一、OSPF基礎

1、技術背景（RIP中存在的問題）

RIP中存在最大跳數為15的限制，不能適應大規模組網

周期性發送全部路由信息，占用大量的帶寬資源

路由收斂速度慢

以跳數作為度量值

存在路由環路可能性

每隔30秒更新

2、OSPF協議特點

沒有跳數限制，適合大規模組網

使用組播更新變化的路由和網絡信息?

路由收斂快，可以觸發更新

以COST作為度量值

采用SPF算法有效避免環路

每隔30分鐘周期性更新----LSA

在互聯網上大量使用，是運用最廣泛的路由協議

注意：OSPF傳遞的是拓撲信息和路由信息，RIP傳遞的是路由表

3、OSPF三張表

鄰居表：記錄鄰居狀態和關系

拓撲表：鏈路狀態數據庫（LSDB）

路由表：記錄由SPF算法計算的路由，存放在OSPF路由表中

4、OSPF數據包

(1)hello：

作用：用來周期保活的，發現，建立鄰居關系。

(2)DBD（數據庫描述報文）：

作用：僅包含LSA摘要

(3)LSR：

作用：請求自己沒有的或則比自己更新的鏈路狀態詳細信息

(4)LSU：鏈路狀態更新信息

作用：把對方所需的幾條LSA的詳細信息，打包成一條LSU發給對方

一個LSU報文可以包含多個---LSA--(具體關于LSA請看后文)

(5)LSAck:

對LSU的確認

5、OSPF工作過程

鄰居：雙方通過hello報文，相互認識

鄰接：鄰居關系建立好后，進行一系列報文交互，當兩臺路由器LSDB同步完成，開始獨立計算路? ? ? ? ? ? ?由時，這兩臺路由器形成了鄰接關系

（1）確認可達性，建立鄰居

（2）鄰接路由器之間交換鏈路狀態信息，實現區域內鏈路狀態數據庫同步

1. 向鄰接路由器發送DBD報文，通告本地LSDB中所有LSA的摘要信息
2. 收到DBD報文后，與本地LSDB對比，向對方發送LSR報文，請求發送本地所需要的LSA的完整信息
3. 收到LSR后,把對方所需的LSA的完整信息打包為一條LSU報文，發送至對方
4. 收到LSU后，向對方回復LSAck報文，進行確認

（3）完整信息同步，完全鄰接關系建立

完全鄰接關系建立，LSDB表與路由表形成

6、OSPF的狀態機

鄰居關系開始建立

(1)down：關閉狀態（穩定狀態），這種情況處于手動指定鄰居的情況下，發送hello包之后進入下一個狀態

(2)INIT：初始化狀態，收到對方的hello報文，但沒有收到對方的hello確認報文

(3)Attempt：一般不會出現，只出現在NBMA網絡中，發出hello，但收不到對方的hello包

(4)2-way（穩定狀態）：雙方互相發現，鄰居狀態穩定，并確認了DR/BDR的角色；

當選舉完畢后，就算出現一臺優先級更高的路由器，也不會替換成新的DR\BDR；

需要原DR\BDR失效，或重置OSPF進程才會成為新的DR\BDR；

2-way的前提：

????? Router-id無沖突，修改router-id需要重置ospf進程使生效；

????? 掩碼長度一致（MA網絡中）；

???? ?區域ID一致；

????? 驗證密碼一致；

????? hello-time一致；

????? dead-time一致；

????? 特殊區域類型一致；

鄰接關系開始建立

(5)Exstart：交換開始狀態；發送第一個DD報文，但不發送LSA摘要，僅用于確定LSDB協商的主從，ROUTER-ID大的成為master

(6)Exchange：交換狀態；發送后續DD報文，用于通告LSDB摘要

(7)Loading：讀取狀態，進行LSA的請求、加入和確認

(8)Full：鄰接狀態（穩定狀態），兩端同步LSDB；

?? --注意： ?FULL的前提：兩端MTU一致，否則可能卡在EXSTART\Exchange狀態

????? 能夠計算路由的前提：兩端網絡類型一致，否則鄰居狀態full,但無法學習路由

二、OSPF的區域劃分

1、分區好處

減少LSA泛洪范圍；

提高網絡擴展性，有利于組建大規模的網絡；

2、區域類型

骨干區域：

非骨干區域：

特殊區域：優化路由表、優化LSDB表

? 1、STUB區域：末梢區域

（1）定義：

末梢區域，適用于區域中路由器性能較低，目的是為了減少區域中路由器的路由表規模以及路由信息傳遞的數量。不希望接收大量的AS以外路由

（2）特征：

不接受4類5類LSA；

不允許出現ASBR；

區域0不能被配置為STUB區域；

雖然拒絕學習域外路由信息，但依然有訪問域外路由的需求；故會由ABR設備自動下發一條指向骨干區域的3類缺省；

2、totally stub區域----完全末梢區域

（1）定義：完全末梢區域，拒絕學習域外和其他區域的路由信息

（2）特征：

不接受3類4類5類LSA；

不允許出現ASBR；

區域0不能被配置為totally STUB區域；

雖然拒絕學習域外路由信息，但依然有訪問域外路由的需求；故會由ABR設備自動下發一條指向骨干區域的3類缺省；

3、NSSA區域（Not-So-stubby Area）----非純末梢區域

（1）定義：非純末梢區域，是STUB區域的變形，拒絕學習域外(主要是5類)路由信息，但需要引入后面的域外路由信息

（2）特征：不接受4類5類LSA；

????????? 本區域引入的外部路由以7類LSA存在；

????????? 本區域的ABR會 把引入的7類LSA轉換為5類 LSA通告給其他區域；

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? LSA

LSA是OSPF的一個核心內容，如果沒有LSA，OSPF是無法描述網絡的拓撲結構及網段信息的,也無法傳遞路由信息，更加無法正常工作，在OSPFV2中，需要我們掌握的主要有6種。

1、type1-LSA：----重要且復雜

（1）定義：router LSA

1. 描述區域內部與路由器直連的鏈路信息（鏈路類型、開銷值等）
2. 僅在區域內部傳輸
3. 每臺路由器都會產生Type1 LSA

2、type2-LSA：

（1）定義：network LSA

描述區域內的MA網絡（廣播網絡、NBMA網絡）鏈路的路由器及掩碼信息

僅在區域內部傳輸

只有DR才會產生type2_LSA

[R1]dis ospf lsdb network? 查看Type2 LSA的具體信息

（2）內容：

LS ID：該網段的DR的IP地址

Adv Rtr:該網段DR的router-id

network mask：該網段DR的IP地址的子網掩碼信息

3、type3-LSA：

（1）定義：Summary LSA(聚合LSA)

在整個OSPF區域內，描述其他區域的鏈路信息

以子網形式傳播，類似直接傳遞路由

只有ABR會產生type3_LSA

[R1]dis ospf lsdb summary? 查看Type3 LSA的具體信息

（2）內容：

LS ID：其他區域某個網段的網絡地址

SubAdv Rtv:通告該LSA的ABR的router-id

net mask:該網段的子網掩碼

注：3類LSA的傳遞范圍在ABR相鄰的單區域中進行，跨區域傳遞時，需要進行通告者的轉換，通告者變了，則將不是同一條LSA

4、type4-LSA：

（1）定義：Asbr-summary LSA

描述ASBR的信息

只有ABR才會產生TYPE4 LSA

（2）內容：

LS ID：ASBR的router-id

Adv Rtv:通告描述該ASBR的ABR的router-id

注：在ASBR本區域的內部路由器，不會產生到達該ASBR的4類LSA

5、type5-LSA：

（1）定義：AS_extenal LSA，傳遞域外 路由信息

描述AS外部引入的路由信息，會傳播到所有區域（特殊區域除外）

只有ASBR才會產生type5_LSA

（2）內容：

LS ID:外部路由的目的網絡地址

Adv Rtv:引入該網絡路由的ASBR的router-id

net mask:引入的該目標網段的子網掩碼

[R1]dis ospf lsdb ase? 查看Type5 LSA的具體信息

6、type7-LSA：

（1）定義：NSSA LSA

描述在NSSA區域引入的AS外部路由信息

只會出現在NSSA和totolly NASS區域，不能進入area 0

7類LSA生成路由信息的標記位，O_NSSA，優先級150

（2）內容：

LS ID:外部某個網段的網絡地址

Adv Rtv:引入該網絡路由的ASBR的ABR的router-id

-------------區域內傳拓撲，區域間傳路由