虚链路；