OSPF

  • 开放式最短路径优先协议
  • 无类别链路状态型路由协议
  • 公有协议；跨层封装到IP报头，协议号89； 组播更新：224.0.0.5 224.0.0.6
  • 触发更新、周期更新（30min）；
  • 需要结构化的部署：区域划分 地址规划
  • 链路状态式路由的距离矢量特征
  • 区域内传拓扑，区域间传路由
一、OSPF的数据包：
  1. hello包 用于发现、建立、周期保活邻居关系 存在router ID----RID
    全网唯一的编号，使用ip地址
  2. DBD包 数据库描述包 --LSA
  3. LSR 链路状态请求
  4. LSU 链路状态更新 —用于携带各种LSA
  5. LSack 链路状态确认

其中LSA：链路状态通告，在不同的网络条件下将产生不同类别的LSA信息来代 表拓扑或者路由条目；
LSDB：链路状态数据库 装载和存储所有各种类别的LSA；

二、OSPF的状态机：
  • Down：一旦本地发出hello包就进入下一个状态
  • Init初始化：接收到的hello包中，若存在本地的RID，那么进入下一状态 2way双向通信：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网络中将进行DR/BDR选举（40s），DRother 非DR/BDR间不得进入下一状态；
  • Exstart预启动：类hello的DBD，进行主从关系选举，RID数字大者为主，优先进入下一状态
  • Exchange准交换：使用真正的DBD包，进行数据库目录的共享，需要ACK确认；
  • Loading 加载：使用LSR/LSU/LSack来获取未知的LSA信息；
  • Full转发：邻接关系建立的标志 收敛完成的标志
三、OSPF的工作过程
  1. OSPF协议启动后，A向本地所有启动了OSPF协议的直连接口组播224.00.5发送hello包；本地hello包中携带本地的全网唯一的router-id；
  2. 之后对端B运行OSPF协议的设备将回复hello包，该hello包中若携带了A的routerid，那么A/B建立为邻居关系；生成邻居表；
  3. 邻居关系建立后，邻居间进行条件匹配，匹配失败就停留于邻居关系，仅hello包周期保活；
  4. 条件匹配成功可以开始建立邻接关系：
  5. 邻接间共享DBD包，将本地和邻接的DBD包进行对比，查找到本地没有的LSA信息目录；
  6. 之后使用LSR来询问，对端使用LSU应答具体的LSA信息，之后本地再使用ack确认，可靠；
  7. 该过程完成后，生成数据库表；
  8. 再之后本地基于数据库表，启用SPF选路规则，计算到达所有未知网段的最短路径，然后加其加载到本地的路由表中；
  9. 收敛完成，hello包周期保活，每30min再周期收发一次DBD来判断和邻接间数据库是否一致；

不一致也就是结构突变有三种：
1、 新增网段 直连新增网段的设备，将直接使用LSU包来告知本地所有邻接，之后邻接传邻接扩散到全网，需要ACK确认
2、 断开网段 直连断开网段的设备，将直接使用LSU包来告知本地所有邻接，之后邻接传邻接扩散到全网，需要ACK确认
3、 无法沟通 dead time 为hello time 的4倍；当dead time到时时，断开邻居关系，删除通过该邻接生成的路由协议；

四、OSPF的基础配置

r1(config)#router ospf 1 启动时需要配置进程号，仅具有本地意义 (1为进程号)
r1(config-router)#router-id 1.1.1.1 配置RID，要求为全网唯一；手工—环回接口最大数字—物理接口最大数字

宣告：ospf协议在宣告的同时需要进行区域划分

r1(config-router)#network 1.1.1.1 0.0.0.0 area 0
r1(config-router)#network 12.1.1.0 0.0.0.255 area 0 反掩码

OSPF区域划分规则：
1、必须为星型结构----区域0为骨干，中心站点
2、ABR–区域边界路由器

启动配置完成后，所有设备间使用hello包，发现并建立邻居关系，生成邻居表：
Hello time 为10s，dead time 为 hello time 的4倍；

r2#show ip ospf neighbor 查看邻居表

邻居关系建立后，邻居间进行条件匹配，匹配成功者间进入邻接关系；基于DBD/LSR/LSU/LSack获取未知LSA信息，生成LSDB–数据库表；

r2#show ip ospf database 查看数据库表

LSDB同步完成后，本地使用SPF最短路径选路规则，将到达未知网段的路由加载路由表：
使用字母O标识通过OSPF学习的路由；

  • O 本地区域内的路由，是本地通过拓扑计算所得
  • O IA 域间路由，其他区域的路由，通过ABR共享进入的

管理距离
Cisco设备定义管理距离为110；

度量值
度量为cost值=开销值=参考带宽/接口带宽
默认参考带宽为100M；整段路径cost值之和最小为最佳路径；
注：当接口带宽大于参考带宽时，cost值为1；将可能导致选路不佳，建议修改参考带宽

修改默认参考带宽

r1(config)#router ospf 1
r1(config-router)#auto-cost reference-bandwidth ?
<1-4294967> The reference bandwidth interms of Mbits per second r1(config-router)#auto-cost reference-bandwidth 1000
切记：整个网络所有设备均需要修改一致；