一、OSPF選路規則解析

OSPF作為經典的鏈路狀態路由協議，其選路規則采用層次化優先級機制，不同路由類型遵循嚴格比較順序：

1. 路由類型優先級

優先級	路由類型	描述
1	域內路由	通過1類、2類LSA生成
2	域間路由	通過3類LSA生成
3	域外路由	通過5類/7類LSA生成

2. 不同類型路由比較規則

域內路由之間，域間路由之間會選擇開銷值小的路由加到路由表上

??域內與域間??
域內路由（Intra-Area）絕對優先于域間路由（Inter-Area）

??域間與域外??
域間路由絕對優先于域外路由（External）

??域外路由之間??
E類型路由分為兩類：

• ??類型1（E1）??：總開銷=種子度量值+路徑開銷
• ??類型2（E2）??：總開銷=種子度量值（默認類型）

比較規則：

• E1路由優先于E2路由
• 同類型比較：
  • E1：比較總開銷（種子+路徑）
  • E2：先比較種子度量值，相同則比較路徑開銷

二、OSPF防環機制深度剖析

1. 區域內防環（基于SPF算法的確定性計算）?

1）基礎概念??

??核心LSA類型??：

Router-LSA (Type-1)：描述路由器鏈路狀態（接口、鄰居、Cost）

Network-LSA (Type-2)：由DR生成，描述廣播/NBMA網段連接關系

2）有向圖構建規則?

鏈路類型（Link Type）?

Stub鏈路：

Stub網段表示該網段只有數據入口，例如一個Loopback接口就是一個 Stub網段。 此膠片描述了路由器節點和Stub網段的表示方式。 Cost表示從一個端點到另一個端點的開銷，該參數可以在OSPF接口上配置，表示數據離開該接口（出接口）的開銷。

Transit鏈路：

Transit網段有能力轉發既不是本網段產生的，也不以本網段做為目的地的數據。 有至少兩臺路由器的廣播型網段或NBMA網段就是一種Transit網段。 從路由器到所連Transit網段的開銷值就是連接到這個網段的接口所配置的開銷值。 從一個Transit網段到連接到這個網段的路由器的開銷為0。（稱為偽節點）

Point-to-Point（P2P）鏈路：

LSDB描述兩接口處于同一網段的點到點網段的規則如下： 兩臺路由器經由兩條有向線段直接相連，每個方向一條。 連接兩個接口的網段被表示成Stub網段。 兩個路由器同時通告Stub連接到該PPP網段。

3)SPF計算過程

OSPF的SPF計算分為??兩個階段??，確保不會因Stub網段引入環路：

??第一階段??：僅計算有雙向箭頭的節點，生成最短路徑樹（SPT）。

• 使用Dijkstra算法，每次選擇最小Cost的節點加入SPT。
• ??關鍵防環??：Transit網段到路由器的Cost=0，確保不會反向計算。

??第二階段??：掛載Stub網段到SPT，作為葉子節點。

• Stub網段不參與拓撲計算，僅作為終點，避免環路。

4）SPF計算實戰

拓補：

生成有向圖：

第一階段（忽略Stub）：

第二階段（最終SPT）：

2. 區域間防環（基于星型拓撲和水平分割）??

1）??骨干區域強制連接??

所有非骨干區域（非Area 0）必須直接連接到Area 0，區域間路由需通過Area 0中轉，形成邏輯星型拓撲，避免區域間直接傳遞路由。

??2）ABR的嚴格規則??

??規則1??：ABR僅將直連區域的內部路由注入Area 0，不會將非骨干區域的Type-3 LSA回傳至Area 0。

示例：若ABR從Area 1收到Type-3 LSA，不會將其重新注入Area 0。

??規則2??：ABR不會將Type-3 LSA回傳到原始區域（類似水平分割）。

??規則3??：ABR必須與Area 0有活躍鄰接關系，否則不參與區域間路由計算。

??3）Cost累加機制??

區域間路由的Cost按距離矢量方式逐跳累加（ABR通告自身Cost，下游路由器疊加到達ABR的Cost），但通過星型拓撲限制路徑唯一性。

3. 域外防環（依賴Type-4 LSA和ASBR定位）??

1）??ASBR的定位??

外部路由（Type-5 LSA）的防環依賴于準確找到ASBR的位置：

• ??同一區域??：通過Type-1/2 LSA計算ASBR路徑。
• ??其他區域??：依賴Type-4 LSA（ASBR Summary LSA）定位ASBR，確保路徑可達。

2）??Type-4 LSA的作用??

• Type-4 LSA由ABR生成，描述ASBR的位置，其他區域路由器通過Type-4 LSA計算到達ASBR的最短路徑，再結合Type-5 LSA計算外部路由。
• ??防環邏輯??：Type-5 LSA的傳播依賴Type-1/4 LSA的路徑計算，確保外部路由的下一跳始終指向正確的ASBR。

三、RFC 2328附錄E

1. 問題背景

當存在相同網絡號不同掩碼的外部路由時：

OSPF是一種基于鏈路狀態型路由協議，其中3 類、5 類、7類LSA傳遞的是路由信息，但是由于用于標識一條LSA的頭部信息中沒有掩碼信息，會導致路由覆蓋的情況。

2. 附錄E解決方案

場景	處理方式
短掩碼先注入	長掩碼路由使用定向廣播地址作為Link-ID
長掩碼先注入	1. 撤銷原LSA 2. 重新注入短掩碼路由 3. 長掩碼路由使用定向廣播地址

3. 實現條件

• 網絡地址需連續分配
• 避免真實網絡使用定向廣播地址
• 序列號遞增保證LSA更新有效性