一.?RIP的不足
跳數評估非最優路徑：RIP以跳數作為度量值，不考慮帶寬，可能導致次優路徑選擇。
網絡規模限制：最大跳數為16，限制了網絡規模。
收斂速度慢：更新周期長（默認30秒），失效和清除計時器分別為180秒和240秒。
資源浪費：定期發送完整路由表，占用帶寬。
二.?OSPF簡介
定義：開放式最短路徑優先（Open Shortest Path First），IETF 開發的一種鏈路狀態的路由協議。
特點：
OSPF使用帶寬作為度量值（Cost = 參考帶寬/接口帶寬，默認參考帶寬100Mbps）。
OSPF采用SPF算法計算路由，從算法上保證了無路由環路。
OSPF通過鄰居關系維護路由，避免了定期更新對帶寬的消耗
OSPF路由更新效率高，網絡收斂快，適用于大中型網絡
OSPF報文封裝于IP，協議號89，組播地址224.0.0.5與224.0.0.6。
三.?OSPF基本工作原理
? ?1. OSPF基本協議模型
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OSPF協議模型--四張表：
鄰居表：記錄鄰居路由器信息。
LSDB（鏈路狀態數據庫）：存儲LSA（鏈路狀態通告）。
OSPF路由表：通過SPF算法計算的路由。
全局路由表：最優路由表。
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2. OSPF基本概念--Router ID（RID）：
RID是一個32比特無符號整數，唯一標識路由器，優先選擇Loopback接口的最大IP地址，其次選擇物理接口的最大IP地址。
RID可以手工配置，也可以自動生成。沒有通過命令指定RID，將按照如下順序自動生成一個RID：
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UP的接口上數值最大的IP地址作為RID。
4.?OSPF基本概念--LS
鏈路狀態（LS）：路由器周邊的鏈路的狀態
? ? ? ?直連網段狀態：通過接口網段和接口狀態感知。描述直連網段：（網段，掩碼，接口開銷）
? ? ? 直連拓撲狀態：通過OSPF鄰居和鄰居狀態感知。描述直連拓撲：（鄰居RouterID，連接接口，接口開銷）
? ? ? 接口開銷：OSPF參考帶寬/ 接口帶寬
? ? ? ? ? ? ? OSPF參考帶寬默認為100Mbps。
? ? ? ? ? ? ? Loopback接口的開銷默認為1。
5.OSPF基本概念------LSA
? ? 鏈路狀態通告（LSA）：按一定格式封裝后的鏈路狀態信息。
? ? ? ? ? ?（1）?LSA 1（路由器LSA）：路由器鏈路狀態通告，描述直連網段和拓撲。每臺路由器都會發起自己的LSA 1
? ? ? ? ??（2） LSA 2（網絡LSA）：傳送網絡鏈路狀態通告。由DR生成，描述廣播網絡中的路由器。
? ? ? ?
6.?OSPF基本概念-----LSDB
鏈路狀態數據庫（LSDB）
? ? （1）每臺OSPF路由器都有一個LSDB，用于存儲LSA。
? ? （2）同一個區域中的OSPF路由器的LSDB一致。
? ? ? ? ? ? ? ?? LSA封裝在LSU報文中，在區域內洪泛，最終達到區域內LSDB一致。
? ? ? ? ? ? ? ?? LSA在洪泛過程中內容保持不變。
? ? ? ? ? ? ? ??
7. OSPF基本概念----SPF
? ???
? ? ?
8.?OSPF基本概念--OSPF網絡類型
? ?以太網接口、PPP HDLC接口用的比較多，另外兩個基本不用了。
9.?OSPF基本概念--OSPF報文類型與封裝
OSPF報文直接封裝在IP報文中，協議號為89。
10.?OSPF報文的目的地址
11.維持鄰居關系(點對點)
? 鄰居之間通過交換Hello報文，確認鄰居是否工作正常
? 如果在一定的時間間隔內，收不到鄰居發來的Hello報文，就認為鄰居已經失效，從鄰居表中刪除。
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12.?DR/BDR的選舉(廣播多路訪問)
?DR/BDR選舉原則：
? ? ? ? ??
13.?鄰居關系無法建立原因總結
14.?OSPF鄰居建立與維護
鄰居狀態機：
Down → Init → 2-Way → ExStart → Exchange → Loading → Full。
?? ? ?DOWN、Init、two-way：
? ? ? ?ExStart和Exchange：
? ? ?
? ? ? ? Loading和Full：
? ? ? ? ? ? ?? OSPF協議包具備超時重傳機制
? ? ? ? ? ? ?? OSPF協議包具備序列號，對重復包不做處理
? ? ? ?
報文類型：
Hello：建立和維護鄰居關系。
DD（Database Description）：描述LSDB摘要。LSA頭部信息:包括LS Type, LS ID, Advertising Router和LS Sequence Number
LSR（Link State Request）：請求詳細LSA信息。只有LS Type, LS ID和Advertising Router簡化LSA頭部
LSU（Link State Update）：發送LSA詳細信息。包括LSA頭部和具體的鏈路狀態信息
LSAck（Link State Acknowledgment）：確認LSA接收。LSA頭部信息:包括LS Type, LS ID, Advertising Router和LS Sequence Number
15. 泛洪新LSA
16.?廣播網絡中LSDB更新
? 在廣播和NBMA網絡中，鏈路狀態發生變化時，主要是通過DR路由器發送更新報文。
17.?OSPF LSA洪泛與老化
四.?OSPF區域劃分
區域作用：減少LSDB規模，提高收斂速度。
區域類型：
骨干區域（Area 0）：其他區域必須與之相連。
非骨干區域：通過ABR（區域邊界路由器）連接到骨干區域。
路由器角色：
內部路由器：所有接口在同一區域。
ABR：連接多個區域的路由器。
ASBR（自治系統邊界路由器）：將外部路由引入OSPF。
OSPF區域號
? ? ? ? ? ?? OSPF路由域：運行OSPF路由協議的網絡。
? ? ? ? ? ? OSPF區域：OSPF是一種支持劃分多區域的協議。Area ID：32位，用數字或IP地址表示。
- OSPF協議區域LSA發布
五.?OSPF單區域配置
基本配置命令：
啟動OSPF進程：
router ospf <進程號>。指定Router ID：
router-id <RID>。宣告網絡：
network <IP地址> <通配符> area <區域號>。
示例配置：
驗證命令：
查看路由表：
display ospf routing。
六?總結
OSPF通過鏈路狀態算法和分層區域設計，解決了RIP的不足，適合大中型網絡。
單區域配置簡單，適用于小型網絡；多區域設計可擴展性強，需合理規劃骨干區域。
掌握鄰居建立、DR選舉、LSA洪泛等機制是配置和排錯的關鍵。
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