OSPF基础笔记

一、概念

1. 全称：open shortest pass first,开放式最短路径优先协议
2. 类型：高级路由协议中的链路状态型路由协议
3. 传递信息的方法：通过LSA--Link state advertisement，即路由连接状态通告，其中携带了拓扑信息和路由信息（与距离矢量型路由协议的本质区别）

4. 更新方式：触发更新（网络稳定情况下不发任何信息，网络结构变化时再更新）+30分钟链路状态刷新（序列空间）--周期更新+链路刷新

   • OSPF采用此种更新方式的原因：链路状态型路由协议的算法是将所有路由信息先进行汇总再计算，避免收集到的信息经过太长时间造成网络拥塞采用此更新方式

   • IGP与BGP的区别是传递路由信息的多少
     5.OSPF协议特点：

     • 支持路由认证
     • 支持手工汇总：1.2.4类LSA无法汇总（拓扑信息无法汇总）
     • 支持区域划分
     • OSPF协议比较消耗设备资源，一个路由器上最多支持31个OSPF进程

二、OSPF如何传递路由信息

1. OSPF传递拓扑信息的前提：通过LSA--link state advertisement，路由器与路由器之间需要建立邻居关系
   -邻居：如果两台路由器之间共享一条公共数据链路（两台路由器中间没有其它路由器，或者两台路由器之间存在虚连接），并且成功协商了hello包中所指定的参数，那么它们就成为邻居。

   • 邻接：如果两个邻居之间需要同步LSDB，那么它们之间需要建立邻接关系。如果两个路由器之间建立了邻接关系，那么它们的LSDB一定是同步的。LSA只在存在邻接关系的路由器之间传递。
     2.OSPF的运算过程：
   • OSPF建立邻居
   • OSPF泛洪LSA
   • LSDB进行同步

   • 运行SPF算法：
     算法步骤：1.以自己为根计算路由器节点的最短路径树--树干

            2.计算路由器节点上的网段信息--树叶

     算法优点：网络结构稳定
     算法缺点：更新量大，占用较多资源
     计算方法：将所有路由信息传递到一个DR上进行集中计算，区别于距离矢量型协议的边传边算，OSPF采用集中式计算方法
     3.DR BDR的选举

     • 先看接口优先级，范围0-255，选择优先级较大的为DR，优先级为0表示放弃选举
     • 如果优先级一致，看router-id，选择router-id较大的作为DR
       -router-id的设置方式：
       1.手动指定
       2.自动选举：有环回先选环回，多个环回选大的，没环回选择物理接口，如果三个都没有，则没有配置OSPF的必要
       3.router-id作用：用于标识本路由器在整个OSPF网络中的唯一性（标识习惯:区别于环回路由，一般形式为91.1.1.1）
     • 选择DR/BDR的作用：解决OSPF在多路网络中邻居数量过多以及信息重复传递的问题

三、OSPF的区域划分
1.划分区域的意义：

• 减少LSA的数量
• 减少LSA的传播范围，降低OSPF协议对硬件的消耗和设备的占用，提高OSPF工作效率
• 划分区域后LSA数量减少，路由传递效率变高，传播范围减少

2.区域的分类：骨干区域area0和非骨干区域area除0以外的任何数字

• 设置两种区域的目的：防环

3.区域的标记：

• 十进制（使用范围广）：area+数字
• 类似于IP地址分ABC类
• 路由器识别时最终都要转回32个二进制使用

4.区域设计原则：菊花型网络结构

• OSPF网络中必须存在唯一的骨干区域area0，单区域除外（不必担心网络成环）
• 非骨干区域必须与骨干区域直接相连

5.OSPF区域中的各种路由器

• BR骨干路由器：路由器中的所有接口都属于骨干区域
• DBR非骨干路由器：路由器中的所有接口都属于非骨干区域
• ABR区域边界路由器：能够产生3类LSA，路由器接口中既有area0又有非area0的路由器
• ASBR自治系统边界路由器：能够产生5类或7类LSA的路由器