一 、OSPF原理及配置
?OSPF（Open Shortest Pass First,開放最短路徑優先協議），是一個最常用的內部網關協議，是一個鏈路狀態協議。
二 、OSPF的特點
- OSPF是一種無類路由協議，支持VLSM可變長子網掩碼。支持IPV4和IPV6.
- 組播地址：224.0.0.5 224.0.0.6。
- OSPF度量：從源到目的所有出接口的度量值，和接口帶寬反比（10^8/帶寬）。
- 收斂速度極快，但大型網絡配置很復雜。
- IP封裝，協議號89
三、OSPF運行原理
OSPF組播的方式在所有開啟OSPF的接口發送Hello包，用來確定是否有OSPF鄰居，若發現了，則建立OSPF鄰居關系，形成鄰居表，之后互相發送LSA（鏈路狀態通告）相互通告路由，形成LSDB（鏈路狀態數據庫）。再通過SPF算法，計算最佳路徑（cost最小）后放入路由表。
設計要求：1.必須配置骨干區域0
2.其他區域連接到骨干區域
好處: 1.減小路由表（通過域間匯總）
2.本地拓撲變化值影響一個區域（也是通過匯總）
3.某些LSA之子本地泛紅，不泛洪到其他區域
注：OSPF區域劃分基于接口而不是設備
四、OSPF區域及路由器身份
1、 OSPF區域
骨干區域（區域0）：骨干區域必須連接所有的非骨干區域，而且骨干區域不可分割，有且只有一個，一般情況下，骨干區域內沒有終端用戶。
非骨干區域（非0區域）：非骨干區域一般根據實際情況而劃分，必須連接到骨干區域（不規則區域也需通過tunnel或virtual-link連接到骨干區域）。一般情況下，費骨干區域主要連接終端用戶和資源。
2 、OSPF身份
DR（Designated Router）：指定路由器，OSPF協議啟動后開始選舉而來
BDR（Back-up Designated Router）：備份指定路由器，同樣是由OSPF啟動后選舉而來
DRothers：其他路由器，非DR非BDR的路由器都是DRothers。
ABR（Area Border Routers）：區域邊界路由器，連接不同OSPF區域。
ASBR（Autonomous System Boundary Router）：自治系統邊界路由器，位于OSPF和非OSPF網絡之間。
骨干路由器：至少有一個借口連接到骨干區域（區域0）。
五、OSPF鄰居建立
鄰居的兩個狀態 ：
Neighbors：鄰居
Adjacency：鄰接
- 鄰居不一定是鄰接，鄰接一定是鄰居，只有交互了LSA的OSPF鄰居才成為OSPF的鄰接，之交互Hello包的支撐位鄰居，
- 在點對點網絡中，所有鄰居都能成為鄰接。
- MA（廣播多路訪問網絡，比如以太網）網絡類型中，DR，BDR，DRothers三者關系為：
- DR、BDR與所有的鄰居形成鄰接，DRothers之間只是鄰居而不交換LSA
六、OSPF數據包類型：
Hello：10秒發送一次，死亡時間：40s，4倍關系，可以修改。
DBD：Database Description 僅僅是一個對本地數據庫的概念性敘述，供路由器核對數據庫是否同步
LSR：Link-State Request 請求鏈路狀態，在數據庫同步過程中使用，請求其他角色發送自己失去的LSA最新版本。
LSU：Link-State Update 鏈路狀態更新，LSU包括幾種類型的LSA，LSU負責泛洪LSA，和相應LSR。LSA只會發送給之前以LSR請求的LSA的直連鄰居，進行泛洪的時候，鄰居路由負責把收到的LSA信息重新封裝在新的LSU中。
LSACK：鏈路狀態確認，路由器必須對每個收到的LSA進行LSACK確認，但可以用一個LSACK確認多個LSA。
七、DR、BDR的選舉：
DR、BDR的選舉規則：比較router-id，router-id有以下獲得方式：
由工程師指定
這臺設備最大的環回口ip
沒有環回口的話，物理接口ip地址最大的。
選舉規則：
- 最高優先級值的路由器被選為DR（默認優先級相同：1），次高優先級的為BDR
- 若優先級相同，則比較router-id，擁有最高router-id的成為DR，次高的成為BDR
- 優先級被設置為0的不參與選舉
- OSPF系統啟動后，若40s內沒有新設備接入就會開始選舉，所以為保證DR與BDR的選舉不發生意外，建議優先配置想成為DR與BDR的設備。
- DR與BDR不可以搶占
- 當DR小時之后，BDR直升DR，重新選BDR
- 所有DR，BDR，DRothers說的都是接口，而不是設備
- 不同網段間選DR，BDR，而不是以OSPF區域為單位
八 、OSPF狀態
- Down State
- Init State：發送了Hello包（還沒收到）
- Two-way State：收到了一個Hello包且Hello包中包括自己的router-id（對方回復的）
- Exstart State：First DBD確認主從關系，router-id大的為主，先發包
- Exchange State：交互DBD 相互學習
- Loading State：LSR與LSU的交互過程
- Full State：所有交互已經完成
九、單區域實驗
01-Cisco實列
目前各路由器已經對端口及回環端口進行IP地址分配
拓撲：
R1:
R2:
R3:
R4：
換種方式宣告
測試：
首先在R1上查看宣告的接口：
然后R1上查看OSPF鄰接關系：
可以看到正常建立鄰接關系
R1上查看路由表：
可以看到所有的網段路由都學習到了
最后在R1上ping測試R4的lo0接口
測試結果沒有問題，可以正常通信
02-華為實列
目前各路由器已經對端口及回環端口進行IP地址分配
拓撲：
AR1:
AR2:
AR3:
AR4:
換種方式宣告：
測試:
首先在AR4上查看ospf接口：
然后再AR4上查看鄰接關系：
再在AR4上查看路由表：
最后在AR4上ping測試AR1的lo0口ip:
測試結果沒有問題，可以正常通信。
03
H3C實列
目前各路由器已經對端口及回環端口進行IP地址分配
拓撲：
MSR1:
MSR2:
MSR3:
MSR4:
換種方式宣告
測試：
首先在MSR1上面查看ospf接口：
然后再在MSR1查看鄰接關系：
再在MSR1上查看路由表：
最后再MSR1ping測試MSR4的lo0口ip:
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