OSPF路由协议及工作原理（一）

OSPF——链路状态路由协议

工作过程：
1.建立邻接关系
2.链路状态数据库——拓扑表
3.最短路径树
4.路由表

OSPF区域

为了适应大型的网络，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（LSA）

非骨干区域必须与骨干区域直连
骨干区域Area0：负责区域间路由信息传播

Router ID

OSPF区域内唯一标识路由器的IP地址

⭐Router ID选取规则

1. 选取路由器loopback接口上数值最高的IP地址
2. 如果没有loopback接口，在物理端口中选取IP地址最高的
3. 也可以使用router-id命令指定Router ID

DR与BDR 其他路由器（DRother）只和DR与BDR形成邻接关系

DR与BDR的选举方法

自动选举DR与BDR：
网段上Router ID最大的路由器将被选举为DR，第二大的被选举为BDR
手工选择DR与BDR：
1.优先级范围是0~255，数值越大，优先级越高，默认为1
2.如果优先级相同，则需要比较Router ID
3.如果路由器的优先级被设置为0，它将不参与DR与BDR的选举

DR与BDR的选举过程

路由器的优先级可以影响一个选举过程，但是它不能强制更换已经存在的DR或者BDR路由器

⭐OSPF的组播地址

224.0.0.5——DRother
224.0.0.6——DR/BDR

OSPF的度量值为COST

COST=10⁸/BW
最佳路径是基于接口指定的代价（COST）计算的

OSPF数据包

承载在IP数据包内，使用协议号89

⭐OSPF包类型

类型	作用
Hello包	用于发现和维持邻居关系，选举DR和BDR
数据库描述包（DBD）	用于向邻居发送摘要信息，以同步链路状态数据库
链路状态请求包 （LSR）	在路LS由器收到包含新信息的DBD后发送，用于请求更详细的信息
链路状态更新包（LSU）	收到LSR后发送链路状态通告（LSA），一个LSU数据包可能包含几个LSA
链路状态确认包（LSAck）	确认已经收到的LSU，每个LSA需要被分别确认

⭐⭐邻居状态机：

（1）Down：邻居状态机的初始状态。是指在过去的Dead—Interval时间内没有收到对方的Hello报文。
（1.2）Attempt：只用于NBMA类型的接口，处于本状态时，定期向那些手工配置的邻居发送Hello报文。
（2）Init：本状态表示已经收到了邻居的Hello报文，但是该报文列出的邻居中没有包含我的Router ID（对方并没有收到我发的Hello报文）
（3）2—way：本状态表示双方互相收到了对端发送的Hello报文，建立的邻居关系，在广播和NBMA类型的网络中，两个接口状态是DRother的路由器之间将停留在此状态
（4）ExStart：在此状态下，路由器和他的邻居之间通过互相交换DBD报文（该报文并不包含实际内容，只包含一些标志位）来决定发送时的主/从关系。建立主/从关系主要是为了保证在后续DBD报文交换中能够有序发送。
（5）Exchange：路由器将本地的LSDB用DBD报文来描述，并发给邻居
（6）Loading：路由器发送LSR报文向邻居请求对方的DBD报文
（7）Full：在此状态下，邻居路由器的LSDB中所有的LSA本路由器全都有了。即，本路由器和邻居建立了邻接（adjency）状态。

OSPF将网络划分为4种类型

1.点到点网络
2.广播多路访问网络
3.非广播多路访问网络
4.点到多点网络

OSPF特点

1.可适应大规模网络
2.路由变化收敛速度快
3.无路由环路
4.支持变长子网掩码VLSM
5.支持区域划分
6.支持以组播地址发送协议报文