OSPF简介、最短路径树算法、有向图

一、OSPF简介：标准的无类别链路状态型协议，使用组播224.0.0.5/6，协议号89，采用直线型或者星型结构以防止环路，区域之间有水平分割原则，分布式计算，采用SPF算法，区域之内传递拓扑，区域之间传递路由条目，以减少跟新量，采用周期更新和触发更新结合机制，该协议是一款比较稳定的协议。
二、OSPF的邻居关系
（1）p2p网络：直接建立邻居，使用组播地址224.0.0.5沟通；
（2）MA网络：选举DR/BDR，默认非抢占，可以开启；
选举方式：（1）接口优先级:范围0-255，默认为1，0表示不参与选举，越大越可能成为
DR;
(2）router-id：唯一标识路由器，采用和IP地址相同的格式，先默认最大环回
地址，若没有则选择最大接口地址；
（3）通信过程：仅DR/BDR、收集网络信息，使用组播地址224.0.0.5发送信息，使用224.0.0.6来监听信息；DRother之间使用224.0.0.6发送信息，使用224.0.0.5来监听信息；
三、OSPF的邻居形成过程
1、五个数据包
hello
DBD
LSR
LSU
LSack
2、七个状态机
down：hello刚发出即进入该状态；
init：hello发出但未收到回复；
2way： 邻居关系建立的标志，收到对方的hello，只有MA网络有，p2p网络直接跳过该状态；
exstart：DBD 包发出未收到，用于选举主从关系， router-id大的为主，先发送携带拓扑缩略
信息的DBD，收到对方的LSack结束；
exchange：DBD的完整结构，由主设备先发出，从设备后发出，DBD中携带的是拓扑的目
录，用于查看该路由器中那些信息是自己需要的和不需要的，收到对方的LSack后
结束；
Loading：发送LSR请求自己想要的完整拓扑信息，对方采用LSU回应，LSU会携带该路由器完
整的拓扑信息，以自己发送LSack确认对方的LSU结束；
Full：邻接关系建立的标志；
3、建邻条件：
1）hello time一致
2）mtu一致
3）认证一致
4）相同的area-id
5）特殊区域
6）router-id不能相同
7）网络类型
8）max-lsa数量限制
9）MA网络接口地址掩码一致
10） MA网络设备接口优先级不能都为0
11）虚链路建邻要保证两个ABR出接口可以正常收发ospf包
12）shame-link建邻要保证源目单播可以通信；
4、拓扑信息
（1）链路状态通告=LSA头部+LSA体，完整的LSA携带完整的拓扑信息；
DBD、LDR只携带LSA的头部信息，只有LSU携带LSA的完整信息；
（2）LSA的头部信息：type、link-id、ls-ADV router
（3）LSA的内容：链路的路由前缀、掩码、开销、路由连接网段、连接得链路类型及连接得
路由器；
（4）SPF算法：
根据现有网络的真实拓扑，运行SPF算法绘制最短路径树（无环且到达各个节点的路径最短），然后检索源节点到达该树状图的每个节点的路径，该路径一定是最短的，再将每个节点对应的下属网段加入该树状图中，从而生成全网的最短路径树；例如：根据网络拓扑图画出它的有向图和最短路径树状图：
（原始拓扑） 假设其中R1带有一个环回 有向图：

以R4为源节点的最短路径树状图：

（5）LSA的接收和洪泛：周期跟新时间：30min，60min是老化时间；
5、LSA的类型
（1）router LSA：
a、stub：末梢
b、transit：MA
c、p2p：点到点

未完待续。。。。。。