OSPF：开放式最短路径优先 协议 OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先）是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol，简称IGP），用于在单一自治系统（autonomous system,AS）内决策路由。是对链路状态路由协议的一种实现，隶属内部网关协议（IGP），故运作于自治系统内部 AD 思科OSPF的协议管理距离是110 华为OSPF的协议管理距离是150 链路状态 链路是路由器接口的另一种说法，因此OSPF也称为接口状态路由协议 OSPF通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库，生成最短路径树，每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表 LS-支持网络的层次化设计 -区域 骨干 ： 0区域，就是骨干区域 非骨干：不是区域0的，都叫做非骨干区域 所有的非0区域，必须直接连接0区域； 非0区域之间，不可以直接进行通信的； Hello协议的目的 1.用于发现邻居 　　2.在成为邻居之前,必须对Hello包里的一些参数协商成功 　　3.Hello包在邻居之间扮演着keepalive的角色 　　4.允许邻居之间的双向通信 　　5.它在NBMA(Nonbroadcast Multi-access)网络上选举DR和BDR 建立邻居影响因素 1、确保最小范围内双向ping通； 2、能够正常发送OSPF报文； #确保链路正常宣告； 3、能够正常接收OSPF报文； #确保链路正常宣告； #确保ACL放行 OSPF 流量； 4、开始比较OSPF报文参数： 1、RID不能相同； router ospf 1 router-id x.x.x.x clear ip ospf process 2、区域ID必须相同； 3、认证必须成功(认证类型必须相同，并且密码必须相同) 4、子网掩码必须相同(特殊情况下) 5、hello时间必须相同； interface fas0/0 ip ospf hello-interval {value} 6、dead时间必须相同； interface fas0/0 ip ospf dead-interval {value} 7、特殊标记位必须相同； 8、优先级必须不能全为0(特殊情况下) 9、3层MTU必须相同，否则会卡在Exatart状态 Interface fas0/0 Ip mtu +num（如1499） MTU MTU-最大传输单元<max transmit unit> 1500 Hello packet包含 1.源路由器的RID 　　2.源路由器的Area ID 　　3.源路由器接口的掩码 　　4.源路由器接口的认证类型和认证信息 　　5.源路由器接口的Hello包发送的时间间隔 　　6.源路由器接口的无效时间间隔 　　7.优先级 　　8.DR/BDR 　　9.五个标记位(flag bit) 　　10.源路由器的所有邻居的RID OSPF状态: 1.Down:此状态还没有与其他路由器交换信息。首先从其ospf接口向外发送hello分组，还并不知道DR(若为广播网络)和任何其他路由器。发送hello分组是，使用组播地址224.0.0.5。 　　 2.Attempt: 只适于NBMA网络,在NBMA网络中邻居是手动指定的,在该状态下,路由器将使用HelloInterval取代PollInterval来发 送Hello包. 　　 3.Init:初始化收到了Hello包,但是2-Way通信仍然没有建立起来. 　　 4.two-way: 双向会话建立,而 RID 彼此出现在对方的邻居列表中。(若为广播网络：例如：以太网。在这个时候应该选举DR,BDR。 　　 5.ExStart: 信息交换初始状态,在这个状态下,本地路由器和邻居将建立Master/Slave关系,路由器ID大的的成为Master. 　 　6.Exchange: 信息交换状态：本地路由器和邻居交换一个或多个DBD分组（也叫DDP) 。DBD包含有关LSDB中LSA条目的摘要信息)。 　　 7.Loading: 信息加载状态：收到DBD后,使用LSACK分组确认已收到DBD.将收到的信息同LSDB中的信息进行比较。如果DBD中有更新的链路状态条目，则想对方发送一个LSR，用于请求新的LSA 。 　 　8.Full: 完全邻接状态,该状态表示双方的数据库完全同步 DR与BDR的选取原则： 1.优先级为0的不参与选举 2.优先级高的路由器为DR 3.优先级相同时，以router ID 大为DR。router ID 以回环接口中最大ip为准。若无回环接口，以真实接口最大ip为准。 4.缺省条件下，优先级为1 OSPF定义的5种网路类型 OSPF的工作过程，完全由网络类型来决定；任何一种类型的链路，默认都对应着一种网络类型，但是，可以基于网络需求，进行人工修改 类型 2层 Hello与dead DR/BDR 是否主动发包 broadcast ：广播 (MA , multi-access) 当2层协议为ethernet时， 对应的是广播网络类型； hello是10s； dead是40s 需要选举DR/BDR 端口主动发包，发包方式为组播(224.0.0.5/6) non-broadcast ： 非广播。(NBMA) 当2层协议为Frame-relay时， 对应的是非广播网络类型； hello是30s； dead是120s 需要选举DR/BDR； 端口不主动发包，发包方式为单播； 【OSPF实现单播：neighbor x.x.x.x】 point-to-point 点到点(P2P) 当2层协议为HDLC\PPP时， 对应的是点到点网络类型； hello是10s； dead是40s 不需要选举DR/BDR； 端口主动发包，发包方式为组播(224.0.0.5) point-to-Multipoint： 点到多点(p2mp) hello是30s； dead是120s； 不需要选举DR/BDR； 端口主动发包，发包方式为组播(224.0.0.5)

point-to-Multipoint non-broadcast： 点到多点(p2mp-NB) hello是30s； dead是120s； 不需要选举DR/BDR； 端口不主动发包，发包方式为单播

LSA类型 LSA的类型： LSA的摘要信息详解： LSA的摘要信息中代表的意思 OSPF的数据库中包含的是 LSA ； OSPF的数据库是以区域的形式来组织 LSA 的； 同一个区域中的所有路由器，数据库是完全同步的； link-id：表示的是LSA的名字， adv：表示的是产生这个LSA的路由器的名字； age：表示的是存活时间；最大存活时间是3600s； seq：表示的序列号；LSA表示的链路每变化一次，LSA的序列号就会增加1； checksum:校验和，用于确保 LSA在传输过程中，没有被损坏。 link-count：链路计数器，只有1类LSA才会拥有。表示的是该路由器上有多少个链路宣告进入了该区域； 1类LSA：router LSA 任何一个路由器，都会在任何一个区域中产生一个 1类LSA ； 可以将1类LSA理解为“自我介绍”，用于说明本身有哪些链路进入了该区域，并且是连接着哪些设备，是如何连接的；到对方的距离是多少； 1类LSA只能在一个区域内部进行传输 link-id：路由器的RID adv：路由器的RID 传输范围：只能在一个区域内部 ADV是否变化：不变化
2类LSA：net Link state 这种类型的 LSA ，只有在选举DR的网络环境中才会有。 只有DR才有资格产生 2 类 LSA link-id：表示的是 DR 的接口IP地址； ADV：DR的 RID ； 传输范围：一个区域内部 ADV是否变化：不变化；

// 基于 LSDB 中的1类LSA 或者 1和2类LSA，就可以计算出一个区域内部的路由，叫做 O 的路由； 3类LSA：summary net link state 在不同的区域之间传输路由信息； 这种类型的LSA，仅有 ABR 可以产生。 3类LSA被ABR产生以后，首先进入到 OSPF 区域0，然后再转发到其他区域。 ABR： 1、可以将非0区域中的“域内-O”路由，转变成3类LSA，发送到0区域； 2、可以将0区域中的“域内-O”路由，转变成3类LSA，发送到非0区域；也可以将0区域中的“域间-OIA”路由，转变成新的3类LSA，发送到其他的非0区域中； 3、一定不可以将非0区域中的3类LSA转发到0区域； link-id：表示的是路由的前缀； adv：ABR的RID； 传输范围：一个区域内部 ADV是否变化：是； 4类LSA：summary ASB link state 专门是为了辅助5类LSA计算路由而生的； 传递的信息是 ASBR 的 RID ； 是由与 ASBR在同一个区域的 ABR 产生的； 传递过程中每经过一个ABR，ADV都会变化一次。 link-id：表示的是 ASBR的 RID； adv：ABR 传输范围：同一个区域内部； ADV是否变化：是的； 5类LSA：external LSA 表示的是OSPF的外部路由，没有任何区域概念； 可以在OSPF网络中畅通无阻。 哪里有OSPF，哪里就有5类LSA。 link-id:表示的是外部路由前缀； adv：ASBR的 RID ; 传输范围：没有限制； ADV是否变化：否 注意： 计算域内路由时，使用的1类或者1类和2类LSA； 计算域间路由时，使用的是3类和1类； 计算外部路由时，使用的是5类和1类，或者是5类，4类和1类；

非0区域没有直接与0区域互联，解决方案： 1、引入外部路由； #运行多个OSPF进程，并且相互之间进行重分发； 2、引入内部路由(O IA) #引入虚链路。 通虚链路建立的OSPF邻居关系，永远都是属于区域0的； 路由过滤 distribute-list（只能是做入向的“路由”过滤）
acl/prefix-list - 标准ACL 只能看前缀； - 扩展ACL 同时看前缀和掩码，但是只能在BGP中使用； - 前缀列表 同时看前缀和掩码，在所有的IGP中都能用； Metric Metric(在OSPF中，称之为 cost - 开销) 无论是什么协议的路由，在计算Metric的时候，仅仅关心的是路由沿传递方向上的所有入端口的； OSPF的路由的 Metric 计算方法为：沿路由传递方向，所有入端口的 cost 的累加和。 # 每个端口上的 OSPF cost 计算方法如下： Cost = 100000000/bw （ bw表示的是接口带宽，代为是 bit ） 所得除数小于1的，都按照整数1来计算。 上面的 10的8次方，我们称之为计算路由时的“参考带宽”。 可以通过命令进行你更改(当网络中的路由器之间的互联链路带宽都大于100M的时候) router ospf 1 auto-cost reference-bandwidth 1000（单位是Mbit；） 如果进行该参数的修改，必须在全网的每一个路由器都得进行修改，否则会出现路由次优路径。 汇总 自动汇总：NO 手动汇总：YES -对象： 3类LSA和5类LSA 3类LSA汇总 在产生被汇总的3类LSA的ABR上进行配置配置完成以后，仅仅发送汇总之后的3类LSA，不发送明细LSA 并且会在本地形成一个针对汇总路由的Null0路由，目的是为了实现防止数据转发环路的产生。 5类LSA汇总 在产生5类LSA的 ASBR 上面操作 路由器类型 1.Internal Router:内部路由器 2. ABR(Area Border Router):区域边界路由器 3. Backbone Router(BR):骨干路由器 4. ASBR(Autonomous System Boundary Router):自治系统边界路由器. 虚链路 1. 通过一个非骨干区域连接到一个骨干区域. 2. 通过一个非骨干区域连接一个分段的骨干区域两边的部分区域. 虚链接是一个逻辑的隧道（Tunnel）,配置虚链接的一些规则: 　　1. 虚链接必须配置在2个ABR之间. 　　2. 虚链接所经过的区域叫Transit Area,它必须拥有完整的路由信息. 　　3. Transit Area不能是Stub Area. 　　4. 尽可能的避免使用虚链接,它增加了网络的复杂程度和加大了排错的难度. 　　OSPF区域—OSPF的精华 　　Link-state 路由在设计时要求需要一个层次性的网络结构. 2种网络类型 1.传输网络(Transit Network) 2.末节网络(Stub Network ) 末节区域 由于并不是每个路由器都需要外部网络的信息,为了减少LSA泛洪量和路由表条目,就创建了末节区域,位于Stub边界的ABR将宣告一条默认路由到所有的Stub区域内的内部路由器. 特殊之处在于：区域中没有外部路由，也就是没有5类LSA。 -stub area :末节区域 需要在该区域的任何一个路由器上配置命令： router ospf 1 area 12 stub 末节区域，在该区域中，是没有5类LSA和4类LSA。 有1类、2类、3类LSA 但是该区域的 ABR 会自动产生一个 3类 LSA 表示的 默认路由；为了能够与外网链路互通。 为了进一步增强该区域的安全性，不受到内网其他区域的影响，所以我们可以进一步缩小该区域的数据库的大小-干掉3类LSA。

-totally stub area ： 完全末节区域；
 仅仅需要在 stub 区域的 ABR 上实施 - 
	   router ospf 1 
	     area 12  stub  no-summary

此时的完全末节区域，仅仅有1类LSA或者1和2类LSA，还有一个特殊的3类LSA，表示默认路由，是 ABR 自动产生的； 验证命令：show ip ospf

区域类型 OSPF的区域类型有很多: 标准区域、主干、末节、绝对末节、NSSA、绝对NSSA  标准区域：默认的OSPF区域类型 主干区域：就是area 0  末节区域：不接受五类LSA，如果要到AS外部，路由器会使用默认路由，其中末节区域不能包含ASBR  绝对末节：不接受五类LSA与三类LSA，路由器会有默认路由，也不能包含ASBR  NSSA：这是一种特殊的区域，它定义了七类LSA，NSSA具备了末节与绝对末节的优点，但是可以包含ASBR 路由协议支持的认证类型： RIPv2->明文/密文 EIGRP->密文 OSPF->明文/密文/null OSPF的认证： 链路认证(仅仅对某一个或者几个链路) 启动认证和配置密码，都是在链路上进行的； 区域认证(对整个区域的所有的链路) 启动认证是在 OSPF 进程下，对区域配置的；密码，还是配置在具体的链路上； 认证成功必须确保： 1、认证必须同时开启 -->认证类型不同，一方是0，一方是1； 2、认证类型必须相同 3、认证密码必须相同(也可以同时为空)-> mismatch authentication key