OSPF技术点回忆

OSPF是当今使用的最广泛的内部网关协议。只有他功能足够强大才能肩负起如此重任。（所以我们也要足够强大，才能肩负起相应的责任。）

基本概念：

• 全称：最短开放路径优先协议
• 被IP协议封装，协议号是89
• 邻居之间传递的是链路状态信息，路由以自己为根计算，不存在路由环路
• 度量值：以开销为度量值，cost=参考带宽（默认100M）/逻辑带宽
• 路由收敛快，通过组播传递报文：224.0.0.5/224.0.0.6
• router-id：长度4字节：用来唯一标识一台路由器的身份信息
  1.优先手工指定
  2.选择loopback中IP地址最大的
  3.选择物理接口IP地址最大的

OSPF的工作过程：

• 路由发现：可以发现自己的直连网段路由信息
• 路由通告：向邻居路由器发送自己和接收到的链路状态信息
• 路由计算：以自己为根使用SPF算法计算最短路径，从而形成一颗树状结构

OSPF的五种报文：

• Hello ：用于建立和维护邻居关系。（稳定时周期10s，老化时间40s）
• DD：链路状态数据的描述信息
• LSR：用于请求本地链路状态数据库中所没有的链路状态信息
• LSU：用于发送对端请求的LSA
• LSACK：用于确认对端发送的LSU

OSPF的其中状态：

• Down：表示还未收到Hello报文
• Init：表示收到了其他路由器发送的Hello报文，但是在Hello报文中没有看到自己的Router ID
• 2-way：表示收到了其他路由器发送的Hello报文，并且在Hello报文中看到了自己的Router ID，在该状态选举DR，选举完进入下一状态。
• Exstart：进行主从关系的选举。（因为IP协议是无连接的，选举主从是为了保证报文有序可靠的传输）
• EXchange：交换DD报文
• Loading：请求本地LSDB中所没有的LSA，并进行确认。同时向邻居发送LSU
• Full：LSDB同步完成

OSPF的网络类型：（根据接口的链路层协议来确定网络类型）

• 广播式多路访问类型：需要选举DR和BDR。（如果一个广播域中运行了多个路由器，两两之间都形成了邻居关系，当一个设备的链路状态发生变化时，会导致整个网络中的链路状态更新信息过度洪泛）。DR的选举规则:
  1.先比较优先级，越大越优先。
  2.优先级相同，比较Router ID，越大越优先。
  3.当优先级为0时不参与选举
  注：Drother向DR和BDR发送消息时使用224.0.0.6地址
• 点到点类型：不需要选举选举DR（链路上就两个设备）
• 非广播式多路访问类型：帧中继的默认网络类型，需要手动配置邻居，进行DR选举。Hello周期是30s，老化时间是120s
• 点到多点类型：帧中继类型，需要手动修改类型。

OSPF多区域：
在网络规模较大的场景，由于路由器数量较多，形成的LSA也就多，对路由器的压力较大，而且LSA较多，使用SPF算法对路由器资源消耗较大。网络中的路由器需要维护相同的LSDB，所以当某台设备的链路状态发生变化时，影响的波动较大。
将一个区域分为一个骨干区域和多个非骨干区域，非骨干区域必须和骨干区域直连且不允许相互连接。
多区域中的角色：

• 骨干路由器：有一个接口属于骨干区域
• 内部路由器：所有接口都属于同一个区域
• 边界路由器：有部分接口属于骨干区域，部分区域属于非骨干区域，用于连接两个区域
• 自治域边界路由器：有一个接口属于自治域外部就是自治域边界路由器

LSA类型：

• LSA-1：每台路由器都会根据自身的直连链路生成一类LSA用于描述链路状态信息
• LSA-2：DR产生用于描述与其相连的路由器和它本身
• LSA-3：由ABR产生，将连接区域内部的信息以子网的形式传播到其他区域
• LSA-4：由ABR产生，告知其他路由器如何找寻ASBR
• LSA-5：由ASBR产生，用于描述到AS外部的路由信息

OSPF的选路规则：

• 域内路由
• 域间路由
• 第一类外部路由
• 第二类外部路由