OSPF基本概念
1.OSPF（Open Shortest Path First，開放最短路徑優先）
是IETF（Internet Engineering Task Force，互聯網工程任務組）組織開發的一個基於鏈路狀態的內部網關協議。目前針對IPv4協議使用的是OSPF Version 2。
由於鏈路狀態選路算法使用SPF計算最短路徑，在網站規模變大時比距離向量算法具有更好的拓展性，因此，OSPF也具有了更好的性能。
OSPF支持負載均衡（Loading Balancing）和基於服務類型的選路（TOS Routing），也支持多種路由形式，如特定主機路由和子網路由等。若存在到某個路由謎底網絡的多條費用相等的最佳通路，OSPF能夠將流量均勻地分配到這幾條路由上。
OSPF支持內部的層次化選路，將域內網絡劃分成若干區域（Area）。區域自包含的（Self-Contained）,區域內的拓撲結構對其他區域隱藏。各個區域能夠合作地利用OSPF進行選路，同時又使個區域保留了獨立改變其內部拓撲結構的能力。這使得OSPF協議更易於拓展和整理，能夠使用於大規模網絡。
OSPF路由的計算過程
l每臺OSPF路由器根據自己周圍的網絡拓撲結構生成LSA（Link State Advertisement，鏈路狀態通告），並通過更新報文將LSA發送給網絡中的其它OSPF路由器。
l每臺OSPF路由器都會收集其它路由器通告的LSA，所有的LSA放在一起便組成了LSDB（Link State Database，鏈路狀態數據庫）。LSA是對路由器周圍網絡拓撲結構的描述，LSDB則是對整個自治系統的網絡拓撲結構的描述。
l OSPF路由器將LSDB轉換成一張帶權的有向圖，這張圖便是對整個網絡拓撲結構的真實反映。各個路由器得到的有向圖是完全相同的。
l OSPF路由器將LSDB轉換成一張帶權的有向圖，這張圖便是對整個網絡拓撲結構的真實反映。各個路由器得到的有向圖是完全相同的。
路由器ID號
臺路由器如果要運行OSPF協議，則必須存在RID（Router ID，路由器ID）。RID是一個32比特無符號整數，可以在一個自治系統中唯一的標識一臺路由器。
RID可以手工配置，也可以自動生成；如果沒有通過命令指定RID，將按照如下順序自動生成一個RID：
l 如果當前設備配置了Loopback接口，將選取所有Loopback接口上數值最大的IP地址作爲RID；
l 如果當前設備沒有配置Loopback接口，將選取它所有已經配置IP地址且鏈路有效的接口上數值最大的IP地址作爲RID。
自治系統（Autonomous System）一組使用相同路由協議交換路由信息的路由器，縮寫爲AS。
OSPF的協議報文
Hello報文：週期性發送，用來發現和維持OSPF鄰居關係。內容包括一些定時器的數值、DR（Designated Router，指定路由器）、BDR（Backup Designated Router，備份指定路由器）以及自己已知的鄰居。
數據庫描述（DD）報文：向對方請求所需的LSA。兩臺路由器互相交換DD報文之後，得知對端的路由器有哪些LSA是本地的LSDB所缺少的，這時需要發送LSR報文向對方請求所需的LSA。內容包括所需要的LSA的摘要。
鏈路狀態更新（LSU）報文：向對方發送其所需要的LSA
鏈路狀態確認(LSAck）報文：用來對收到的LSA進行確認。內容是需要確認的LSA的Header（一個報文可對多個LSA進行確認）。
LSA的類型
OSPF中對鏈路狀態信息的描述都是封裝在LSA中發佈出去，常用的LSA有以下幾種類型：
l Router LSA（Type1）：由每個路由器產生，描述路由器的鏈路狀態和開銷，在其始發的區域內傳播。
l Network LSA（Type2）：由DR產生，描述本網段所有路由器的鏈路狀態，在其始發的區域內傳播。
l Network Summary LSA（Type3）：由ABR（Area Border Router，區域邊界路由器）產生，描述區域內某個網段的路由，並通告給其他區域。
l ASBR Summary LSA（Type4）：由ABR產生，描述到ASBR（Autonomous System Boundary Router，自治系統邊界路由器）的路由，通告給相關區域。
l AS External LSA（Type5）：由ASBR產生，描述到AS（Autonomous System，自治系統）外部的路由，通告到所有的區域（除了Stub區域和NSSA區域）。
l NSSA External LSA（Type7）：由NSSA（Not-So-Stubby Area）區域內的ASBR產生，描述到AS外部的路由，僅在NSSA區域內傳播。
l Opaque LSA：是一個被提議的LSA類別，由標準的LSA頭部後面跟隨特殊應用的信息組成，可以直接由OSPF協議使用，或者由其它應用分發信息到整個OSPF域間接使用。Opaque LSA分爲Type 9、Type10、Type11三種類型，泛洪區域不同；其中，Type 9的Opaque LSA僅在本地鏈路範圍進行泛洪，Type 10的Opaque LSA僅在本地區域範圍進行泛洪，Type 11的LSA可以在一個自治系統範圍進行泛洪。
OSPF特殊區域
命令：area area-id stub
特點：
過濾外部路由，不接受外部AS的LSA（即5類LSA），3類LSA正常通行
ABR上可設默認度量值：area area-id default-metric metric 默認值爲1.
只有一個出口，無虛鏈路經過，不是主幹區域，無ASBR（except that the ABRs may also be ASBRs），最好只有一個ABR，多個ABR可能導致次優路由。
ABR會自動向末節區域內發送一條指向自己的默認路由。
好處：
減少拓撲表（database-table）的大小，減少路由（route-table）表大小
命令：區域內路由器 area area-id stub，在ABR上area area-id stub no-summary。
特點：
隔離3類和5類LSA，即：不接受AS外路由及不接受同AS內的其他area路由彙總。
ABR會自動向區域內發送一條指向自己的默認路由。
跟stub area一樣，只有一個出口，無虛鏈路通過，無ASBR（except that the ABRs may also be ASBRs），不是主幹區域。最好只有一個ABR。
好處：
比stub更進一步減少拓撲表（database-table）和路由表（route-table）大小。除了本完全末節區域內路由條目和一條默認產生的指向ABR的路由條目外，不再需要其他路由條目。
可以發現，末節區域與完全末節區域的不同之處在於：末節區域可以允許其它OSPF區域的路由（Inter-Area Route）進入，而完全末節區域卻不可以。（也就是是否隔離3類LSA而已）話說完全末節區域只是比末節區域多隔離了3類LSA，其他一樣。
命令：區域內所有路由器area area-id nssa
特點：
允許接受以類型7的LSA發送的外部路由信息，並且ABR要負責把類型7的LSA轉換成類型5的LSA。
從別的AS或者別的路由協議引進來的就定義不7類LSA，爲讓本OSPF的AS內其他路由器可識別，在NSSA的ABR會把7類轉爲5類LSA。再強調：所有的末節區域的ABR總是過濾掉5類LSA。
與其他AS相接的路由器稱爲ASBR。
由於自身可以將外部網絡的路由重分佈進OSPF進程，所以ABR不會自動向NSSA區域內發送一條指向自己的默認路由，但可以手工向NSSA域內發送默認路由（R1(config-router)#default-information originate [always]），並且只可在ABR上發送默認路。
NSSA與末節區域的最大區別在於，NSSA區域可以允許自身將外部路由重分佈進OSPF，而末節區域則不可以。
好處：
除了跟stub area一樣減少拓撲表減少路由表大小外，還具備靈活性，可以由ASBR外接其他AS（或其他路由協議重分發）
命令：在ABR上R4(config-router)#area 1 nssa no-summary，其他area 1 nssa即可。
特點：在Totally Not-so-Stubby Area（Totally NSSA）下，ABR將過濾掉所有外部路由和其它OSPF區域的路由（Inter-Area Route）進入Totally NSSA區域，但路由器可以將外部路由重分佈進OSPF進程，即Totally NSSA區域內的路由器可以成爲ASBR，由於沒有去往其它OSPF區域的路由，所以ABR會自動向Totally NSSA內發送一條指向自己的默認路由，
Totally NSSA與NSSA的區別在於，NSSA區域可以允許其它OSPF區域的路由（Inter-Area Route）進入，而Totally NSSA區域卻不可以，但Totally NSSA區域的ABR會自動向Totally NSSA區域內發送一條指向自己的默認路由。
過濾3，4，5類lsa，ABR會產生缺省的3類lsa，該區域能引入外部路由
7類LSA在這裏還是7類LSA，出本area後就變成5類而傳播了
好處：
自動發現默認路由，比NSSA更進一步減少表大小
總結：
簡單的說，就是
stub過濾4,5類lsa，ABR會產生缺省的3類lsa，區域內不能引入外部路由
total stub過濾3，4，5類lsa，ABR會產生缺省的3類lsa，區域內不能引入外部路由
nssa過濾4，5類lsa，ABR會產生缺省的7類lsa，該區域能引入外部路由
total nssa過濾3，4，5類lsa，ABR會產生缺省的3類lsa，該區域能引入外部路由
