OSPF：（开放式最短路径优先协议）

无类别链路状态路由协议；
组播更新：224.0.0.5、224.0.0.6（DR/BDR专用）
跨层封装到3层，协议号89；
触发更新、周期更新（30min），存在ACK和hello机制，但依然每30min周期一次，作用在于核查；
  仅支持等开销负载均衡；需要结构化的部署----区域划分、地址规划。
  LSA：链路状态通告---在不同条件下产生不同类别的拓扑或路由信息，被LSU携带传输；
LSDB：链路状态数据库---网络中所有LSA的集合；
OSPF收敛：LSA洪泛    LSDB同步

OSPF的数据包：

Hello 用于邻居的发现、建立、保活
DBD 数据库描述表 主要用于携带数据库目录
LSR 链路状态请求 获取未知LSA
LSU 链路状态更新 携带各种LSA，用于应答LSR
LSack 链路状态确认 可靠性使用

OSPF的工作过程：

启动协议后，本地向所有邻居使用224.0.0.5组播发出hello包，在收集到其他邻居的hello包后，若邻居的包中存在本地RID，那么邻居关系建立，生成邻居表；
条件匹配：匹配失败将停留于邻居关系，仅hello包周期保活即可；
匹配成功可以建立邻接关系；
邻接关系间先使用DBD来共享拓扑目录，之后使用LSR/LSU/LSack来获取未知的LSA信息，生成LSDB—数据表中；
数据库建立完成后，本地基于SPF最短路径选路规则，计算本地到达所有未知网段的最短路径，然后将其加载到路由表中；
收敛完成后，hello包周期保活；每30min周期使用DBD进行比对；若比对结果一致，继续保活即可；若不一致将使用LSR/LSU/LSack来获取未知的信息；

OSPF的状态机：

Down： 一旦本地发出hello包进行下一状态
Init 初始化：接收到的hello包中若存在本地的RID，那么进入下一状态
2way双向通信：邻居关系建立的标志
条件匹配：1、点到点网络直接进入下一状态
2、MA网络将进行DR/BR选举（40S），非DR/BDR间不能进入下一状态；
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； 主优先进入下一状态
Exchange 准交换：使用真实的DBD来共享数据库目录，需要ACK确认；
Loading加载： 使用LSR/LSU/LAack来获取未知的LSA信息；
Full转发：邻接关系建立的标志；

ospf建立邻接或邻居关系与网络类型相关：

点到点网络：因为一个网段只能存在两个节点，故邻居关系必然建立为邻接关系
MA网络：由于距离矢量协议存在水平分割机制，故在MA网络不会出现重复更新；
但OSPF协议不适用于水平分割，就只能进行DR/BDR选举，所有的非DR/BDR间建立邻居关系，来避免大量的重复更新；

OSPF接口网络类型

网络类型（接口） OSPF工作方式（OSPF接口网络类型）
1.Loopback LOOPBACK 没有hello发出；无论接口掩码多少，32位主机路由发出；
2.point-to-point（串行HDLC/PPP） POINT_TO_POINT hello time 10s，支持组播，不选DR/BDR；
3.Broadcast Ethernet 支持组播，有DR
4.NBMA（MGRE） FR主接口/FR多点子接口 hello time 10s，不选DR/BDR；
5.point-to-multipoint（p2mp） 支持组播，无DR，自动生成关于直连邻居接口的/32主机路由
6.point-to-point Non-broadcast 不支持组播，无DR，自动生成/32路由
注：point-to-point和p2mp可以建邻 不选DR，要修改hellotime

OSPF协议的不规则区域问题

1、远离骨干的非骨干–该非骨干区域无法和星型拓扑交互路由
若一台ABR未连接到骨干区域，不得进行区域间路由共享
2、不连续骨干 ----ABR只能将本地基于拓扑计算所得路由进行共享，不能将学习的路由共
享到其他骨干区域；

解决方法
1）Tunnel—将非法ABR通过tunnel连接到骨干区域；
需要将tunnel接口宣告到OSPF协议内
缺点：
【1】周期和触发信息均对中间区域造成影响，导致网络拥塞
【2】选路不佳----若同一目标路由，从骨干与非骨干同时学习到，优选骨干路由；
2）OSPF虚链路—类似OSPF协议关闭了不规则区域限制
非法ABR与合法ABR间建立虚链路来获取授权，打破限制；
优点：
【1】选路佳
【2】为避免周期和触发信息对中间区域的影响，虚链路不进行周期更新和保活；减少对中间区域的影响
缺点：
没有周期信息，导致不可靠
3）多进程双向重发布（推荐）
当多个进程运行于同一设备上时，不同进程具有不同的RID，和各种的数据库，数据库不共享；仅将各自数据库计算所得路由加载到同一路由表中；若一个接口工作启动两个进程，仅最先启动的进程工作；
在非法的ABR处，将不同区域放置于不同的进程中；最终使用双向重发布来实现路由共享

LSA

类别 传播范围 携带信息
LSA1 Router 本区域 本地直连拓扑
LSA2 network 本区域 MA网段部分的拓扑
LSA3 Summary 除所在源区域外的整个OSPF域 域间路由（IA）
LSA4 asbr-summary 除ASBR所在区域外的其他OSPF域 ASBR位置
LSA5 External 整个OSPF域 域外路由（E）
LSA7 nssa-external 本NSSA区域内 域外路由（N）

注：关于4类的LSA，与ASBR处于同一区域的设备通过1来获取ASBR的位置；

类别 link–ID ADV（通告者）
LSA1 Router 通告者的RID 本区域内所有设备
LSA2 network DR接口的ip地址 DR
LSA3 Summary IA路由的目标网络号 ABR，经过下一台ABR时修改为本地
LSA4 asbr-summary ASBR的RID ABR，经过下一台ABR时修改为本地
LSA5 External E路由的目标网络号 ASBR
LSA7 nssa-external N路由的目标网络号 ASBR

OSPF协议的优化 (减少LSA的更新量)

【1】手工汇总—主要优化骨干区域
1）区域路由汇总 —汇总的是3类LSA
只能在ABR上操作；1/2类LSA不可以直接汇总
2）域外路由汇总 —汇总的是5/7类的LSA
在ASBR上操作；将本地源头发出的5/7类LSA进行汇总

【2】特殊区域—主要优化非骨干区域
要求：不能为骨干区域 不能存在虚链路
1）不存在ASBR–完全独立的非骨干区域
{1}末梢—拒绝4/5的LSA；自动产生3类的缺省指向骨干区域
{2}完全末梢–在末梢区域的基础上，进一步拒绝3类LSA；仅保留一条3类缺省即可；
先将整个区域配置为末梢区域，然后再在ABR上定义完全即可；
2）存在ASBR的非骨干区域
{1}NSSA–非完全末梢区域 ---- 拒绝4/5LSA；本地应该发向骨干区域的5类使用7类转发；
在进入骨干的时候还原为5类；不自动产生缺省路由；
作用在于拒绝其他区域产生的4/5LSA，本区域产生的5类使用7类代替来进入骨干；为避免环路的出现，不自动产生缺省路由；将导致无法访问ASBR所连域外路由；需要管理员在判断网络无环的情况下，手工添加缺省路由；
{2}完全NSSA–在NSSA的基础上进一步拒绝3类LSA，自动产生3类缺省指向骨干；
先将整个区域配置为NSSA区域，然后再在ABR上配置完全即可

总结：末梢条件下建议直接配为完全末梢；使用NSSA或完全NSSA时，必须先考虑环路问题，尤其完全NSSA自动产生的缺省，更容易出环；ISP所在位置非常重要，若连接到骨干区域，那么设置特殊区域是没有环路的；若ISP处于某个非骨干，该区域不要做特殊区域设备；若连接到其他的路由协议中，那么与该协议相连的非骨干也不要进行特殊区域的设定；

缺省路由

3类、5类、7类缺省；
3类缺省：由配置特殊区域自动产生 末梢、完全末梢、完全NSSA会产生；
普通的NSSA区域不自动产生缺省；

5类缺省： 将本地路由表中其他协议或进程产生的缺省，通过重发布手段导入本OSPF域；
7类缺省：
本地通过其他协议产生缺省路由，同时本地处于NSSA或完全NSSA，可以将该缺省导入OSPF
切记：7类缺省若与完全NSSA相遇，必然出环；与普通的NSSA相遇，也将可能导致无法访问其他的协议路由；

当一台路由器，同时接收到多种缺省信息：
内部优于外部 3类优于5/7类
若5类与7类比较—先比管理距离，再比度量；若完全一致，5类优于7类；

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