OSPF详解 一看就会奥！
动态路由协议：
在路由器间启动一种协议，之后路由器间进行数据沟通，相互学习计算来获取之前未知的目标网段的路径；
RIP OSPF EIGRP BGP ISIS
分类：基于AS进行分类
AS-自治系统 标准16位二进制 0-65535 其中 1-64511公有 64512-65535 私有
扩展32位二进制
AS之内运行—IGP协议 –内部网关路由协议 – RIP/OSPF/ISIS/EIGRP
AS之间运行—EGP协议 -外部网关路由协议 – EGP/BGP
IGP协议的分类：
【1】基于更新时是否携带子网掩码 — 有类别（不带） 无类别 （携带）
【2】基于工作特点进行分类
1、 距离矢量-DV RIP/EIGRP 直接共享路由表 – 直接学习路由条目 更新量小
2、 链路状态-LS OSPF/ISIS 共享拓扑信息 – 本地计算路由条目 更新量大
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
一、OSPF协议的数据包：
1、 数据包结构
2、 数据包种类
Hello：用于邻居、邻接 发现、建立、保活 hello time 默认10s或30s
DBD：数据库描述包
LSR：链路状态请求
LSU：链路状态更新
LSack：链路状态确认
二、状态机
Down：一旦本地发出hello包进入下一个状态
Init：初始化 收到的hello包若存在本地的RID进入下一个状态
2way：双向通讯 邻居关系建立的标志
条件匹配：点到点网络将直接进入下一个状态； MA网络类型将进行DR/BDR选举，非DR/BDR间将无法进入下一状态；
Exstart：预启动 使用类似hello的DBD进行主从关系的选举，RID大为主优选进入下一状态
Exchange 准交换 使用真正的DBD进行数据库目录的共享，需要使用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
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；
三、OSPF的工作过程
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；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；
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；条件匹配成功可以开始建立邻接关系：
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；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；
该过程完成后，生成数据库表；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；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；
结构突变：
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条目；
四、OSPF的基础配置
[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1 启动时，需要定义进程号；进程号仅具有本地唯一性； 建议同时配置全网唯一的router-id；
选举规则 —
- 手动配置OSPF路由器的Router ID（建议手动配置）
- 如果没有手动配置Router ID，则路由器使用Loopback接口中最大的IP地址作为Router ID
- 如果没有配置Loopback接口，则路由器使用物理接口中最大的IP地址作为Router ID
宣告：ospf协议在宣告的同时需要进行区域划分
区域划分规则：
1、星型拓扑结构，区域0为中心骨干区域，其他大于0为非骨干站点区域；
2、必须拥有ABR–区域边界路由器
[r2-ospf-1]area 0 先进入区域，之后再该区域内宣告属于该区域的接口，宣告时必须携带反掩码
[r2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.1.1.2 0.0.0.0
[r2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 2.2.2.2 0.0.0.0
[r2-ospf-1-area-0.0.0.0]q
[r2-ospf-1]area 1
[r2-ospf-1-area-0.0.0.1]network 23.1.1.1 0.0.0.0
启动配置完成后，邻居间收发hello包，建立邻居关系；生成邻居表：
[r2]display ospf peer
[r2]display ospf peer brief
邻居、邻接关系的发现、建立、保活均依赖hello包进行；
Hello包中邻居间必须完全一致的参数：任意参数不同，均导致邻居关系无法建立
1、 子网掩码（华为）发送hello包接口的源ip地址其掩码
2、 Hello dead time – OSPF接口网络类型相关
3、 认证字段 – 更新安全
4、 区域ID – 要求区域间存在ABR
5、末梢区域标记 --特殊区域
邻居关系建立后，邻居间进行条件匹配，匹配成功者间可以建立为邻接关系；
邻接关系间将使用DBD包进行主从关系选举，之后由主优先使用DBD进行数据库目录信息的共享，从而最终基于LSR/LSU/LSAck来获取未知的LSA信息；
当收集到全网的LSA信息后，装载于本地的LSDB（链路状态数据库）–数据库表：
display ospf lsdb
reset ospf process
Warning: The OSPF process will be reset. Continue? [Y/N]:y
关于OSPF，DBD包的几个知识点：
1、DBD包中携带MTU值，要求邻居MTU值必须相同，否则将卡在exstart或exchange状态；
默认华为未开启MTU检测
[r1]interface GigabitEthernet 0/0/1
[r1-GigabitEthernet0/0/1]ospf mtu-enable
2、隐性确认—不使用确认包，而是从设备复制主设备的序列号来确认收到了主的DBD
3、 OSPF标记位 I M MS I为1本地发出的第一个DBD包
M为0，表示本地发出的最后一个DBD； MS为1代表主，为0代表从；
数据库建立后，本地基于SPF选路规则，计算到达未知网段最短路径加载于路由表中；
1、 字母
Cisco
O - OSPF, IA - OSPF inter area
N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
O 同一区域内，本地通过拓扑计算所得
O IA 域间路由，ABR通过其他区域的拓扑计算所得路由，然后共享到另一个区域；本地区域另一区域
O E1/2 域外路由 其他协议或其他进程产生后，通过ASBR重发布进入到OSPF协议
ON1/2 NSSA域外路由 其他协议或其他进程产生后，通过ASBR重发布进入到OSPF协议，同时学习到这条路由的设备处于ospf的一种NSSA的特殊区域中
display ospf routing 华为查看
2、 管理距离（华为为优先级）
Cisco设备定义管理距离为110 在华为设备上优先级为10
3、 度量（cost）
开销值 参考带宽/接口带宽 华为设备，环回接口不计算为一段路径；默认的参考带宽为1000M；
优选cost值之和最小路径；
二、 OSPF协议邻居成为邻接关系的条件
在点到点网络中，所有的OSPF邻居将直接建立为邻接关系；
在MA网络中，为了避免大量的重复的LSA更新—因为OSPF需要邻接间进行DBD对比，故没有接口水分割机制；故必须进行DR/BDR选举，非DR/BDR间仅建立邻居关系；—在每一个MA网络中均需要进行一次选举；
选举规则：
1、 优先级 数值大优，默认为1； 若为0为放弃选举；
2、 优先级一致，比较参选接口所有设备的router-id，数值大优；
[r1-GigabitEthernet0/0/1]ospf dr-priority 2
修改参选接口的优先级
切记：DR选举非抢占 ，故在修改优先级后，必须重启参选设备ospf进程来重新选举
- OSPF邻居表显示了OSPF路由器之间的邻居状态，使用display ospf peer查看。
- 使用命令行display ospf lsdb查看LSDB表。
- 使用命令display ospf routing查看OSPF路由表。
Hello报文的主要作用：
- 邻居发现：自动发现邻居路由器。
- 邻居建立：完成Hello报文中的参数协商，建立邻居关系。
- 邻居保持：通过周期性发送和接收，检测邻居运行状态。
ay ospf peer查看。
- 使用命令行display ospf lsdb查看LSDB表。
- 使用命令display ospf routing查看OSPF路由表。
[外链图片转存中…(img-2NfnqyuA-1658329857683)]
[外链图片转存中…(img-vhfvdOlD-1658329857685)]
Hello报文的主要作用：
- 邻居发现：自动发现邻居路由器。
- 邻居建立：完成Hello报文中的参数协商，建立邻居关系。
- 邻居保持：通过周期性发送和接收，检测邻居运行状态。
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