OSPF（開放式最短路徑優先協議）
- rip存在的問題：
- 適用範圍比較小
- 收斂速度慢，被動計時器。
- 次優路徑，對於選路的衡量方式很單一。
- 路由協議的由來：節省配置量，動態維護路由表。
- 路由協議分爲：1、距離適量：不知道整張網絡的top 2、鏈路狀態：知道整張網絡的top，SPF算法使用累積式來計算路由條目開銷。
- OSPF的五個步驟：
- 建立鄰居，hello
- 傳遞LSA（鏈路狀態通告）
- LSDB同步
- SPF算法計算最短路徑
- 將計算出的內容加表（OSPF表、ip表）
- OSPF的cost值的計算：
公式：參考帶寬/實際帶寬
參考： 10^8bit = 100M
實際：100M（1）、1000M（1）當實際帶寬的值超過參考帶寬後cost值都爲1，所以實際帶寬大時可以手動修改cost。
- OSPF報文
- 封裝在ip之上，協議號89
- 報文類型：
（1）hello：建立和維護鄰居關係。DR/BDR的選舉
（2）DD：數據庫描述，描述當前數據庫裏的LSA簡要信息。
（3）LSR：鏈路狀態請求，請求LSA
（4）LSU：鏈路狀態更新，真正包含LSA的報文
（5）LSACK：確認LSA收到。
- OSPF涉及到的網絡類型：（鏈路類型默認情況下由二層鏈路協議類型決定）
（1）MA：多路訪問
帶廣播MA-----BMA
不帶廣播MA---NBMA
（2）P2P：點到點
P2P：點到點
P2MP：點到多點
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二層協議類型 |
網絡類型 |
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Eth_|| |
BMA |
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PPP、HDLC |
P2P |
|
FR 、ATM |
NBMA |
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null |
P2MP（必須手動配置，修改二層協議爲空） |
- DR/BDR的選舉：使用hello報文參數
參數：
- 優先級： 範圍0-255
默認優先級：1 數值越大優先級越高
0 該路由器不參與該MA鏈路的選舉
2. RID ：RID越大越優
注意：DR/BDR不搶佔，就算有更優的也不取代DR/BDR
- BDR如何感知到DR失效：根據hello時間
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hello類型 |
鏈路類型 |
時間 |
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Hello interval |
BMA/P2P NBMA/P2MP |
10s 30s |
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Dead time |
BMA/P2P NBMA/P2MP |
4*hello=40s 4*hello=120s |
注：當鄰居達到死亡時間任沒有收到hello消息，則認爲鄰居關係失敗。
- DD報文：
DD報文中存在的比特位：
（1）I ：init初始化 置1表示爲第一個DD報文
（2）M ：more更多位 置1表示還有LSA的描述信息需要發送
（3）M/S :Master Slave 主從位 置1表示宣稱自己爲主
- OSPF不同的角色可以監聽不同的地址：
所有OSPF路由器都可以監聽224.0.0.5
DR/BDR單獨監聽224.0.0.6，用於DR與BDR之間的同步。
- 選舉DR等待時間 wait time = 4 * hello
- 所有的路由器中，只和DR/BDR建立連接。其他路由器（DR other）之間建立鄰居關係。（MA鏈路）
P2P類型中，所有的路由器之間都是鄰接關係。
- OSPF狀態：
- down：未收到任何hello消息
- Init ：收到了hello消息但是hello消息裏沒有自己的RID
- 2way：在hello消息中看到了自己的RID（選舉DR）--鄰居
- exstart：進入主從選舉
- exchange：通過DD報文來獲取LSR的請求列表
- loading：加載狀態，可以通過LSR報文來獲取真正的LSA詳細信息。
- full：數據庫已經同步，完全建立了鄰接關係。
特殊狀態：attempt（嘗試狀態），NBMA中存在。
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- OSPF的域內路由：
LSA類型：LSA1；LSA2；LSA3；LSA4；LSA5；LSA7；
- OSPF中所有LSA中，都有共同的LSA頭部。
LSA type ： 當前的LSA類型 router---1 ，network---2
LSA ID ：不同的LSA表達的意義不同。
Advertise Router：該LSA產生者的RID。
LSA1 ：LSA-ID---該LSA產生者的RID
LSA2 ：LSA-ID---DR接口ip地址
- 只在單區域內傳遞的LSA：LSA1、LSA2
LSA1 ：Router-LSA，由每一臺路由器產生，每臺路由器都會產生一份表達的是當前這臺路由器所連接的鏈路（link）。
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Link type |
Link id |
Link data |
Metric |
|
P2P link |
接口對端路由器RID |
本接口ip地址 |
接口metric |
|
Transnet link |
MA中DR接口ip |
本接口ip地址 |
接口metric |
|
Subnet link |
接口ip子網 |
子網mask |
接口metric |
|
Virtual link |
接口對端路由器RID |
本接口ip地址 |
累積metric |
P2P link ：P2P接口網絡類型
Transnet link ：接口網絡類型MA
Subnet link ：接口P2P，或者鏈接的是一個末梢網絡。
Virtual link：當使用OSPF虛鏈接時。
LSA2 ：Network-LSA ，由DR產生，每個DR在一條MA鏈路上產生一份。
- MA鏈路的MASk。
- Attached router：MA鏈路中有多少臺路由器。每一臺路由器用RID表示。
- OSPF多區域，OSPF域間路由
好處：可以節省OSPF路由器在計算OSPF-TOP圖以及路由器的性能消耗。
LSA3：傳遞的是一個路由信息，由ABR產生，在區域內傳遞。
LSA type：network-summary
LS-ID：目的網段地址（網絡號）
ADV-router： ABR-RID
Mask：目的網段的子網掩碼
Metric：ABR路由表的開銷值（到達目的網段的開銷值）
注：當一臺路由器收到LSA3後，在計算路由時，使用LSA3開銷+該路由器去往該區域ABR的開銷只和爲路由的開銷。
- 區域邊界路由器作爲區域之間通信的連接者，同時維護所連接的多個區域的鏈路狀態數據庫。
- ABR將一個區域內的鏈路狀態信息轉化成路由信息，然後發佈到鄰居區域。
- 鏈路狀態信息轉換成路由信息其實就是將一類和二類LSA轉化成三類LSA的過程。注：域間路由信息在ABR上是雙向傳遞的。
- OSPF劃分的區域區域分割在路由器做分割。
- Area0區域分割的情況：使用Vlink
OSPF-vlink配置：
（1）在把area0分割的區域上配置（在骨幹區域分割場景）。
（2）需要在兩個端點路由器上配置。
（3）area x
（4）vlink-peer 4.4.4.4 #指定對方的router-id
- OSPF外部路由：AS外的
應用場景：收購了一家公司，需要把該公司的網絡接入進來。
LSA5：ASBR產生描述如何從ASBR到達外部目的地，描述的外部路由信息（子網號，子網掩碼，metric），metric-type 、FA、tag
LSA-type：AS-External-LSA
LS-id：目的網段地址（網絡號）
adv-router：產生LSA的ASBR的router-id
mask：網絡掩碼
metric：開銷值 默認值爲1（可以修改）
metric-type：type1、type2（默認）
type2：不累計OSPF內部開銷
type1：累積OSPF內部開銷
LSA4:由ABR產生，描述ASBR的RID 告知相同區域內其他路由器到ASBR怎麼走。只會在本區域內傳遞。
LSA-type：ASBR-summary-LSA
LS-id：ASBR的route-id
Adv-router：產生四類LSA的ABR的router-id
Metric：從該ABR到達ASBR的OSPF開銷值。
注：當接入外部網絡時，自治系統邊界路由器（ASBR）會產生一條描述外部目的地址的LSA5，然後ASBR向各個區域泛洪LSA5，各區域的ABR收到LSA5後會同時生成一條LSA4在本區域內泛洪，用來描述怎麼到達ASBR。
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