动态路由协议-OSPF协议

互联网规模不断扩大，越难管理，将网络划分成小区域进行管理，每一个小区域为一个自治区域，自治区域内部和自治区域之间需要不同的网络协议传递消息

区域内部的网关协议（IGP ：interior gateway protocal）：RIP、OSPF

区域之间的网关协议（EGP：external gateway protocal）：BGP

OSPF协议工作原理

1.相对于RIP协议，OSPF协议的范围更加广泛，使用洪范式传输，传递本路由的相邻路由信息，借助相邻路由传送到网络中的所有路由器，相对于RIP定时发送消息，OSPF只有链路状态更改时才会发送消息

2.随着网络的扩大，为了方便管理，将网络划成不同的区域进行管理（AS），OSPF将AS划分成更小的area，每一个area都需要和主干网相连，主干网中需要有一台路由进行汇总和外界其他AS进行交换信息

OSPF的洪范传播会导致大量的重复，解决方法

选举一个DR（ designated router ）与area内的路由相连，由DR分发路由信息，如果DR出现故障，此时无法工作，还需要一个BDR作为备份。类似一个班级将全班分成小组进行管理，小组内成员如果彼此告诉同桌或者前后位要收作业，会造成消息的重复，这时就需要一个小组长，来告诉大家。

选举DR的方法

DR选举是基于接口的，接口的优先级大的优先，如果优先级相同，routeid大的优先。优先级高的成为DR次高的成为BDR，优先级为零的弃权

OSPF消息的五部分

1.hello：进行打招呼，用来确定邻居是否可达，如果四十秒不回应认为不可达，更新链路。选举DR和BDR

2.DBD：

3LSR：通过发送LSR请求DBD中的任意详细信息

4.LSU：用于回复LSR和通告信息

5.LSAck：确认收到LSU

hello数据包功能:

发现OSPF邻居并建立相邻关系

通告两台路由器需要同意参数

选择DR和BDR（点对点链路不需要DR和BDR）

OSPF运行状态

1.与邻居建立邻接关系

2.交换路由信息

3.计算最佳路由

4.实现收敛

OSPF通过多种状态运行，同时尝试达到收敛

1.down

2.init

3.two-way

4.exstart

5.exchange

6.loading

7full

如何建立邻居邻接关系

为了确定链路上存在另一个OSPF邻居，通过所有配置OSPF的接口转发包含路由器ID的hello数据包

当启用了OSPF的邻居接受到hello数据包，并且邻居ID不在邻居列表内，接受路由会尝试去与源路由建立邻接关系

路由ID

每台路由器需要一个路由器ID来参加OSPF域

使用路由ID的目的：

1.唯一标识路由器

2.参与DR的选举：如果没有配置优先级，或者优先级相同，最高路由ID的路由作为DR，第二高的作为BDR

配置路由ID

OSPF router-id rid 配置路由器ID，rid值表示为IPV4地址的32位值

OSPFv2路由器不允许更改ID需要重新加载或清楚OSPFv2进程

clear ip ospf process特权模式下清除路由进程，强制由down转为init状态

路由器ID还可以分配使用环回接口，环回接口的ipv4地址应配置为32位子网掩码（255.255.255.255），有效的创建主机路由

interface lookback 0

ip address 1.1.1.1 255.255.255.255

end

配置OSPF

1.启动ospf

router ospf process-id   启用ospfv2，process-id是一个介于1和65535之间的数字，在本地有效

2.配置路由id

router-id 1.1.1.1 配置router-id为1.1.1.1

3.在接口上启用ospf

network 172.16.1.0 0.0.0.255 area 0    172.16.1.0为接口的ip地址，0.0.0.255为通配符 area指定域id，单区域要使用相同的域id

4.设置被动接口

passive-interface GigabitEthernet0/0

防止通过路由器接口传输路由消息，但仍然允许其他路由器通告该网络

什么是被动接口：

默认情况下，ospf消息通过所有启用ospf的接口转发出去，实际上，这些消息只需要连接到其他启用ospf的路由器的接口转发出去

不能发送路由消息，但允许其他网络发布通告消息

通配符：

子网掩码的反码

0表示匹配，1表示忽略

计算方法：255.255.255.255减去网路的子网掩码

子网掩码计算方法：转换成二进制，主机部分全为1

ospf度量

路由协议通过度量来确定数据包在网络中的最佳路径

度量可以测量某一接口上发送数据包所需要的开销，开销越低越好

开销与接口的带宽成反比

开销=参考带宽/接口带宽     默认的参考带宽为10^8即100Mb/s

开销只能使用整数作为最终开销，当以太网速度大于100Mb/s时，可以调整参考带宽

auto-cost reference-bandwidth Mb/s

auto-cost reference-bandwidth 1000

恢复默认参考带宽 auto-cost reference-bandwidth 100 

调整接口带宽：

bandwidth kilobits（kb/s）

no bandwidth恢复为默认值

int s0/0/0

bandwidth 64设置为64kb/s

手动设置OSPF开销：

ip ospf cost value

当配置开销时路由器无需计算度量，当配置接口带宽时，必须要计算开销