OSPF基础理论和过程

学习路由协议从3个方面分析
1.范围（IGP）
2.设计原理（LS）
3.有类无类
 
OSPF建立路由过程
首先OSPF协议封装在IP 协议中，协议号为89（EIGRP为88），组播地址有2个：224.0.0.5，224.0.0.6
 
先建立邻居关系：hello包
交互LSA数据包：有6种类型的LSA
建立LSDB数据库
通过SPF算法建立路由表
 
所以OSPF中有三张表：邻居表，拓扑表，路由表
 
OSPF的拓扑表比EIGRP要详细很多，不光有路由信息，还有拓扑信息，所以说OSPF构建的路由是树状结构的
 
OSPF区域
OSPF划分区域的3点优势
1.减少路由条目：区域汇总（域间汇总）
2.拓扑变化限制在自己的区域中
3.限制LSA传播范围，减少流量
 
区域以接口划分
 
区域边界路由器(ABR)是连接主干区域（area0）和子区域的路由器
 
OSPF区域设计原则（子区域都连接到area0）
 
邻居和邻接
邻居和邻接的区别
只交换hello包的是邻居，交换LSA的是邻接
 
所有点到到点的连接，所有邻居成为邻接（串口）
 
多路访问网络邻居不一定是邻接（多路访问网络分为以太网和帧中继网）
在以太网中：DR，BDR和DRother成为邻接关系，而DRothers之间只是邻居关系
 
所以，只有邻接关系的才交换路由信息（这样是为了减少路由协议占用的带宽）
 
 
OSPF的路由更新
在同一区域中，所以路由器的的LSDB都是一样的，然后各路由器以自己为根算出最短路径
 
OSPF能触发更新路由信息，也能周期性更新（30Min更新一次，60Min后收不到更新就删掉LSA），而EIGRP是触发式更新，RIP是30秒周期更新整个路由表
 
LSA的序列号（棒棒糖式）：一个很抽象的东西。。。最大的序列号比最小的序列号要小。。。木有理解，貌似不是网络工程师所研究的问题了。。。是数学家需要理解的。。
 
OSPF的5种报文
1.hello 建立邻居（不用确认）
2.database description 摘要信息（减少占用带宽，不用确认）
3.link-state request请求详细信息（不用ACK确认，而用LSU确认）
4.link-state update详细信息（LSU中是LSA信息，唯一需要用ack确认的报文）
5.link-state ack确认信息（只做LSU确认）
 
OSPFv2支持IPv4，IPv6需要启用OSPFv3
 
OSPF的数据报格式
（封装在IP中，所以IP部分就不写了）
Ver（OSPF版本）--Type（类型）--packet length（数据报长度）--Router ID（见下方Tips）--Aero ID-check sum（验证完整性，类似CRC）-auth type（认证方式）--data（数据，内容取决于类型，即上述的5种报文）
 
 
Tips：
Route ID（唯一表示区域内某台路由器）选举方式
1.手工指定（任意）
2.Loopback口最大的IP地址
3.没有Loopback口就用物理地址最大的IP地址
 
具体展开OSPF过程
 
第一步：建立邻居
 
Init状态
第一次发送hell包
hello的something（不是专业术语，只是卖弄下eng。。。）
1.分10s和30s，dead时间为hello时间的4倍（EIGRP为3倍），OSPF路由器之间Hello时间必须匹配（EIGRP不需要）
2.area ID必须一致
3.启用auth，密钥必须一致
4.stub area必须一致（留着以后解释）
 
2way状态
收到自己的routerID后进入此状态
 
第二步：交互DBD
在点对点网络中直接交互DBD
在多路访问网络中，首先选出主从关系，DR在DBD报文中宣告对方我将要向你发送LSU
 
Exstart状态：在第一个DBD报文中，选出主从关系
DBD的3个字段
Init：第一次发送的置为1
More：如果将继续发送置为1
Master/Slave：如果自己为master置为1
 
exchange状态
互相交互DBD
 
第三步：交互详细路由信息
查看对方DBD信息，比自己新就进入进入loading状态（向对方发送LSR），然后对方发送LSU（即是LSR所要请求的信息，也是确认信息），最后向对方发送ACK后进入full状态
 
DR和BDR的选举
DR和BDR监听224.0.0.6
DRother监听224.0.0.5
P2P中只有224.0.0.5
 
选举方式：
1.较大的priority（默认为1）：修改方法 在接口中ip ospf priority [数值]，其中0的话直接就是BR，数字越高，优先级越高
 
2.较大的Routr ID
 
Tips：
1.在这里DR,BDR选举和Router ID选举容易混淆，指明一下：Route ID相当于路由器的身份证，只是唯一标识某一台路由器，而DR,BDR的选取可以参考Router ID值
 
 
2.DR和BDR是不抢占的，选举出DR和BDR后，即使修改priority后，DR和BDR不变，想要在现有拓扑下手工修改参数直到DR和BDR可以清理邻居表实现
DR如果DOWN掉，BDR成为DR，再选举BDR
 
3.DR和BDR只是接口的概念
 
4.不同网段分别选取DR和BDR
 
几个零散的知识点：
 
OSPF cost值（相当于metric值）：10^8/BW （BW单位为bps）
 
OSPF中环回接口的路由都为32位的掩码（不管你设置的是几位）：环回口只是做测试的话，比EIGRP有优势，也可以改，命令是 ：在环回口中ip ospf network point-to-point
 
 
修改hello时间：在接口中ip ospf hello-interval [数值]
 
本文出自 “lustlost-迷失在欲望之中” 博客