OSPF路由协议说明
OSPF基本知识：
OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先）是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol，简称IGP），用于在单一自治系统（autonomous system,AS）内决策路由。是对链路状态路由协议的一种实现，隶属内部网关协议（IGP），故运作于自治系统内部。著名的迪克斯加算法被用来计算最短路径树。OSPF支持负载均衡和基于服务类型的选路，也支持多种路由形式，如特定主机路由和子网路由等。
是一个无类别链路状态路由协议，使用组播224.0.0.5/6更新，跨层封装到网络层，协议号89。
DV距离矢量 -- 邻居间共享路由表 传闻型协议 更新量小
LS 链路状态 --邻居间共享LSA-链路状态通告—主要共享拓扑信息 更新大 防环
邻居间hello包中必须有4个参数完全一致，否则无法建立邻居关系：1、hello和dead time 2、区域ID 3、认证字段 4、 末梢区域标记
OSPF的5种基本数据包：
HELLO---用于邻居的发现、建立、保活
DBD---数据库描述报文 ---数据库目录信息
LSR---链路状态请求
LSU---链路状态更新，携带各种LSA（LSA：链路状态通告 LSDB：链路状态数据库，是LSA的集合）
LSACK---链路状态确认
OSPF的状态机：
Down：一旦本地发出ospf的hello包进入下一个状态
Init初始化：接收到的hello包中存在本地的RID，进入下一状态
2way：双向通信：邻居关系建立的标志；
条件匹配：点到点直接进入下一状态；MA网络进行DR/BDR选举（40s），非DR/BDR间不进入下一状态
Exstart预启动：使用类似hello 的DBD包来进行主从关系选举，RID数值大为主，优先进入下一状态；
Exchange准交换：使用真实的DBD包来共享数据库目录；
Loading加载：使用LSR/LSU/LSack来获取未知的LSA信息；
Full转发：邻接关系建立的标志
OSPF的工作过程：
1、启动配置完成后，邻居间组播（224.0.0.5）使用hello包，建立邻居关系，生成邻居表；
2、邻居表生成后，基于邻居表中的各个邻居，进行条件的匹配；匹配失败将维持邻居关系， 仅hello包周期保活即可；
条件匹配成功者间将建立邻接关系，邻接关系间将使用DBD来共享本地的数据库摘要；邻接关系间可以通过识别摘要，来请求本地未知的LSA信息；请求时使用LSR，对端使用LSU来分享这些LSA信息；
当获取到网络中所有的LSA后，本地数据库建立完成，LSDB同步结束；数据库表可查看；
3、默认OSPF协议通过本地的数据库，启用SPF最短路径选路规则，计算本地到达所有未知网段的最佳路径，然后将其加载于路由表中；
收敛完成---hello包周期保活 邻接关系间每30min周期进行DBD的比对，若一致继续保持安静；
4、结构突变
1）新增网段---直连新增网段的设备，使用DBD包来告知本地所有邻居；
2）断开网段---直连断开网段的设备，使用DBD包来告知本地所有邻居；
3）无法沟通---dead time到时时，断开邻居关系，是否能够重建关注hello包；
OSPF的区域划分规则：
1、星型结构---骨干区域0；非骨干大于0；非骨干必须直连骨干区域；
2、必须存在ABR--区域边界路由器
OSPF的选举规则和干涉选举：
1、先比较优先级，默认1；数值大优 若优先级为0，标识不参选
2、优先级一致比较RID，数值大优
干涉选举：
1、DR优先级最大，BDR次大，其余不修改（注：OSPF选举非抢占，修改优先级后，必须重启所有设备进程）
2、DR优先级最大，bdr次大，其他设备修改为0；不需要重启进程
切记：不得将所有参选接口修改为0；至少存在DR；
OSPF的网络类型：
| 网络类型 | OSPF的接口网络类型 | 工作方式 |
| 环回-LOOPBACK | LOOPBACK | 无hello包，主机路由发送 |
| 点到点--PPP/HDLC/GRE | POINT-TO-POINT | hello time10s;自动建邻，不选DR/BDR |
| BMA-以太网 | BROADCAST |
hello time10s；自动建邻，选DR/BDR |
| NBMA--帧中继、MGRE |
POINT_TO_MULTIPOINT |
hello time30s；自动建邻，不选DR |
在MGRE环境中运行OSPF，因为OSPF协议在tunnel接口默认的工作方式为点到点，这种方式只能建立一个邻居，故多点端将出现邻居关系翻滚；
解决方法：修改接口的工作方式：
1、修改为 broadcast ，所有节点必须全部修改，否则无法建立邻居关系，后者无法正常收敛，卡在exstart状态机；
注：在星型或部分网状使用broadcast工作方式，将出现DR位置问题；
解决：-DR固定在一个点；-所有接口工作方式修改为点到多点；
2、在全连网状结构中，建议不使用点到多点；因为将全网邻接关系，重复更新；
注：NHRP服务器可以多台，用于备份服务器；开启全连网状，不是增加NHRP服务器的数量，而是在没有邻居关系的设备间，互相配置伪广播；
OSPF的不规则区域：
OSPF协议的规则区域-星型结构，非骨干区域必须同时工作骨干区域；否则该非骨干区域的ABR不能进行区域间路由共享；
1、远离了骨干的非骨干区域
2、不连续骨干
解决方案：
1、tunnel 在两台ABR上建立隧道，然后将其宣告到OSPF协议中area0
缺点：对周期、触发更新和保活流量对中间区域存在资源占用 选路不佳
2、OSPF虚拟路--非骨干区域间的ABR到骨干区域ABR处授权--建立一条虚链路
3、多进程双向重发布：
1）多进程---一台设备上同时运行多个进程时，不同进程存在各自的RID和数据库；当从各自邻居处学习到了信息后，存储在自己的数据库中，数据不共享；仅将计算所得路由加载到同一张路由表中； 若将一个接口同时宣告于多个进程，仅最先宣告进行工作；
2）双向重发布--两种协议或两个进程间，进行路由条目的双向共享；
各种类别的LSA：
| 名称 | 传播范围 |
通告者 |
携带的信息 |
link-id |
通告者ID |
| LSA1 router |
设备所在区域 |
该区域的每台设备 |
本地直连拓扑 |
通告者的RID |
该区域的每台设备 |
| LSA2 network |
设备所在区域 |
DR |
MA网段部分的拓扑 |
DR的接口ip |
DR的RID |
| LSA3Summary |
整个OSPF域 注意区域水平分割 |
ABR |
O IA 域间路由 |
O IA 路由条目的网络号 |
ABR；经过下一台ABR时，修改为新的ABR RID |
| LSA4 asbr-summary |
ASBR所在区域外的整个OSPF域 |
ABR |
ASBR位置 |
ASBR RID |
ABR（与ASBR在同一区域）经过下一台ABR时，修改为新的ABR RID |
| LSA5External |
整个OSPF域 |
ASBR |
O E1/2 域外路由 |
O E1/2 路由条目的网络号 |
ASBR-默认在传播过程中不修改 |
| LSA7nssa-external |
单个NSSA区域 |
ASBR |
O N1/2域外路由 |
O N1/2路由条目的网络号 |
ASBR-在传递出该NSSA区域后，被新的ASBR转换为5类 |
给大家推荐一个博文，讲述很详细：
https://ccie.lol/knowledge-base/ospf-ospfv3-lsa/
文中部分内容来源网络，仅供参考学习！