ENSP--OSPF

OSPF ： 开放式最短路径优先协议
1.协议使用范围：IGP
2.协议算法特点：链路状态型路由协议 （既传递路由也传递拓扑），SPF算法（最短路径算法）
3.协议是否传递网络掩码：传递网络掩码（无类别的路由协议）
4.协议封装： 基于IP协议封装（跨层封装没有传输层即没有UDP或TCP），协议号（用于描述上一层使用的协议）为89
一. OSPF 特点
1.OSPF 是一种链路状态型协议
2.OSPF 传递的是 LSA （链路状态通告 6种类型LSA 1 2 3 4 5 7）包含路由信息（路由器上接口所对应的路由信息）和拓扑信息（路由器与路由器连接的一些信息）以及其他复杂的信息
3.OSPF 更新方式： 触发更新 + 30分钟的周期链路状态刷新
4.OSPF 更新地址：组播和单播更新 224.0.0.5（所有运行OSPF协议的路由器都支持） 224.0.0.6 （只有DR和BDR接受）
5.OSPF 支持区域划分（为了OSPF对网络的占用，减少资源消耗）
6.OSPF 是一种比较消耗路由器资源的协议，一个路由器上最多支持31个OSPF进程
7.OSPF支持路由认证
8.OSPF支持路由汇总
二. OSPF 区域 OSPF支持区域的划分：
1.限制LSA的传播范围 2.减少LSA的数量
原理：因为1类LSA是在同一区域内传播的，如果在OSPF内划分多个区域，那么就会减少1类LSA的传播
OSPF 区域的划分：基于接口（链路）一个路由器接口与其对端接口在同一个OSPF区域
OSPF 区域的标识：
1.十进制数 2.类似于IP地址 A.B.C.D
区域分类：1、骨干区域（0区域） 2、非骨干区域 （非0区域）
区域设计原则：
1.OSPF网络中必须存在并且唯一的骨干区域（area 0）（单区域可以不为area 0 ）
2.若存在非骨干区域，非骨干区域必须与骨干区域直接相连
OSPF 路由器角色：
骨干路由器 非骨干路由器
ABR：区域边界路由器
如果一个路由器属于ARE0和非ARE0之间 能够产生3类LSA的路由器
ASBR：自治系统边界路由器
一个路由器上运行OSPF协议和其他协议，需要进行重发布进行路由传递能够产生5类和7类LSA的路由器
三. OSPF 邻居和邻接关系（OSPF 邻居状态机制）
Down（关闭）OSPF还没有激活，没有建立邻居关系（或建立邻居失败发hello包但是频率低）开始尝试建立邻居，发送hello包
Init（初始化）开始建立邻居，发送hello包还没有收到回复
Attempt（尝试）单播指定邻居会进入
two-way（双向通信）邻居（neighbour）,R2发回一个hello包，里面包含R1的router-id，R1收到进入下一状态
Exstart（预启动）First DBD确认主从关系，router-id大的为主，先发包
Exchange（预交换）交互DBD 相互学习 隐性确认
Loading（加载）一旦发送LSU数据包，进入了加载状态，进行大量LSA的学习邻接 （Adjacency） full所有交互已经完成
四.OSPF cost值计算 Cost= 标准带宽/实际带宽
邻居关系建立条件:
1.router-id（为了描述在OSPF网络中的唯一性 因为是链路状态协议需要构建树 1.手工指令优先2.环回接口IP地址大的次之3.物理接口IP地址大的最后）必须不同
2.area ID（区域ID）相同
3.认证：认证类型（不认证=0 铭文认证=1 MD5=2） 认证数据
4.hello时间，dead时间
5.特殊区域标识（E（外部路由位）=1 ：N （NSSA外部路由位）=0 p=0）
6.MA网络中，网络掩码必须一致
7.必须同时使用单播或组播更新
8.更新源检测（双方IP地址必须在同一网段）
OSPF消息数据包：
Hello（保活包）：建立邻居，维持邻居，恢复邻居，周期发送10s或30s（取决于网络类型）死亡时间40s
DBD(数据库描述报文):仅仅是一个对本地数据库的概念性叙述，供路由器核对数据库是否同步
LSR（链路状态请求）:在数据库同步过程中使用，请求其他角色发送自己失去的LSA最新版本
LSU（链路状态更新）:LSU包括几种类型的LSA，LSU负责泛洪LSA，和相应LSR。LSA只会发送给之前以LSR请求的LSA的直连邻居，进行泛洪的时候，邻居路由负责把收到的LSA信息重新封装在新的LSU中
LSACK（链路状态确认）:路由器必须对每个收到的LSA进行LSACK确认，但可以用一个LSACK确认多个LSA
LSA 有三个参数用于新旧比较
序列号：
1.直线型序列号逐次增大，越靠后约大，就可以分辨出最后的一个LSA，但是很快数据就会溢出
2.循环型序列号逐次增大，达到一定数值恢复刚开始的数值，数据虽然不会溢出，但是到后面就无法比较数值的大小
3.棒棒糖型在直线是一次增加，到了圈后继续转圈比，那么圈就比直线新。比如2.2.2.0第一次产生是0X8000 0000,就是在直线最底部，触发一次0X8000 0001,到达直线最顶部就是0XFFFF FFFF，就到圈了，也就是0X0000 0000,接着触发更新就是0X0000 0001,最后转了一圈是0X7FFF FFFE，再继续就是0X0000 0000，接着触发一次又是0X0000 0001，这样就会面临与上面两个一致的问题，所以这里引出第二个LSA age。LSA age就是1800s，也就是说到达30分钟后，LSA置为死亡，那么如果在30分钟之前达到0XFFFF FFFE呢？这样触发一次再发送一条LSA，里面的序列号是不会变的，但是LSA age变为3600秒，这时候会被强制置为死亡状态。接着会继续上面的过程，也就是0X8000 0000重新开始。
校验和：
如果存在序列号是一致的，比较校验和就行，最大的肯定是新的
LSA老化时间：
若以上都相同，LSA age 之差小于15分钟，越小越优，若大于15分钟，则无 法比较 认为都是最新的
优化机制：如果大量的LSA的age时间相差一秒，那么就会存在一秒刷新一个，30分钟的链路状态刷新并不是基于时间的，而是LSA age的，那么为了解决这个问题，在有一条LSA的age达到1800秒，并不会删除，等5分钟，到达2100秒，就会把所有LSA age在1800秒以上的都删除。
LSA：（1.LSA类型 2.link-id链路标识符（产生者的router-id）3.ADV router(产生者router-id)）
OSPFV2----LSA 1 2 3 4 5 7 描述一条LSA：
1.LSA 类型
2.link-ID 链路标识符
3.ADV router 产生路由器
1类LSA：router -LSA （display ospf 100 lsdb router 92.2.2.2）
功能： 产生本路由器针对某个区域的路由信息和拓扑信息
传播范围：本区域内传输
Link ID ： 产生者的router-id
ADV router： 产生者的router-id
特性： 在单个区域中分别产生一条1类LSA，若存在MA网络，1类LSA不完整，需要配合二类 LSA生成路由信息以及拓扑信息。
1类LSA 内容类型：
1.stubnet（末节网络） ------路由信息
2.transnet（传输网络 仅限于MA网络）----拓扑信息
3.point-to-point —拓扑信息
4.virtual link （虚链路）—拓扑信息
2类LSA ，network LSA ，网络LSA (display ospf 100 lsdb network)
功能： 用于在MA网络中，描述本网络路由器的数量以及本MA网络的网络掩码
传播范围：只能在本区域之内传输，终止于ABR
Link ID：DR接口的IP地址
ADV router：DR所在路由器的router-ID
特性： 只会出现在MA网络，用于补充1类LSA（1.MA网络的掩码 2.MA网络路由器的数量）
3类LSA ：summary LSA 汇总LSA (display ospf 100 lsdb summary 5.5.5.5)
功能：用于在区域之间传递路由信息
link-id ：传递路由的网络号
ADV router：默认为所在区域ABR的router-id
特性： 在穿越不同区域时，有其他的ABR重新产生（ADV router 是变化的）
5类LSA： 外部LSA (display ospf 100 lsdb ase 5.5.5.0)
功能： 用于在整个OSPF中传递外部路由（原本不属于OSPF域）
5类LSA有两种类型： 类型1 类型2（区别：类型1cost值在传播过程中会增加 类型2cost值在传播过程中不会增加）
Link id ：传递外部路由的网络号
ADV router ： 产生该LSA的 router-id （产生本LSA的ASBR的router-id ）
传播范围：在整个OSPF域中传输
特点：
4类LSA： summary ASBR LSA (display ospf 100 lsdb asbr)
功能：除了ASBR所在区域外，用于通告ASBR位置
Link id：ASBR的router-id ADV router： 默认ASBR所在区域的ABR的 router-id
特点：在穿越不同区域时，由新的ABR重新产生。（与3类LSA一致）
7类LSA ： NSSA
LSA 功能： 在NSSA区域中，传递外部路由。
Link id ：传递路由网络号
ADV router：产生该LSA的 router-id 特性：默认为类型2 ，度量值为1 。 携带了FA地址（转发地址）
注意：
1.7类LSA 只能出现本NSSA区域
2.默认携带FA地址，外部路由metric计算，包括路径的逻辑加表都是以FA地址为准，若FA地址不 可达，则路径不能加表。
3.同时会产生4类LSA（在其他的非area 0 ），默认该4类LSA没有意义（除非接收到的5类LSA 不 携带FA地址，此时使用4类LSA计算外部路由度量值） 在进行7转5过程中过滤
FA地址： FA: 转发地址，当5类（普通5类没有，7类转5类会产生）或7类LSA中携带了FA地址，则计算路径开销值时计算的是当前路由器到 达FA地址的开销值之和+种子度量值。（若FA地址不可达，即使有相关LSA信息，路由也不能加表）
FA 地址：
1.默认7类LSA 产生FA地址，5类LSA不产生的（7转5 的5类LSA 携带FA地址 ）
2.7类LSA 产生规则：默认产生的FA地址为产生7类LSA 的ASBR
最大的环回接口地址 ；若连接 其他协议的接口也运行了OSPF协议，网络类型为BMA，则产生的7类LSA中FA地址为连接其他 接口对应的下一跳地址；若网络类型为P2P，则FA地址依然为环回接口中IP地址最大的
3.5类LSA FA地址规则： 默认不产生，若连接其他协议的接口运行了OSPF 协议并且网络类型 为BMA，则FA地址为重发布之前路由的下一跳地址，若网络类型为P2P，则不会产生FA地址。
路由信息：路由器接口产生的路由信息，包括环回路由与直连路由拓扑信息：记录了路由器与路由器之间的关系类型：
1.末节网络
2.点对点网络
3.传输网络OSPF网络类型：
1.P2P 在ospf中会将环回路由掩码转为32位，所以需要设置网络类型为broadwcast不选举DR和BDR 自动建立邻居
2.BMA—广播多路访问网络（以太网）Hello时间10s选举DR和BDR 自动建立邻居 特性：产生的1类lsa不完整，需要2类lsa补充
3.NBMA–非广播型多路访问网络 FR帧中继（物理接口，多点子接口） ATM-异步传输网络 hellow时间30s选举DR和BDR 不能自动建立邻居 （可以单播指定邻居，需要两边同时指定邻居）
（1）手工单播指定邻居
（2）DR只能是hub端
（3）不能有BDR ，若spoke端成为BR，在理论条件下就无法再进行数据转发
4.P2MP 物理接口：无 hello时间30s不选举DR和BDR,自动建立邻居
特点：将物理接口IP地址以32位主机路由的形式传递进入
OSPF不同的网络类型能否建立OSPF 邻居（邻接）？
可以，但是参考建立邻居的条件，Hello时间要相同
ospf路由控制：默认1，3类lsa AD值为10，5类7类LSA AD值为150
1.修改AD值
(1)1,3类，进入OSPF直接修改AD值 ；Perference 99
(2)5,7类；Preference ase 88
2.修改metric值（cost值）
（1）修改参考带宽；所有的参考带宽都会修改Bandwidth-reference 1000
（2）修改接口cost值；Ospf cost 99
广域网技术：
数据链路层面： 针对不同的物理链路定义不同的封装
局域网封装：Ethernet 2 ， IEEE802.3
广域网封装：PPP HDLC FR ATM HDLC
HDLC： 高级数据链路控制协议，默认思科的串行链路封装为HDLC，分为工业标准的HDLC和思科私有的HDLC ，两者不同通用，思科私有的HDLC中加入一些控制字符，识别上层协议，已经三层的传输方式定义接口封装为HDLC；
方法：1.进入接口 2.link-protocol hdlc
PPP： 点对点封装协议，华为串行链路默认封装为PPP， PPP链路需要建立一 条端到端的链路，
PPP会话建立分为： 1.LCP 2.PPP认证 3.NCPLCP：链路控制协议，通过发送LCP数据进行物理链路和封装的确认
PPP认证： 增加PPP会话的安全性（PAP CHAP）
PAP ： 密码认证协议，是一种一次性的简单的明文认证
主认证方：
[r1]aaa
[r1-aaa]local-user icnp password cipher huawei
[r1-aaa]local-user icnp service-type ppp
[r1-Serial4/0/0]ppp authentication-mode pap
被认证方：
[r2]interface Serial 4/0/0
[r2-Serial4/0/0]ppp pap local-user icnp password cipher huawei
CHAP ：质检挑战握手认证协议，通过三次握手的方式进行安全的MD5认证 ， 在认证过程中需要发送挑战信息（类似HMAC 密钥化哈希）
[r2]aaa
[r2-aaa]local-user icnp password cipher huawei
[r2-aaa]local-user icnp service-type ppp
[r2-Serial4/0/1]link-protocol ppp
[r2-Serial4/0/1]ppp authentication-mode chap
[r3]int s4/0/1
[r3-Serial4/0/1]link-protocol ppp
[r3-Serial4/0/1]ppp chap user icnp[r3-Serial4/0/1]ppp chap password cipher huawei
NCP：网络控制协议，通过发送NCP 针对上层协议进行封装，IPCP 协商，在 NCP协商过程中，会自动将自己本端IP地址以路由方式发送给对方，当PPP会 话建立之后，会产生到达对方接口IP地址的32位主机路由OSPF
LSA限制：
1，划分区域
2.特殊区域
3.LSA汇总
4.LSA过滤
特殊区域：
1. stub 区域(末节区域)
(1).不得出现 4 5类LSA ，stub区域不能进行重发布，不能存ASBR stub
(2).区域边界ABR会自动产生3类缺省LSA，保证stub区域路由器与外网保持通信。
(3).stub区域不能使用虚链路
(4).stub区域不能为骨干区域
(5).若设置stub区域，存在该区域的所有路由器都必须设置（使区域内建立邻居）
2. 完全的末节区域：
在stub区域基础上，由ABR过滤所有的3类LSA，只保留3类缺省LSA ； 在ABR上过滤3类LSA：(stub no summary)
3. NSSA区域：（not so stub area） 非完全末节区域
华为会下发7类缺省，cisco不会
1.过滤4 5 类LSA
2.边界ABR自动产生7类缺省LSA （默认度量值为1）
3.允许进行重发布（运行出现ASBR），产生7类LSA 查看默认产生7类缺省LSA ：