十一、开放最短路径优先OSPF (Open Shortest Path First）

• 开放最短路径优先OSPF (Open Shortest Path First）
  • OSPF协议
    • OSPF的由来
      • RIP的缺陷
        • 周期更新30s，收敛慢，故障恢复时间长
        • 跳数限制，次优路径
        • 缺少对全局网络拓扑的了解
    • OSPF是什么
      • Open Shortest PathFirst，开放最短路径优先
      • 链路状态路由协议 链路信息
        • 链路状态数据库LSDB 类似地图表
        • LSA ：link state advertise链路状态通告 类似马路信息（网段信息）
        • 链路信息主要包括：
          • 链路类型
          • 接口IP地址及掩码
          • 链路上所连接的邻居路由器
          • 链路的带宽（开销）
      • OSPF版本及特征
        • OSPF V2支持IPV4，OSPF V3支持IPV6
        • 华为优先级内部路由为10，外部路由为150，思科 OSPF AD=110
        • 基于IP协议，协议号为89
        • 基于SPF算法生成最优无环路径
        • 路由信息传递与路由计算分离
        • 使用LSDB保存全网链路状态信息
        • ECMP，等价负载多路径协议（负载均衡）
        • OSPF轻重量级的安全措施GTSM
        • cost值
          • Cost 值越小，则路径（路由）越优。每一个激活OSPF的接口都拥有一个接口级别的Cost值，这个值等于OSPF参考带宽/实际带宽。(默认参考带宽为100M)取计算结果的整数部分，当结果小于1时，值取1。
          • [R1]int g0/0/0
          • [R1-GigabitEthernet0/0/0] ospf cost 10命令修改ospf cost
      • OSPF工作原理
        • 邻居建立： 运行OSPF的路由器发送Hello报文发现建立邻居关系，随后交流DBD、LSR、LSU、LSAck报文进行相关路径信息的学习，从而建立邻接关系（即full状态）
        • 同步链路状态数据库 ：到达full状态后，同区域的链路状态数据库LSDB才会达到同步（一致）
        • 计算最优路由 ： 链路状态数据库达到同步后，路由器以自身为根（出发点），通过SPF算法算出无环的最佳路径，然后加载到自身全局路由表中
      • OSPF工作流程
        • 建立邻居→同步链路状态→计算路由，通过LSDB掌握全网的拓扑结构
      • OSPF协议三张表
        • 邻居表
          • 在OSPF交换链路状态通告之前，两台直连路由器需要建立OSPF邻居关系。当一个接口激活OSPF后，该接口将周期性地发送OSPF Hello 报文，同时也开始侦听Hello报文从而发现直连链路上的邻居。当OSPF在接口上发现邻居后，邻居的信息就会被写入路由器的OSPF邻居表，随后一个邻接关系的建立过程也就开始了。
          • OSPF邻居表汇总了这个邻居的状态、主/从（Master/Slave）关系、Router-ID、DR优先级（若有）、接口IP地址等信息。
          • 华为display ospf peer brief 思科show ip ospf nei
        • 拓扑表 链路状态数据库
          • 运行链路状态路由协议的路由器在网络中泛洪链路状态信息，在OSPF中，这些信息被称为LSA（link state advertise，链路状态通告），路由器将网络中的LSA搜集后装载到自己的LSDB中，因此LSDB可以当做是路由器对网络的完全认知。
          • 华为display ospf lsdb 思科 show ip ospf dat
        • 路由表
          • 华为 display ospf routing 思科 show ip route ospf
      • OSPF RID /Area ID
        • Rroute ID（RID）
          • 一台路由器如果要运行OSPF协议，必须存在Router ID。Router ID是一个32比特无符号整数，是一台路由器在自治系统中的唯一标识。
          • RID选取方式
            • 手动配置
            • 自动选举
        • Area ID 两种表示方式
          • 与IP地址格式一致
          • 数值表示
      • OSPF报文类型
        • OSPF报文发送形式

          • 

        • Hello报文 发现、建立、维持邻居关系。在多路访问的环境中，选举DR和BDR。组播发现网络
        • DD
          • （1）选举主从关系（Router ID大的一方会成为Master），确定数据库描述包的序列号（2）交换LSA数据包头部,LSA的摘要(用于描述LSDB，改报文中携带的是LSDB中LSA的头部数据（也就是并非完整的LSA内容，仅仅是头部数据)
          • I:表示Init初始，若是第一个DBD包，则将置为1，否则置为0M：More若后面还有DBD包，则置为1，否则置为0M/S:Master/Slave,是Master置为1，Slave置为0
        • LSR 向OSPF邻居请求自身需要的特定的LSA信息
        • LSU 发送LSA的明细（用于发送LSA，改报文中携带的是完整的LSA数据。LSA是承载在LSU中进行泛洪的）
        • LSAck 对接收到的LSA进行确认（设备收到LSU后，LSack用于对接收的Lsa进行确认）
        • 路由器的接口一旦激活OSPF，就会开始发送 Hello报文。Hello报文的一个重要功能就是发现直连链路上的OSPF 邻居。当其发现邻居后，邻接关系的建立过程就开始了。在这个过程中，DD报文用于发送LSA 的头部摘要。通过DD报文的交互，路由器知道了对方所拥有的 LSA，而LSR用于向对方请求完整的 LSA。LSU 则用于对LSR进行回应，或者主动更新LSA，在 LSU中就承载着完整的LSA 数据。LSAck 用于保证OSPF更新机制的可靠性。此外 Hello报文还负责OSPF 邻居关系的维护，两台直连路由器形成邻接关系后，双方依然周期性地发送Hello报文，以便告知对方自己的存活情况。
      • OSPF报文抓包
        • OSPF头部报文和Hello报文

          • 

          • OSPF报文头部
            • 版本（version）：对于ospf2，该字段值恒为2
            • 类型（type）：该OSPF报文的类型，该字段的值与报文类型的对应关系是，1-hello，2-dd，3-LSR，4-lsu，5-LSAck
            • 报文长度（acket length）：整个OSPF报文的长度（字节数）
            • 路由器ID（Router identification）：路由器的OSPF Router-ID.
            • 区域ID（area identification）：该报文所属的区域ID，这是一个32BIT的数据。
            • 校验和（checksum）：用于校验报文有效性的字段
            • 认证类型（Authentication Type）：指示该报文使用的认证类型。
            • 认证数据（Authentication Data）：用于报文认证的内容。
          • Hello报文
            • 网络掩码（Network Mask ）32比特 发送Hello报文的接口所在网络的掩码。
            • Hello间隔（HelloInterval） 16比特 发送Hello报文的时间间隔。
            • 可选项（Options） 8比特 可选项：E：允许Flood AS-External-LSAs MC：转发IP组播报文 N/P：处理Type-7 LSAs DC：处理按需链路
            • 路由优先级（Router Priority） 8比特 DR优先级。默认为1。如果设置为0，则路由器不能参与DR或BDR的选举。
            • 路由器失效时间（Router Dead Interval） 32比特 失效时间。如果在此时间内未收到邻居发来的Hello报文，则认为邻居失效。
            • 指定路由器（Designated Router） 32比特 DR的接口地址。
            • 备份指定路由器（Backup Designated Router） 32比特 BDR的接口地址。
            • 邻居（Neighbor） 32比特 邻居，以Router ID标识。
          • Hello报文解释
            • Hello数据包是OSPF 1 类数据包。Hello数据包的作用是：让两台OSPF路由器建立起邻居关系。在MA/NBMA网络环境中，Hello数据包选举OSPF路由器的DR/BDR。通过广播介质发送时，Hello数据包的目的IP地址为224.0.0.5；通过非广播介质发送，其目的IP地址为单播IP地址。
        • DD报文

          • 

          • DD报文
            • MTU 16比特 在不分片的情况下，此接口最大可发出的IP报文长度。
            • Options 8比特 可选项：E：允许Flood AS-External-LSAs；MC：转发IP组播报文；N/P：处理Type-7 LSAs；DC：处理按需链路。
            • I 1比特 当发送连续多个DD报文时，如果这是第一个DD报文，则置为1，否则置为0。
            • M (More) 1比特 当发送连续多个DD报文时，如果这是最后一个DD报文，则置为0。否则置为1，表示后面还有其他的DD报文。
            • M/S (Master/Slave) 1比特 当两台OSPF路由器交换DD报文时，首先需要确定双方的主从关系，Router ID大的一方会成为Master。当值为1时表示发送方为Master。
            • DD sequence number 32比特 DD报文序列号。主从双方利用序列号来保证DD报文传输的可靠性和完整性。
            • LSA Headers 可变 该DD报文中所包含的LSA的头部信息。
          • DD报文解释
            • 首个DBD数据包用来建立主/从（Master and Slave）路由器。
            • 选举“主”路由器亦会用此数据包来设置（确定）初始化序列号。
            • Router-ID值最高的路由器会成为“主”路由器，并发起数据库同步。
        • LSR报文

          • 

          • LSR报文
            • LS type 32比特 LSA的类型号。
            • Link State ID 32比特 根据LSA中的LS Type和LSA description在路由域中描述一个LSA。
            • Advertising Router 32比特 产生此LSA的路由器的Router ID。
          • LSR报文解释
            • 链路状态请求数据包时OSPF数据包的第3种类型，在部分路由数据库信息“遗失”或“过时”的情况下发送。LSR数据包用来重新取回“遗失”的路由数据库中的精确信息。DBD交换过程完毕后，邻居双方（主/从路由器）还会互发LSR数据包，请求对方发送DBD交换过程中通告过的LSA。
        • LSU报文

          • 

          • LSU报文解释
            • 链路状态更新数据包是OSPF数据包第4种类型，OSPF路由器会发此类数据包来实施LSA的泛洪。单个LSU数据包内会包含多条LSA。OSPF路由器也会发送LSU数据包，来回应（邻居路由器发出的）LSU数据包。以泛洪方式发出的LSA由LSA确认数据包进行确认。只要有一条未经确认的LSA，（OSPF路由器就会）每隔重传间隔时间重传一次。
        • LSAck报文

          • 

          • LSAck报文解释
            • 链路状态确认数据包是OSPF数据包的第5种类型，用来对每条LSA进行确认。OSPF路由器也会发送LSack数据包，来应答LSU数据包。可用单个LSack数据包一次性确认收到的多条LSA。LSack数据包负责LSU数据包的可靠传输。
            • 链路状态确认数据包以组播的方式发送。若（发送LSack数据包的）路由器为DR/BDR，则IP包头的组播目的IP地址为224.0.0.5（所有SPF路由器地址）。否则，LSack数据包IP包头的组播目的IP地址为226.0.0.6（DR/BDR地址）。
      • OSPF报文的功能需求
        • 发现邻居与保持：Hello机制即可实现
        • LSA同步：双方互相发送LSA，完成同步；同时同步速度更快，占用资源更少
        • 可靠性：确保LSA同步过程的可靠性
      • OSPF的邻居状态
        • Down 刚启动OSPF，还没有收到对方的Hello报文
        • Attempt 出现在NBMA网络，现网基本看不到此状态，不需研究
        • Init 收到邻居发送的Hello报文，但是这个Hello包里的neighbor字段里并没有自己的RID
        • 2-way
          • 收到邻居发送的Hello报文，这个Hello包里的neighbor字段里已经包含了自己的RID
          • 当两台路由器都互相发现对方，那么就建立了双向通信会话
          • 通常在2-Way的状态会完成DR/BDR的选举。
        • Exstart
          • 本端发送第一个DBD报文的时候，邻居状态为Exstart
          • 在ExStart状态下，路由器将和邻居建立主/从关系，确定数据库描述包的序列号。
          • 主从关系选举
            • 1.一开始设备都认为自己是主，MS=1，I=1，M=1。每个包都有自己的序列号
            • 2.选出主设备后（RID大的为主），从设备发送与主设备相同的序列号，同时I=0，M=1,MS=0携带第一个LSA头部的信息。
        • Exchange
          • 本端设备发送第一个带着LSA摘要的DBD报文的时候，邻居状态为Exchange。
          • 在ExChange状态下，路由器将进行DBD的交互，同时也会有LSA更新的交互。
          • 当DBD报文中的M=0的时候表示DBD报文发完，那么进入Loading或者Full
        • Loading 继续完成LSA的交互
          • 说明：在ExChange状态下，如果邻居的DBD包发送完毕后，自身链路状态请求列表中还有一些LSA条目，也就是说还需要继续进行LSA更新交互，那么路由器就认为邻居状态处于Loading状态。
        • Full LSA交互完成

        • 

      • 网络类型
        • Broadcast（BMA：Broadcast Multi-access广播多路访问）
          • 链路层协议是Ethernet
          • Hello=10s,Dead=40
          • 两台或两台以上路由器通过共享介质互连
          • 支持广播、组播
        • P2P（point-to-point点对点）
          • 链路层协议是PPP、HDLC
          • Hello=10s,Dead=40
        • NBMA（Non-Broadcast Multi-access非广播多路访问）
          • 链路层协议是帧中继、ATM或X.25（已被淘汰技术）
          • Hello=30s,Dead=120
        • P2MP（Point-to-Multipoint）
          • 手动指定(没有一种链路层协议会被缺省的认为是Point-to-Multipoint类型
          • Hello=30s,Dead=120
          • 多个点到点网络集合，支持广播、组播
      • OSPF的DR/BDR选举
        • 在什么环境下选举DR/BDR 多路访问环境 MA（Multi Access）广播型
        • 为什么选举DR/BDR
          • 在多路访问的环境下才会选举DR/BDR
          • 有了DR就可以减少路由器建立FUll关系的数量
          • 当DR失效后，BDR会立即成为DR，降低OSPF协议流量
          • DR/BDR和DRother之间 full;DR和BDR之间full；DRother和DRother之间2way
          • DR/BDR 不可抢占
        • DR和BDR选举的原则
          • 1.先比较接口优先级，接口优先级为0不进行DR和BDR的选举，接口优先级默认为1也就是接口优先级非0的时候进行选举
          • 2.优先级相同的时候，比较RID，RID大的成为DR，次之的为BDR
          • DR选出来后也是具有不可抢占性，当DR失效后，BDR成为DR
        • 224.0.0.5 DRother
        • 224.0.0.6 DR和BDR
      • 邻居与邻接关系

        • 

    • OSPF怎么用
      • OSPF基础配置
        • 华为
          • ospf 1 router-id X.X.X.X
          • area X
          • network X.X.X.X X.X.X.X
          • interface X ospf network-type X// 修改网络类型 ospf cost X //
          • 修改cost值 ospf dr-pri X //修改选举DR的接口优先级
          • ospf enable 1 area 0 //在接口下启用ospf（要在ospf进程下先创建区域）
        • 思科
          • router ospf X
          • network X.X.X.X X.X.X.X area 0
          • interface f0/1
          • ip ospf network X//修改网络类型
          • ip ospf cost X //修改cost值
          • ip ospf pri X //修改选举DR的接口优先级
        • 常用查看命令
          • 华为
            • display ip interface brief //查看三层接口信息
            • display interface brief //查看设备所有接口信息
            • display ospf peer brief //查看ospf 邻居
            • display ospf interface //查看哪些接口启用OSPF及对应接口的其他关于OSPF的信息
          • 思科
            • show ip int bri
            • show ip ospf nei
            • show ip ospf int bri
    • OSPF路由器建立邻接关系的过程详细描述
      • 1.OSPF路由器接口UP，发送Hello数据包。如果在NBMA网络环境中将进入Attempt状态。
      • 2.OSPF路由器接口收到Hello数据包，进入Init状态。并将该Hello数据包的发送者的Router-ID，添加到Hello数据包（自己将要从该接口发送出去的Hello数据包）的邻居列表中。
      • 3.OSPF路由器接口收到邻居列表中含有自己Router ID的Hello数据包，进入2-way状态，形成OSPF邻居关系，并把该路由器的Router ID添加到自己的OSPF邻居表中。
      • 4.在进入2-way状态后，广播、非广播网络类型的链路，在DR选举等待时间内进行DR选举。点对点没有这个过程。
      • 5.在DR选举完成或跳过DR选举后，建立OSPF邻接关系，进入Exstart(准启动)状态；并选举DBD交换主从路由器，以及由路由器定义DBD序列号，Router ID大的为主路由器。目前是为了解决DBD自身的可靠性。
      • 6.主从路由器选举完成后，进入Exchange(交换)状态，交换DBD信息。
      • 7.DBD交换完成后，进入Loading状态，对链路状态数据库和收到的DBD的LSA头部进行比较，发现自己数据库中没有的LSA就发送LSR，向邻居请求该LSA；邻居收到LSR后，回应LSU；收到邻居发来的LSU，存储这些LSA到自己的链路状态数据库，并发送LSack确认。
      • 8.LSA交换完成后，进入Full状态，所有形成邻居的OSPF路由器都拥有相同链路状态数据库。
      • 9.定期发送Hello数据包，维护邻居关系。

      • 

    • 问题
      • 如果实现LSA的新旧判断呢?通过3个参数来判断新旧？
        • lsa seq
        • lsa checksum
        • lsa age
        • 1、比较seq越大越新
        • 2、seq相同，比较checksum，越大越新
        • 3、checksurm相同，则判断Lsa age是否等于3600s，如果等于3600s，则认为最新。用于删除一条LSA。
        • 4、ls age 如果都不等于3600s，则判断ls age的差值，大于900s,则Ls age小的的最新，小于900s则认为相同的LSA.LS年龄如果都不等于3600 s，则判断lsa age的差值，大于900 s，则LS年龄小的的最新，小于900 s则认为相同的lsa。
        • 同DBD中携带的LSA的头部信息，完成LSDB的差异比较，向邻居发送自身需要的LSR，请求自身需要的LSA。
      • 为什么要设计DD报文？
        • 实现按需同步，提高收敛速度
        • 在广播型链路上，单播发DD和LSR
      • ospf邻居建立的可靠性主要依靠体现在：
        • 3次握手，DBD的影式确认，LSA的显示确认，报文的重传机制。
      • LSA的老化机制？
        • LSA每个半小时周期更新，谁产生谁负责周期性更新 seq+1，checksum 重新计算，ls age 置0，lsa age 到达3600s还没有刷新，自己删除老化的lsa。
        • 链路状态变化触发更新 seq+1，checksum 重新计算，ls age 置0。
      • 伪节点？
        • 是SPF算法在树上的一个虚拟路由器，并代表网络中有这台路由器。
  • OSPF路由类型
    • OSPF路由器角色
      • 内部路由器
        • 内部路由器（Internal Router）——指所有接口属于同一区域的路由器
      • 区域边界路由器
        • 区域边界路由器（Area Border Routers，ABR）——指连接一个或多个区域到骨干区域的路由器，并且这些路由器会作为域间通信的网关。因为ABR是位于多个区域的，所以他需要维护的数据库就要比其他内部路由器要大，所以ABR的性能也需要比内部路由器要高，ABR同时也负责汇总与之相连的区域拓扑到骨干区域，再由骨干区域传送给其他区域
      • 骨干路由器
        • 骨干路由器（Backbone Router，BR）——至少一个或多个接口位于骨干区域的路由器，这也一位这ABR可以成为骨干路由器，但是需要注意的是，并非所有ABR都是骨干路由器，如果一台路由器的所有接口都位于骨干区域内，那么这也是一台骨干路由器
      • 自治系统边界路由器
        • 自治系统边界路由器（Autonomous System Boundary Router）——可以将他看作外部路由进入内部的网管路由器，该路由器会将学习到的外部路由条目（RIP，EIGRP，BGP），通过重分发的方式注入OSPF，这台路由器可以是位于OSPF路由域内的任何一台路由器，他可以是一台ABR，也可以是一台骨干路由器，内部路由器
    • OSPF内部路由
      • OSPF LSA
        • LSA概念与理解
          • LSA（Link-State Advertisement，链路状态通告），是OSPF路由器对链路状态的描述。
          • 链路状态
            • 路径信息
              • 描述链路类型
              • 描述邻居设备
            • 路由信息（网段信息）
              • 描述接口IP和掩码（路由）
              • 描述链路开销（带宽）
        • LSA类型
          • 1类 Router LSA
          • 2类 Network LSA
          • 3类 Network summary LSA
          • 4类 ASBR summary LSA
          • 5类 AS external LSA
          • 7类 NSSA External LSA
          • 6类 LSA 组播路由协议MOSPF中用于标识组播组成员用的（MOSPF被淘汰）
      • 1类LSA
        • 名称 Router LSA/路由器LSA
        • 通告者/产生者 每台运行OSPF的路由器
        • 泛洪范围/作用 本OSPF区域
        • 描述内容/作用 OSPF路由器自身直连的网段和路径信息
        • 查看命令
          • display ospf lsdb router（华为）
          • show ip OSPF data router（思科）
        • 报文

          • 

      • 2类LSA
        • 名称 Network LSA/网络LSA
        • 通告者 DR的RID
        • 泛洪范围 本OSFP区域内部
        • 描述内容 多路访问网络上连接的所有OSPF路由器以及网段信息
        • 查看命令
          • display ospf lsdb network（华为）
          • show ip OSPF data network（思科）
        • 报文包含的内容
          • Type： LSA类型， Network-LSA是二类LSA。
          • Link State ID： DR的接口IP地址。
          • Adv rtr：产生此Network-LSA的路由器Router ID，即DR的Router ID。
          • Net mask：该网段的网络掩码。
          • Attached Router： 连接到该网段的路由器列表，呈现了此网段的拓扑信息
        • 报文

          • 

      • 域内SPF算法
        • 1.构建SPF树 根据Router-LSA和Network-LSA中的拓扑信息，构建SPF树干。
        • 2.计算最优路由 基于SPF树干和Router-LSA、Network-LSA中的路由信息，计算最优路由。
    • OSPF域间路由
      • OSPF为什么划分区域
        • 1.同一个区域所有OSPF路由器的LSDB完全相同，LSA太多，LSDB过于庞大，计算SPF时间过长。
        • 2.一条链路动荡，将引起全网路由器重新计算SPF。
        • 3.路由无法汇总，需要维护的路由表较大。
      • OSPF多区域路由环路的避免
        • OSPF区域划分原则
          • 1.OSPF多区域，必须要有骨干区域（Area 0）。
          • 2.其他非骨干区域都必须与骨干区域物理相连或者逻辑相连（通过vlink实现逻辑相连）。
        • 区域间路由信息传递原则
          • 1.非骨干区域之间的通信都要通过骨干区域中转，即非骨干区域之间无法传递路由信息。
          • 2.非骨干区域3类不会在传回骨干区域
          • 3. 1类>区域0的3类LSA，防止非骨干区域内的路由从骨干区域再次传回本区域。
        • 3类LSA
          • 名称 Network Summary LSA/网络汇总LSA
          • 通告者 ABR
          • 泛洪范围 OSPF域间（任意两个包含区域0的区域间泛洪）
          • 描述内容 多宣告区域间的路由信息
          • 查看命令
            • display ospf lsdb summary（华为）
            • show ip OSPF data summary（思科）
          • 报文包含的内容
            • Link State ID：目的网段地址
            • Adv router：ABR的RID
            • Netmask：目的网段的网络掩码
            • Metric： ABR到达目的网段的开销值
        • 报文

           

          • 

        • 笔记

          • 

        • 虚链路vlink
          • 什么情况下需要用到vlink 当非骨干区域没有和骨干区域直接物理相连的情况
            • 配置命令
              • 华为：
                • OSPF 1
                • area X
                • vlink-peer X.X.X.X(对端RID
              • 思科：
                • router ospf 1
                • area 1 virtual-link X.X.X.X
    • OSPF外部路由
      • 理解AS
        • 应用范畴分类
          • IGP 内部网关路由协议 RIP、EIGRP、OSPF、IS-IS
          • EGP 外部网关路由协议 BGP
        • Autonomous System 自治系统
          • IGP中AS是协议域的AS，不同路由协议就是不同的AS
          • BGP中AS是行政域的AS，一个单独的可管理的网络单元（例如一所大学，一个企业或者一个公司个体），不同单元就是不同的AS
      • 4类LSA
        • 名称 ASBR summary LSA/ASBR汇总LSA
        • 通告者 ABR
        • 泛洪范围 除了ASBR所在的其他区域
        • 描述内容 ASBR的RID，即告诉其他区域路由器ASBR在哪里
        • 查看命令
          • display ospf lsdb asbr（华为）
          • show ip ospf database asbr-summary（思科）
        • 报文包含的内容
          • Type：Sum-Asbr
          • Ls id：该ASBR的Router ID
          • Adv rtr：该产生此四类LSA的ABR的Router ID
          • Metric：从该ABR到达此ASBR的OSPF开销值
        • 报文

          • 

      • 5类LSA
        • 名称 AS externalLSA/AS外部LSA
        • 通告者 ASBR
        • 泛洪范围 整个OSPF AS内部
        • 描述内容 宣告AS外部路由信息
        • 查看命令
          • display ospf lsdb ase（华为
          • show ip OSPF data external（思科）
        • 报文包含的内容
          • Type：External
          • Link State ID：目的网段地址
          • Adv router：ASBR的Router ID。
          • Netmask：目的网段的网络掩码
          • Metric： ASBR到达目的网络的开销值，默认值为1。
          • Tag：外部路由信息可以携带一个Tag标签，用于传递该路由的附加信息，通常用于路由策略，默认值为1。
          • Forwarding Address:一般0.0.0.0
        • 报文

          • 

        • FA地址
          • FA（Forwarding Address）是ASBR通告的TYPE 5 LSA中的字段，它的作用是告诉OSPF域内的路由器如何能够更快捷地到达LSA5所通告路由的下一跳地址。
          • 5类LSA的Forward Address=0.0.0.0（一般情况），表示访问外部路由信息必须经过ASBR转发。
          • 5类LSA的Forward Address 非0时，表示访问外部路由可以不经过ASBR，直接找FA对应的地址。
      • 外部路由类型

        • 

    • OSPF 路由类型标识
      • 内部路由：某个区域内的路由 路由表体现的协议标识
        • OSPF 华为
        • o 思科
      • 区域间路由 其他区域传递过来的路由 路由表体现的协议标识
        • OSPF 华为
        • OIA 思科
      • 外部路由
        • AS外部的网段信息 路由表体现的协议标识
          • O_ASE 华为
          • OE2 / OE1 思科
          • OE1：对应种子度量值+OSPF内部具体到目的的花销
          • OE2：种子度量值
        • NSSA外部路由信息 路由表体现的协议标识
          • O_NSSA 华为
          • ON2/ON1 思科
      • 优先级 内部路由>区域间路由>外部路由类型1>外部路由类型2
  • OSPF特殊区域及特性
    • 为什么需要特殊区域
      • 减少LSA—>减小了LSDB—>减少了路由表
      • 自动产生默认路由 注意：Cisco NSSA 区域不自动产生默认路由
    • 有哪些特殊区域
      • Stub末梢区域
        • 1、2、3类LSA
        • 自动产生3类默认路由
      • Totally Stub完全末梢
        • 1、2类
        • 自动产生3类默认路由
      • NSSA（not-so-stub area）
        • 1、2、3、7类LSA
          • 华为产生7类默认路由
          • cisco 不产生默认路由，手动命令：产生7类LSA
        • 自动产生7类默认路由 注意：Cisco设备不产生默认路由，需要手动配置
        • Not-so-stub-Area
      • Totally NSSA
        • 1、2、7类LSA
        • 自动产生3类默认路由
      • 注意:区域0不能配置为特殊区域

        • 

    • 特殊区域如何配置
      • stub
        • 华为
          • ospf 1
          • area X(非0)
          • stub
          • 注意区域内的所有设备都要设置stub
          • router ospf 1 area X stub
        • 思科
          • router ospf 1
          • area X stub
    • Totally stub
      • 华为
        • OSPF 1
        • area X
        • stub no-sum
      • 思科
        • router ospf 1
        • area X stub no-sum
    • NSSA/totally NSSA
      • 华为
        • OSPF 1
        • area X
        • NSSA /NSSA no-sum
      • 思科
        • router ospf 1
        • area X NSSA /NSSA no-sum
    • 7类LSA
      • 名称 NSSA External LSA
      • 通告者 ASBR
      • 泛洪范围 NSSA区域
      • 描述内容 宣告NSSA外部路由信息
      • 查看命令
        • display ospf lsdb nssa（华为）
        • show ip OSPF data nssa-external（思科）
      • 报文包含的内容
        • Type：NSSA
        • Link State ID：外部网段路由
        • Adv router：ASBR的Router ID。
        • Netmask：外部网段路由的网络掩码。
        • Metric： ASBR到达目的网络的开销值。
        • Tag：外部路由信息可以携带一个Tag标签，用于传递该路由的附加信息，通常用于路由策略，默认值为1。
        • Forwarding Address
      • FA地址
        • FA地址用来防止次优路径问题
        • 若在NSSA区域引入外部路由，则产生的Type 7 LSA中其FA地址均不为0（注意与Type 5LSA不同），具体FA地址等于该ASBR上启用OSPF的接口的IP地址
        • 产生次优路径的时候，FA会修改，比如上次课的环境 FA=10.1.1.2
      • 在nssa中当有两个abr需要执行7转5时，只有一个会转换，router-id大的转换.
    • LSA总结

       

      • 

  • 其他特征
    • 静默接口/被动接口
      • 华为配置
        • [R1]ospf 1
        • [R1-ospf-1]silent-interface GigabitEthernet 0/0/0
      • 思科配置：
        • R1(config)#router ospf 1
        • R1(config-router)#passive-interface f0/0
    • 引入默认路由
      • 华为配置：
        • [R1]ospf 1
        • [R1-ospf-1] default-route-advertise always
        • 如果没有always字段
        • [R1]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 GigabitEthernet 0/0/0
        • [R1-ospf-1] default-route-advertise
      • 思科配置：
        • R1(config)#router ospf 1
        • R1(config-router)#default-information originate always
        • 如果没有always字段
        • R1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 g0/0/0
        • R1(config-router)#default-information originate
    • OSPF的汇总
      • 作用：减小了LSDB，路由表小，负担小
      • 区域间汇总
        • 1.ABR对区域间的路由做汇总，只能对直连区域内路由做汇总。
        • 2.当明细路由全部失效，汇总路由才会失效。
        • 3.汇总路由的默认开销集成明细路由中开销最大的，可以通过命令修改汇总路由的默认开销。
        • 华为：
          • OSPF 1
          • area 1
          • abr-summary 5.5.5.0 255.255.255.0
        • 思科：
          • Router ospf 1
          • area 1 range 5.5.5.0 255.255.255.0
      • 域外汇总
        • 华为：
          • ospf 1
          • asbr-summary 1.1.1.0 255.255.255.0
        • 思科：
          • router ospf 1
          • summary-address 1.1.1.0 255.255.255.0
      • 谁产生谁汇总
      • 谁汇总，对应的设备就会产生下一跳是null0的汇总路由（华为设备不会自动产生，人为写黑洞路由避免环路。思科会自动产生）
      • 汇总至少要有一条细路由，才有汇总的意义，否则汇总命令无效果
    • 定时更新与触发更新
      • 定时更新
        • LSA每1800s更新一次，3600s失效。
      • 触发更新
        • 当链路状态发生变化之后，立即发送链路状态更新。
    • OSPF认证
      • 作用：安全
      • 认证类型
        • 0.不认证
        • 1.明文
        • 2.密文
      • 接口认证
        • 华为：
          • interface GigabitEthernet0/0/0
          • ospf authentication-mode simple/md5 plain huawei
        • 思科：
          • interface GigabitEthernet0/0/0
          • ip ospf authentication
          • ip ospf authentication-key cisco
      • 区域认证
        • 华为：
          • ospf 1
          • area 0
          • authentication-mode md5 1 huawei //注意key ID要一致
        • 思科：
          • router ospf 1
          • area 0 authentication message-digest //区域0采用MD5认证
          • interface f0/0
          • ip ospf message-digest-key 1 md5 cisco //在接口上配置相应的密码
  • OSPFV2基本概念和特性
    • LSA类型

      • 

    • 路由类型

      • 

    • option字段

      • 

    • 收敛特性

      • 

    • ospf数据库避免超限技术

      • 

    • 缺省路由

      • 

    • 路由过滤

      • 

  • ospfv2与isis比较
    • 基本特点

      • 

    • 邻接关系特点

      • 

    • 数据库同步特点

      • 

    • 其他特点

      • 

  • ospfv2故障诊断
    • 故障排除流程
      • 对端互相ping不通

        

    • 任何情况下要满足的建立邻居关系的条件
      • 1router id不能冲突
      • 2、area id必须一样
      • 3、auth type要一致
      • 4、auth data要匹配
      • 5、hello interval要一致
      • 6、 dead interval要一致
      • 7、E bit , N bit要一致
    • 特点场景下对其他参数的要求
      • 1、p2p链路不要求地址在同一个网段，不要求掩码一致。
      • 2、broadcast,NBMA要求地址必须在同一个网段，掩码必须相同。
      • 3、P2MP要求地址必须在同一个网段，默认情况下要求掩码一致，但可以通过命令忽略对掩码的检测。
      • 其他报文对邻居关系的影响﹔DBD报文中NTu值要一致，默认情况下华为设备不对DBD报文的NTu值做检测。华为设备DBD报文的ip MTU默认为0，思科设备默认设置为接口IP MTU的大小。当设备接收到DBD报文时，会检测dbd报文中ip mtu值是否小于自身接口的ip mtu，如果小则接收并处理，如果大则丢弃。
  • ospfv3协议
    • ospfv3协议介绍

      • 

    • IPV6对OSPFv3的影响

      • 

      • 2
    • ospfv2和v3相同点

      • 

    • ospfv2和v3不同点

       

      • 

    • 基于链路的运行

      • 

    • 链路支持多实例复用

      • 

    • 通过Router ID唯一标识邻居

      • 

    • 认证的变化

      • 

    • stub区域的支持

      • 

    • 报文变化：头部字段说明

      • 

    • 报文变化：Hello

      • 

    • 报文变化：OSPFv3选项（option）

      • 

    • LSA报文格式不同-LSA头部

      • 

         

    • LSA类型，支持对未知类型LSA的处理

       

      • 

    • LSA类型-功能编码

      • 

    • Link State ID

      • 

    • LSA类型不同-OSPFv3 LSA的类型

      • 

    • Type-1 Router LSA

      • 

    • Type-2 Network LSA的变化

      • 

    • 新增加Link-LSA

       

      • 

      • 

    • intra-Area-Prefix-LSA

       

      • 

    • Type-3 LSA的变化 - Inter-Area-Prefix-LSA

      • 

    • Type-4 LSA的变化- Inter-Area-Router-LSA

      • 

    • 维护与调试

       

      •