大型企业网络构建(一)——OSPF路由原理详解

OSPF的基本概念：

OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)是一个内部网关协议(
OSPF区域：为了适应大型网络，OSPF在AS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。
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。
骨干区域的Area 0：负责区域间路由信息的和传播
非骨干区域：必须通过骨干区域0 才能通信。

OSPF的工作原理：

1.  建立邻居表
    a)  链路互通
    b)  正常发送报文——确保启用了OSPF，报文比较（hello）
2.  同步数据库（邻居的状态如果是 full ，就表示数据库同步）
    OSPF的邻居状态：
    Down————此状态还没有与其他路由器交换信息。
    init ———表明在DeadInterval里收到了Hello包，但是2-Way通信仍然没有建立。
    two-way——双向会话建立，而RID彼此出现在对方的邻居列表中。
    Exstart——信息交换初始状态，确定 Master，路由器ID大的的成为Master。
    exchange —信息交换状态，本地路由器和邻居交换一个或多个DBD分组
                        （也叫DDP），DBD包含有关LSDB中LSA条目的摘要信息。
    loading ——信息加载状态，收到DBD后，将收到的信息同LSDB中的信息进行比较。
    Full————完全邻接状态，邻接间的链路状态数据库同步完成。
3.   计算路由表（每一个路由器基于自己的数据库，单独计算出来）
        同一个区域中的所有路由器的数据库，是完全同步的。

DV 和 LS对比：

1.每一个路由器对整个网络都有一个独立的认识，不依靠其他路由器
2.LS协议在路由器之间传递的不是路由条目，而是计算路由条目
        时所用到的基本的链路状态信息。所以呢，理论上来说，
        OSPF网络是没有任何规模限制的；
3.LS协议支持网络的层次化设计，DV协议是不支持的；

OSPF 报文：

Hello: 建立 维护 拆除OSPF的邻居关系的。
BDB：数据库描述报文，用于快速，高效实现数据库
LSU：链路状态更新报文，用于传输数据库的具体条目
LSR：链路状态请求报文，用于主动请求数据库条目
LSack：链路状态确认报文，确保LSU/LSR的可靠传输。

DR与BDR的选举原则：

1.  当网络类型为 broadcast / nbma  的时候，才会选；
2.  首先比较优先级，如果优先级都为0，则都没有自资格参与选举（DRother）
3.  其次，如果优先级相同，比较 RID ；越大越好 
4.  DR 和 BDR 仅仅是一个“接口”的概念；每一个网段一定有一个DRBDR可有可无

OSPF 的路由的类型：

内部路由 - 凡是通过 network 方式宣告/引入的
                     区域内部的路由；
                     区域之间的路由
外部路由 - 凡是通过 import-route 方式宣告/引入的；

OSPF 路由器的角色:

ABR ：同时连接多个区域，并且其中一个区域是区域0的路由器，
            才可以称之为 ABR ； 
ASBR : autonomous system border  router 
                         自治      系统   边界   路由器 
            具有”引入外部路由“能力的路由器，就叫做 ASBR 。     
                即 凡是能够 输入 "import-route {protocol}" 的
             路由器，都可以称之为 ASBR

链路状态通告类型：

1类：路由器LSA——由区域内的路由器发出的
2类：网络LSA——   由区域内的DR发出的
3类：网络汇总LSA——由ABR发出的，其他区域的汇总链路通告
4类：ASBR汇总LSA— 由ABR发出的，用于通告ASBR信息（必须与5类结合才能计算路由）
5类：AS外部LSA  ——ASBR发出的，用于通告外呼路由
7类：NSSA外部LSA——NSSA区域内的ASBR发出的。通告本区域连接的外部路由

Ospf特殊区域：

定义：如果一个区域不接受外部路由，这个区域就叫做特殊区域。
作用：可以保护该区域不受到外部链接的不稳定的影响。
a)  Stub区域：——末梢区域
        该区域不支持4/5类LSA，默认支持1 2 3类网络
        stub区域的 ABR 会自动的向 stub 区域产生一个3类LSA表示的默认路由
        配置命令：ospf 1——area 1——stub no-summary
b)  Totally Stub ： 完全末节区域
        为了保护该区域不受到外部链路以及内部其他区域
         的不稳定的影响，我们将该区域配置为完全末节区域。
        配置命令：ospf 1——area 1——stub no-summary
c)  NSSA : not so stub area 。
        该区域是可以引入外部路由的，但是只能是以7类LSA的形式存在。
        该区域中不支持4、5类 LSA ；支持1、2、3、7类LSA。
        所以，这个区域能够不受”外部链路“不稳定造成的影响。
注：
（1）1.7类LSA只能存在于 NSSA 区域，不会传输到其他区域
（2）NSSA 区域的 ABR ，会自动的将7类LSA，转换成5类LSA
                并且只能做单向转换，即不能将5类转换成7类；
            配置：ospf 1——area 12——nssa
d)  totally NSSA：
        仅仅在 NSSA 区域的 ABR 上，配置以下命令：
        ospf 1——area 1——nssa no-summary