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OSPF HCNA基础知识

基本概念
        开放式最短路径优先 是一种IETF定义的基于链路状态的内部网关路由协议，通过hello报文发现和维护邻居关系

        通过交换LSA 交互成LSDB，每个区域形成单独LSDB
        LSA(链路状态公告)：包含了路由器已知的接口IP地址、掩码、开销和网络类型等信息
        在LSDB的基础上使用SPF算法进行运算，建立起到达每个网络的最短路径树

        RIP是一种基于距离矢量的路由协议，存在收敛，易成环，可扩展性差，逐渐被OSPF所取代
        OSPF将路由变化的路由向外发送，收敛快，没有路由环路

OSPF基本原理
        OSPF要求每台运行OSPF的路由器都了解整个网络的链路状态信息，这样才能计算出到达目的地的最优路径。OSPF的收敛过程由链路状态公告LSA（Link State Advertisement）泛洪开始，LSA中包含了路由器已知的接口IP地址、掩码、开销和网络类型等信息。收到LSA的路由器都可以根据LSA提供的信息建立自己的链路状态数据库LSDB（Link State Database），并在LSDB的基础上使用SPF算法进行运算，建立起到达每个网络的最短路径树。最后，通过最短路径树得出到达目的网络的最优路由，并将其加入到IP路由表中。


报文
       使用组播报文224.0.0.5 发送或接收
       使用广播报文224.0.0.6  
        
hello报文
       最常用的一种报文，用于发现、维护邻居关系。并在广播和NBMA（None-Broadcast Multi-Access）类型的网络中选举指定路由器DR和备份指定路由器BDR
       广播和PtoP网络中 hello报文10秒钟一发 死亡时间为4倍的hello时间
       P to MP和NBMA hello报文30秒发一次  
               hello报文中，当DR/BDR为0，说明不选举
               active neighbor 邻居路由器的router-id 
DD报文
        两台路由器进行LSDB数据库同步时，用DD报文来描述自己的LSDB。DD报文的内容包括LSDB中每一条LSA的头部（LSA的头部可以唯一标识一条LSA）。LSA头部只占一条LSA的整个数据量的一小部分，所以，这样就可以减少路由器之间的协议报文流量。

LSR报文
        两台路由器互相交换过DD报文之后，知道对端的路由器有哪些LSA是本地LSDB所缺少的，这时需要发送LSR报文向对方请求缺少的LSA，LSR只包含了所需要的LSA的摘要信息。

LSU报文
        用来向对端路由器发送所需要的LSA。

LSACK报文
        用来对接收到的LSU报文进行确认。



路由器类型
       骨干路由器BR
                源和目标都在area0 
       域内路由AR
                源和目的都在同一区域内
       外部路由ASBR
                源和目的不在同一协议
       域间路由ABR
                源和目的不在同一区域

Router-id 路由器的唯一标识符
       一般配置时尽量不要和loopback一样 
       选举规则
                第一次配置时就声明，手工配置，优先级最高
                未手工配置router-id，使用loopback
                没有loopback，则选择最大的活动接口的ip地址
       不具备抢占性，除非重启OSPF进程，才会加上 
router-id配置
        ospf 1 router-id 1.1.1.1//进程下声明
        router-id 1.1.1.1//全局下声明
               进程下要由于全局下 
        reset ospf prosses重置ospf进程


OSPF区域
       骨干区域必须存在，为area0 

OSPF基于IP协议 协议号89

有邻居关系和邻接关系
       当每个的hello报文头部一致，包含自己的router-id，成功交换hello报文之后，当两边信息一致时，则说明邻居关系建立成功 
       邻居不一定邻接，邻接一定邻居

       建立邻居关系是构建路由表的第一步

邻居状态机 
       DOWN状态：未启用OSPF进程，未接收HELLO报文
       ATTEMPT状态：在NBMA中出现，代表路由器正在选举DR/BDR，本地路由器正在发送hello报文，还未收到回应
       INIT状态：路由器收到hello报文，但是自己Router-id与发送过来的报文之中的邻居Router-id不匹配，未建立邻居关系
       2-WAY状态：建立了双向的邻居关系，但未建立邻接关系，开始选举DR/BDR，还是发送hello报文
       EXSTART状态： 形成邻接关系第一步，变成此状态后，发送DD报文，选举主从关系(谁先发，谁后发)Router-id大的先发，DD报文中的初始序列号，能够正确确认后续交换的信息
       EXCHANGE状态：发送LSR请求，DD报文持续发送，建立起LSA的目录，传输的所有信息都在LSA里面
       LOADING状态：路由器开始发送LSR
                               LSU用于发送对方所需要的LSA
                               LSACK用于确认对方发来的LSA
        Full：当两边LSDB一致，建立起FUll状态，说明OSPF网络联通
        
          查看链路状态数据库： 
                dis ospf lsdb 

OSPF报文
       SNACK：链路断开

DR/BDR选举：
       DR 制定路由器
       BDR 备份路由器 
       为了减少邻接关系，减少邻接关系条目，减少带宽消耗        
       不选举时，邻接关系的数量是 n*[n-1]/2 
       选举规则：
               1.接口为0，不选举
               2.接口优先级默认为1(0-255)，越大越优先
               3.接口优先级一样，Router-id越大越优先 
               4.DR/BDR不具备抢占性
        在DRouter中先选举BDR，在BDR中选举DR 
       
        建立时，只需要不同阶级之间连接即可 

OSPF开销
       cost默认为1，参考带宽/接口带宽=cost
                            参考带宽为100M
        ospf cost <>
        bandwidth-reference <>
        一般不建议修改带宽，一个修改则全需要修改 

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