第五天

OSPF：开放式最短路径优先协议
无类别链路状态型协议；-需要结构化部署—区域划分、地址规划；
存在3个版本；IPV4下主要使用V2,IPV6下使用V3；
组播更新—224.0.0.5 224.0.0.6 支持等开销负载均衡
触发更新，每30min周期更新；

一、OSPF的数据包类型
1、hello – 发现、建立、周期保活邻居关系 周期为10s；dead time 为hello的4倍；
2、DBD 数据库描述
3、LSR链路状态请求
4、LSU链路状态更新
5、LSack 链路状态确认

LSA—链路状态通告—拓扑或者路由信息

二、OSPF的状态机
Down 一旦接收hello包进入下一状态
Init 初始化 接收到的hello包中若存在本地的RID进入下一状态
2way 双向通讯 邻居关系建立的标志
条件匹配：点到点网络直接进入下一状态；MA网络进行DB/BDR选举；非DR/BDR间不能进入下一状态；
Exstart –预启动 使用不携带信息的DBD包进行主从关系选举，RID数值大为主，优先进
入下一状态
Exchange 准交换 使用携带数据库汇总信息的DBD进行交互，需要ACK确认
Loading 加载 基于其他设备发送过来的DBD包，对比本地缺失的LSA信息；使用LSR
进行查询，对端使用LSU将这些LSA信息共享；需要ACK确认；
Full 转发 邻接（毗邻）关系建立的标志

三、OSPF的工作过程
Ospf启动配置完成后，邻居间组播收发hello获取对端的RID，建立邻居关系；生成邻居表；
邻居关系建立后，邻居间进行条件匹配；匹配失败将维持邻居关系，仅hello包周期保活即可；
匹配成功者间，可以建立为邻接关系；将使用DBD进行主从关系选举；由主优先进行数据库目录的交互；之后使用LSR/LSU/LSack来获取未知的LSA信息；最终和邻接之间同步数据库；生成数据库表-LSDB；
LSDB—链路状态数据库 – 所有LSA的集合
当数据库同步完成后，本地将数据库转换为有向图，再换算为树型结构；最终基于树型结构计算本地到达所有未知网段的最短路径，加载到路由表中；
收敛完成后，hello包周期保活；每30min周期再比对数据库；
结构突变：
1、新增网段 直连新增网段的设备，使用更新包告知本地所有的邻接
2、断开网段 直连断开网段的设备，使用更新包告知本地所有的邻接
3、无法沟通 dead time 到时时，将断开邻居关系；删除信息；

四、OSPF的基础配置
[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1 启动时，可以定义进程号，仅具有本地意义；同时建议配置RID；
[r1-ospf-1]
OSPF的RID规则—1、使用IPV4地址 2、全网唯一 3、生成方式—手工配置—环回接口最大数值ip地址—物理接口最大数值ip地址
宣告：1、区域划分 2、激活—收发ospf信息 3、路由、拓扑—该接口信息可被告知邻居
[r1-ospf-1]area 0
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 1.1.1.1 0.0.0.0
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.1.1.0 0.0.0.255
在宣告时，OSPF协议将使用反掩码进行精确的匹配；

OSPF的区域划分规则：
1、星型结构 – 骨干区域为0，大于0为非骨干；所有非骨干必须直接连接骨干区域
2、必须存在ABR—区域边界路由器

宣告配置完成后，邻居间组播收发hello包，建立邻居关系，生成邻居表：
[r2]display ospf peer
[r2]display ospf peer brief

邻居关系建立后，邻居间进行条件的匹配；匹配成功者间将建立邻接关系；
过程中使用DBD进行目录共享，LSR/LSU/LSack获取未知的LSA信息；最终实现邻接间数据库同步，生成数据库表—LSDB；
[r2]display ospf lsdb

数据库同步完成后，本地将生成有向图—》树型结构；之后使用SFP选路规则，计算本地到达所有未知网段的最短路径，然后将其加载到路由表中；
display ip routing-table
display ospf routing 查看本地所有与OSPF有关的路由信息
在华为设备中，ospf协议的优先级为10；
度量为cost值；cost开销值===参考带宽/接口带宽
默认参考带宽为100M；ospf优选cost值之和最小的路径为最短路径
当接口大于参考带宽时，cost值为1；故可能导致选路不佳；
因此在接口带宽大于参考带宽时，可以人为修改设备的参考带宽
[r1]ospf 1
[r1-ospf-1]bandwidth-reference ?
INTEGER<1-2147483648> The reference bandwidth (Mbits/s)
[r1-ospf-1]bandwidth-reference 1000
切记：一旦修改参考带宽，全网所有ospf协议需一致；

五、扩展配置
1、成为邻接关系的条件
网络类型相关
1）点到点网络 – 在一个网段内仅支持存在两个节点
2）MA网络—多路访问网络—一个网段内的节点数量不限制
在点到点网络中，邻居关系必然成为邻接关系；
在MA网络中，若不限制邻接关系，将指数性增加重复更新；
需要进行DR/BDR选举；所有的非DR/BDR设备间仅建立邻居关系，不建立邻接关系；
选举规则：
先比较接口优先级，0-255；默认为1，数值越大越优；
若优先级相同，比较参选接口所在设备的RID，数值大优；
通过修改参选接口的优先级，可以起到干涉选举效果
[r2]interface GigabitEthernet 0/0/0
[r2-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 2
DR/BDR选举非抢占；故修改优先级后，必须重启ospf的进程，才能重新选举
reset ospf process
Warning: The OSPF process will be reset. Continue? [Y/N]:y
若将接口优先级需改为0，标志着设备放弃选举；故在一个网段中至少必须存在DR；

2、OSPF的认证 —邻居间用于安全的保障
[r1-GigabitEthernet0/0/1]ospf authentication-mode md5 1 cipher 123456
在直连邻居的接口上配置
邻居间秘钥的编号及密码必须完全一致

3、OSPF的区域汇总—在ABR上将区域A的路由计算好后，传递到区域B时，方可进行汇总计算配置
[r2]ospf 1
[r2-ospf-1]area 0
[r2-ospf-1-area-0.0.0.0]abr-summary 1.1.0.0 255.255.252.0
在R2这台ABR上，把R2通过区域0学习到的拓扑计算所得路由，汇总成1.1.0.0/22共享到其他的区域；

4、OSPF的沉默接口 —用于连接PC等终端设备的接口，不再发生路由协议的信息；
不得用于连接邻居的接口，否则无法正常收敛
[r1]ospf 1
[r1-ospf-1]silent-interface GigabitEthernet 0/0/2

5、加快收敛 修改接口的计时器，hello time10s，dead time为hello time的4倍；
修改时需维持原有倍数关系，且ospf要求邻居间的hello time和dead time必须完全一致，否则无法正常建立邻居关系；修改本端的hello time，本端的dead time自动4倍关系匹配；且不建议修改过小
[r1-GigabitEthernet0/0/1]ospf timer hello 5

6、缺省路由—在边界路由器上，配置缺省信息后，将向内网发布缺省路由，使得内部设备自动产生缺省指向边界路由器的位置；若边界路由器本地需要缺省指向ISP，需要手工配置了；
[r3]ospf 1
[r3-ospf-1]default-route-advertise always