在本课中，你将学习开放最短路径优先(OSPF)的概念，以及如何配置OSPF并排除OSPF的故障。
完成本课后，你应该能够达到这张幻灯片上所示的目标。
通过演示理解OSPF的能力，你将能够理解、配置和排除OSPF的故障。
在本节中，你将回顾OSPF。
在像OSPF这样的链路状态协议中，每个路由器都有一个完整的网络拓扑视图。OSPF协议具有可扩展性强、收敛速度快等优点。每30分钟，路由器重新发布他们的OSPF信息。在这30分钟的间隔内，当检测到拓扑变化时，将发送更新。所以，只要网络拓扑稳定，它就是一个相对安静的协议。在大型网络中，使用OSPF需要良好的规划，而且可能很难排除故障。
同一区域的每个路由器都有相同的、同步的数据库。你将在这一课的后面学习关于OSPF区域。OSPF路由器使用LSDB和Dijkstra算法中的信息生成OSPF树，树中包含从本地路由器到彼此路由器和网络的最短路径。这棵树给出了到每个目的地的最佳路由，这是OSPF可以注入到设备路由表中的信息。
OSPF对等体之间交换的拓扑信息包含在LSA中。路由器的LSDB中包含了本路由器的LSA以及从其他路由器收到的所有LSA的信息。
当到同一目的子网有多条OSPF路由时，OSPF会选择成本最小的路由。每个路由器接口都有一个接口成本，接口成本通常与接口的速度或优先级有关。OSPF路由成本是所有接口到最终目的地的成本之和。
接下来的两张幻灯片解释一个OSPF路由器如何建立它的OSPF树。每个路由器的初始信息是本地连接的网络，以及每个接口的OSPF成本。在这个幻灯片显示的例子中，路由器R2有三个本地连接的子网：子网Net1的成本为2，子网Net2的成本为3，子网Net3的
成本为1。路由器R1只有一个子网连接：Net1，成本为2，依此类推。
每个路由器开始通过发送LSA来发布其本地连接的子网。
OSPF路由器使用Djkstra的算法来确定到每个目的地的最佳路由。最好的路由可以表示为以本地路由器为根的树。Dijkstra算法是一个递归过程，重复多次，直到找到最佳路径。例如，这张幻灯片显示路由器R2的OSPF树。说明到Net 5和Net 4的最佳路由是通过R3，且Net 1、Net 2和Net 3为本地连接。
OSPF网络可以划分为区域。每个区域由一个唯一的数字标识，可以用十进制或IP地址格式表示。
每个区域都有自己独立的LSDB。位于同一区域的所有路由器都维护着该区域的LSDB的相同副本。正如你将在这一课中学到的，一个路由器可以属于多个区域。在这种情况下，路由器维护多个LSDB——每个连接到它的区域都有一个LSDB。
将大的OSPF网络划分成区域可以减小LSDB表的大小。此外，拓扑变化不会影响整个网络，而只影响发生变化的区域。
使用OSPF区域需要良好的规划，并可能使故障排除过程复杂化。
所有OSPF网络必须至少有一个区域——骨干区域。骨干网是网络的核心，所有其他区域以轮辐拓扑结构与之连接。
内部OSPF路由器的所有接口都连接到同一个区域。因此，它只维护一个LSDB。另一方面，一个ABR连接多个区域，所以它保留多个LSDB。
骨干路由器至少有一个接口连接到骨干区域。
ASBR将非OSPF路由重新分配到OSPF网络中。
这张幻灯片展示了每种路由器类型的一个例子。
OSPF网络有三种类型：
● 点对点网络只包含两个对等点，在点对点链路的每一端都有一个。
● 广播网络支持两个以上的附加路由器。它们还支持向多个接收者发送消息(广播)。
● 点到多点网络支持两个以上的附加路由器。但是他们不支持广播。
两个OSPF对等体之间的OSPF会话称为邻接关系。这张幻灯片显示了正在形成邻接的两个对等体之间的初始交换。任何新的邻接关系都会经历不同的状态:Init、2-way、ExStart、Exchange、Loading和Full。Full状态表示成功建立邻接关系，并且两台路由器都有相同的LSDB副本
这张幻灯片列出了两个对等体形成OSPF邻接关系的必要条件。如果其中任何一个条件不满足，邻接关系将失败，不能达到full状态。
在任何多接入网络中，都有一个DR和一个BDR。具有最高优先级的路由器被选举为DR。如果两个或两个以上的路由器绑定了最高优先级的路由器，拥有最高OSPF ID的路由器被选举为DR。
BDR监控DR状态。当DR失败时，BDR将扮演DR角色。
其他路由器只与DR和BDR邻接。DR将链路状态信息从一个路由器转发到另一个路由器。这简化了多接入网络中需要的邻接数量。
这张幻灯片显示OSPF在广播多址及点对点网络中所使用的组播地址。请记住，OSPF也使用单播地址来转播LSA和数据库描述报文。
一共有11种LSA类型。这节课将介绍五种最常用的用法：
● 类型1描述了连接到路由器的所有链路
● 类型2描述了多存取网络中的所有路由器(如果不止一个)
● 类型3描述区域内的网络(仅由ABR生成)
● 类型4描述到达ASBR的路径
● 类型5描述由ASBR发起的外部目的地
在下一张幻灯片中，你会看到这五种类型的例子。
类型1描述了连接到路由器的网络。一个区域内的所有路由器都会发布广告。类型1 LSA不会在它们产生的区域之外通告。
类型2 LSA仅由DR发布。在本例中，该区域有两个多接入网络，每个多接入网络都有一个DR。两个DR发布类型2 LSA，这些LSA包含了连接到它们的多接入网络的其他路由器的信息。
类型3 LSA包含汇总的链路状态信息。它们只在ABR上做广告。本例中，左边的ABR向区域1发送类型3 LSA。它们包含区域0和2中汇总子网的链接状态信息。同一条ABR也向骨干区域发送类型3 LSA，并记录区域1的子网信息。
类似的情况也发生在右侧的ABR上。它向区域2发送类型3 LSA。它们包含区域0和1中汇总子网的链接状态信息。同一条ABR也向骨干区域发送类型3 LSA，并记录区域2的子网信息。
ASBR通过发送类型1 LSA来通告自身。这些LSA在OSPF报头中有E-bit。像任何其他类型1一样，带有E-bit的LSA被限制在它们起源的区域。但是，同一区域的ABR向其他区域发送类型4 LSA，其中包含如何到达ASBR的信息。在本例中，将RIP路由重新分配到OSPF中的ASBR通过向骨干区域发送类型1 LSA来通告自身。ABR收到该LSA，发送类型4 LSA到区域1。
本课中涉及的最后一种LSA是类型5。类型5 LSA仅由ASBR发送，不局限于一个区域。它们达到了所有的标准区域。它们包含重新分配到OSPF(也称为外部路由)的路由的链路状态信息。
请注意，本课中所有的面积例子都是标准面积。还有存根和非纯末节区域 (NSSA)，这在本课中没有涉及。类型5 LSA不通告给stub或NSSA。
每个外部路由分配一个度量值。有两种类型的外部路由度量。第一类指标是达到ASBR的外部成本和内部成本之和。第二类度量仅是外部成本(不考虑内部成本)。如果到达同一目的地址的外部路由有两条，一条是type 1，另一条是type 2, OSPF路由器会选择type 1而不是type 2。
这张幻灯片显示了一个基本的FortiGate OSPF配置。它包含区域列表、OSPF网络列表和OSPF路由器ID。
任何将非OSPF路由重新分配到OSPF中的FortiGate都是一个ASBR。
在本节中，你将了解用于故障排除OSPF问题的工具和提示。
这张幻灯片上显示的命令提供了关于OSPF进程的详细信息。
该命令还显示路由器所属的每个区域的信息。
关于每个接口的OSPF信息，使用幻灯片上显示的命令。它显示：
● 网络类型，在这种情况下广播多访问
● 如果是DR或BDR
● DR和BDR ID和IP地址
● 邻接的数量和流量统计
该命令显示所有OSPF邻居状态的概要信息。对于每个邻居，它显示邻接状态，如果它是DR, BDR，或者不是(DROther)。如果邻居是点对点网络，状态后面会显示一个破折号。
幻灯片上显示的命令提供了FortiGate上所有LSDB表项的摘要，按LSA类型排序。首先显示type 1 LSA(路由器链路状态)，然后显示type 2 LSA(网络链路状态)。
本幻灯片中显示的命令列出了源自本地FortiGate的LSA。
使用这张幻灯片上显示的命令可以看到关于type 1 LSA的详细信息。
这是命令get router info ospf database router lsa的更多输出示例。
OSPF实时调试显示OSPF邻接体建立和OSPF错误的信息。它还显示了关于网络拓扑变化的信息。
你可以为实时调试启用zl标志，使其在路由进程重新启动后保持不变。
这是一个由OSPF实时调试产生的输出示例。这个示例显示了正在发送的Hello数据包。
这是OSPF实时调试产生的另一个输出示例。这个示例显示了正在接收的Hello数据包。
缺省情况下，FortiGate会记录最重要的OSPF路由事件，例如：
● 邻居是上线还是上线
● OSPF消息交换
● 淡判错误
通过GUI界面可以查看与OSPF相关的路由器事件。你可以单击任何记录条目查看详细信息。
这张幻灯片展示了你在这节课中所学到的目标。
