路由器以及OSPF总结

什么是路由器？

路由器是一个可以进行路由和转发的网络设备，能够隔离广播域、指定访问规则、进行子网间速率的适配、将不同类型的网络互联等，主要提供了路由和转发两种机制。
路由：路由器运行路由协议生成路由表，通过查找路由表来确定去往目的端应该走哪些设备，决定数据包从源端到目的端所经过的路由路径。
转发：查找IP头部信息确定目的地址来转发IP包，将路由器输入端的数据包移送到适当的路由器输出端。
路由器可以分为两个部分，路由引擎和转发引擎，控制层面的交给路由引擎，数据层面的交给转发引擎，这是路由器提供的两种不同的报文处理路径。其中路由引擎可以看作是软件层面（需要CPU、内存、操作系统来运行路由协议），路由协议计算的结果是以路由表的形式输出出来，有了路由表就可以进行路由，路由表进行映射形成FIB表（转发信息表）。这两个表都用来保存路由信息，但路由表包含更多的信息IP地址/IP子网、下一跳、路由度量、转发时间等，转发表值包含IP地址/IP子网和下一跳/出接口，路由器实际转发时使用的时转发表。

OSPF
Spf（short path first，D.J算法）
以自己为根运行spf算法，可以分为两步
第一步：到达其它路由器（树干）
第二部：到达自身各网段（树叶）

学习Ospf最重要的三点：状态的变换、状态包的参与、导致状态卡的原因
为什么会卡在某一个状态？
Down ospf没有运行
Init 没收到对方的包
Two-way 没有选举成功
Exstart mtu不匹配
Exchang mtu发生变化，包太大被过滤（包的交互有问题）
Loading LSA加载不完全（如：请求5个包回4个）

哪些情况会引发？
1、 相同的route-id
2、 认证有问题
3、 区域id不同
4、 特殊区域标识不一致
5、 优先级都为0
6、 MTU不一致
7、 包交互问题
8、 LSA加载不完整
9、 Hello时间不一致
10、MA网络类型，掩码不一致（不在一个子网）
11、虚链路两个ABR的出接口ospf包不通
12、shame-link不通

1类LSA的网络类型分为4种：
Point to point点到点
Transit多路（点到多点实际上时点到点的集合）
Stub末节
Virtual link虚链路

为什么要有2类LSA，2类时如何解决1类的问题的？

2类LSA
如图，R1、R4、R5都连接在N9上，在1类LSA中R5不知道N9连接了哪些设备，而2类LSA可以解决这个问题，指明N9连接了哪些设备

所有路由表的复制行为都是一种距离矢量行为

3类LSA（复制域间路由，具备距离矢量的特点）
区域间星型结构防环
到达ABR无环，进而到达其它区域路由条目也是无环的（都是树状结构）
区域间存在水平分割（当存在多个ABR时防环）

4类LSA（辅助5类LSA，因为5类无法解决下一跳的问题）
是一种特殊的3类LSA，传播属性和通告者属性与3类相同，只是通告的内容不同，3类通告域间路由，4类通告域间route-id，

4类从ABR（R2）发出，告诉R1要到达ASBR（R7）必须要到达R2

正常情况R1到达R5的A接口路径时R1-R2-R3-R4-R5，但时如果有FA地址，5类选择下一跳就不会按照ASBR的指向去选择，而会按照FA的地址做指向选择（将ASBR的指向覆盖成FA的指向），路径为R1-R2-R3-R5，所以FA可以修正次优路径。
FA地址本身是下一跳，会引起路由表的递归查找，如果递归不到或递归到的不是O或OIA开头的路由，该5类失效（路由表上消失），该现象称为路由不加表，BMA与点到点建邻（一个需要进行DR、BDR选举一个不需要，一个有two-way一个没有）也会引发此现象（因为spf算法错乱无法计算路由）。
5类不加表还有一个引发点就是4类可能被过滤

上图网络环境如果想做到扩展性好的方案，推荐MA、NBMA（MA和NBMA分支站点接口优先级设为0）或mgre支持伪组播（组播映射），一般最好的方案是点到多点（通过mgre的配置改良可以克服点到多点必须绕行的缺点）

可以做点到点，但会占用较多的子网，并且在hub上会开启较多的tunnel，后果就是配置繁琐，改动不方便

不支持组播的原因：当有新的点出现时，在hub上还要指邻居，灵活性不够，每增加一个点都需要手动建立邻居