一 、OSPF原理及配置

​OSPF（Open Shortest Pass First,开放最短路径优先协议），是一个最常用的内部网关协议，是一个链路状态协议。

二 、OSPF的特点

• OSPF是一种无类路由协议，支持VLSM可变长子网掩码。支持IPV4和IPV6.
• 组播地址：224.0.0.5 224.0.0.6。
• OSPF度量：从源到目的所有出接口的度量值，和接口带宽反比（10^8/带宽）。
• 收敛速度极快，但大型网络配置很复杂。
• IP封装，协议号89

三、OSPF运行原理

OSPF组播的方式在所有开启OSPF的接口发送Hello包，用来确定是否有OSPF邻居，若发现了，则建立OSPF邻居关系，形成邻居表，之后互相发送LSA（链路状态通告）相互通告路由，形成LSDB（链路状态数据库）。再通过SPF算法，计算最佳路径（cost最小）后放入路由表。

设计要求：1.必须配置骨干区域0

2.其他区域连接到骨干区域

好处: 1.减小路由表（通过域间汇总）

2.本地拓扑变化值影响一个区域（也是通过汇总）

3.某些LSA之子本地泛红，不泛洪到其他区域

注：OSPF区域划分基于接口而不是设备

四、OSPF区域及路由器身份

1、 OSPF区域

骨干区域（区域0）：骨干区域必须连接所有的非骨干区域，而且骨干区域不可分割，有且只有一个，一般情况下，骨干区域内没有终端用户。

非骨干区域（非0区域）：非骨干区域一般根据实际情况而划分，必须连接到骨干区域（不规则区域也需通过tunnel或virtual-link连接到骨干区域）。一般情况下，费骨干区域主要连接终端用户和资源。

2 、OSPF身份

DR（Designated Router）：指定路由器，OSPF协议启动后开始选举而来

BDR（Back-up Designated Router）：备份指定路由器，同样是由OSPF启动后选举而来

DRothers：其他路由器，非DR非BDR的路由器都是DRothers。

ABR（Area Border Routers）：区域边界路由器，连接不同OSPF区域。

ASBR（Autonomous System Boundary Router）：自治系统边界路由器，位于OSPF和非OSPF网络之间。

骨干路由器：至少有一个借口连接到骨干区域（区域0）。

五、OSPF邻居建立

邻居的两个状态 ：

Neighbors：邻居

Adjacency：邻接

• 邻居不一定是邻接，邻接一定是邻居，只有交互了LSA的OSPF邻居才成为OSPF的邻接，之交互Hello包的支撑位邻居，
• 在点对点网络中，所有邻居都能成为邻接。
• MA（广播多路访问网络，比如以太网）网络类型中，DR，BDR，DRothers三者关系为：
• DR、BDR与所有的邻居形成邻接，DRothers之间只是邻居而不交换LSA

六、OSPF数据包类型：

Hello：10秒发送一次，死亡时间：40s，4倍关系，可以修改。

DBD：Database Description 仅仅是一个对本地数据库的概念性叙述，供路由器核对数据库是否同步

LSR：Link-State Request 请求链路状态，在数据库同步过程中使用，请求其他角色发送自己失去的LSA最新版本。

LSU：Link-State Update 链路状态更新，LSU包括几种类型的LSA，LSU负责泛洪LSA，和相应LSR。LSA只会发送给之前以LSR请求的LSA的直连邻居，进行泛洪的时候，邻居路由负责把收到的LSA信息重新封装在新的LSU中。

LSACK：链路状态确认，路由器必须对每个收到的LSA进行LSACK确认，但可以用一个LSACK确认多个LSA。

七、DR、BDR的选举：

DR、BDR的选举规则：比较router-id，router-id有以下获得方式：

由工程师指定

这台设备最大的环回口ip

没有环回口的话，物理接口ip地址最大的。

选举规则：

• 最高优先级值的路由器被选为DR（默认优先级相同：1），次高优先级的为BDR
• 若优先级相同，则比较router-id，拥有最高router-id的成为DR，次高的成为BDR
• 优先级被设置为0的不参与选举
• OSPF系统启动后，若40s内没有新设备接入就会开始选举，所以为保证DR与BDR的选举不发生意外，建议优先配置想成为DR与BDR的设备。
• DR与BDR不可以抢占
• 当DR小时之后，BDR直升DR，重新选BDR
• 所有DR，BDR，DRothers说的都是接口，而不是设备
• 不同网段间选DR，BDR，而不是以OSPF区域为单位

八 、OSPF状态

• Down State
• Init State：发送了Hello包（还没收到）
• Two-way State：收到了一个Hello包且Hello包中包括自己的router-id（对方回复的）
• Exstart State：First DBD确认主从关系，router-id大的为主，先发包
• Exchange State：交互DBD 相互学习
• Loading State：LSR与LSU的交互过程
• Full State：所有交互已经完成

九、单区域实验

01-Cisco实列

目前各路由器已经对端口及回环端口进行IP地址分配

拓扑：

R1:

R2:

R3:

R4：

换种方式宣告

测试：

首先在R1上查看宣告的接口：

然后R1上查看OSPF邻接关系：

可以看到正常建立邻接关系

R1上查看路由表：

可以看到所有的网段路由都学习到了

最后在R1上ping测试R4的lo0接口

测试结果没有问题，可以正常通信

02-华为实列

目前各路由器已经对端口及回环端口进行IP地址分配

拓扑：

AR1:

AR2:

AR3:

AR4:

换种方式宣告：

测试:

首先在AR4上查看ospf接口：

然后再AR4上查看邻接关系：

再在AR4上查看路由表：

最后在AR4上ping测试AR1的lo0口ip:

测试结果没有问题，可以正常通信。

03

H3C实列

目前各路由器已经对端口及回环端口进行IP地址分配

拓扑：

MSR1:

MSR2:

MSR3:

MSR4:

换种方式宣告

测试：

首先在MSR1上面查看ospf接口：

然后再在MSR1查看邻接关系：

再在MSR1上查看路由表：

最后再MSR1ping测试MSR4的lo0口ip:

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