OSPF

OSPF协议精要：构建高效动态路由网络的核心 OSPF（开放式最短路径优先）是一种基于链路状态的动态路由协议，通过LSA（链路状态通告）同步网络拓扑。核心内容包括：LSA类型（如Type1路由器LSA、Type5外部LSA）、区域分类（骨干/特殊区域/NSSA）、DR/BDR选举及邻居建立条件。支持P2MP等多网络类型，Type7至Type9 LSA专为OSPFv3设计。掌握浮动主题与区域划分，实现路由高效聚合与优化。

OSPF

• Open Shortest Path First 开放式最短路径优先
  • 基于链路状态算法
    • 建立邻居关系列表
    • 构建链路状态数据库
    • 转载路由表
  • 属于IGP
    • 适用于丰富不同业务类型需要进行路由控制的企业网络
  • 优点
    • 无环路
    • 收敛快
    • 扩展性好
    • 支持认证
• 报文
  • 报文头部
    • 封装与IP数据包中：协议号=89
    • Version；版本，默认=2
    • type：ospf报文类型
    • Packet Lenght：整改OSPF报文长度
    • Rrouter ID：生成此报文的路由器的Router ID
    • Area ID：此报文需要通过到的区域
    • Checksum：校验整改OSPF报文
    • Auth Type：认证类型
      • 1=明文
      • 2=MD5
    • Authentication：认证信息
• tyep
  • 1=Hello：发现、建立、维护邻居关系：在多播网络中选举DR/BDR
    • Network mask：发送Hello报文接口的网络掩码
    • Hello Interval：发送Hello报文的时间间隔
    • Options：发送此报文的路由器支持的OSPF可功能（E）
    • Router Priority：发送Hello报文接口的优先级，用于选举DR/BDR
    • Router Dead Interval：通过路由器不在改网段继续运行OSPF时间间隔，默认4倍的Hello Interval
    • Designated Router：发送Hello报文的路由器所选举出的DR的IP 地址
    • Back Designated Router：发送Hello报文的路由器所选举出的BDR的IP 地址
    • Neighbor:邻居路由表的Router Id列表
  • 2=DD
    • 链路状态数据库摘要信息
    • 链路状态数据库中的每一条LSA的头部信息
  • 3=LSR
    • 请求本端所缺少的对端的LSA
    • 路由请求报文
  • 4=LSU
    • 对端路由器发送所需的LSA
    • 路由更新报文
  • 5=LSACK
    • 对端收到的LSU报文进行确认
    • 路由接手确认报文
• 邻居建立的条件
  • 报文头部
    • 版本一致
    • Router ID不能冲突
    • Area ID一致
    • 认证类型一致
    • 认证内容一致
  • Hello报文
    • 掩码一致
    • Hello Interval 一致
    • Option 一致
    • Dead Interval一致
• DR/BDR
  • 在广播和NBMA网络中为了减少连接的数量，减轻网络负荷通过选举DR/BDR
  • 比较Router Priorty
    • 越大越优先
    • 默认等于1
    • 等于0，不参与选举
  • 优先级相同比较Router ID，越大越优先
  • DB/BDR与其他路由器之间建立邻接关系
  • DROther之间建立邻接关系，处于2-way状态
• 支持的网络类型
  • 广播型
  • P2P类型
    • ppp链路
  • NBMA类型
    • ATM/FR链路----淘汰
  • P2MP类型
    • 不完全的ATM/FR连接
• 区域分类
  • 骨干区域
    • 区域O
  • 特殊区域
    • Stub区域 末梢区域
      • 处于AS边缘，切只有一个链接其他区的ABR，没有ASBR，没有虚连接船员的非骨干区域
      • 禁止AS外部路由相关Type4和Type5类LSA通过ABR进入区域内发红实现
      • 区域内路由器仅有Type1、Type2LSA（广播中才有）和Type3LSA存在，没有Type 4 5 类LSA
      • 由ABR产生一条确认路由在区域内泛洪
    • Totally Stub区域
      • 处于AS边缘，切只有一个链接其他区的ABR，没有ASBR，没有虚连接船员的非骨干区域（通Stub区域）
      • 区域内路由器仅有Type1、Type2LSA（广播中才有），没有Type3 4 5 类LSA
      • 由ABR产生一条缺省路由在区域内泛洪
    • NSSA区域 非纯末梢区域
      • NSSA区域可以位于非边缘区域，可以有多个ABR（Stub区域仅允许一个），可以有一个或者多个ASBR（Stub区域不允许有ASBR）
    • Totally NSSA区域
      • 路由不允许3类LSA在区域内泛洪
• OSPFv2_LSA的类型
  • Router-LSA(Type1) 路由器LSA
    • 每个OSPF路由器都会产生路由LSA
    • 描述对应设备的物理接口的链路或者接口，并指明链路状态、开销等参数
  • Network-LSA(Type2) 网络LSA
    • DR（指定路由器）/BDR（备份指定路由器）产生
  • network summary-LSA(Type3) 网络聚合LSA
    • ABR产生
    • 描述连接的某个区域内某个网段的聚合路由（包括缺省路由）
  • ASBR summaryLSA(Type4) ASBR聚合LSA
    • ASBR聚合LSA也由ABR产生
    • 描述从ABR到达OSPF路由域中各个ASBR的路由
    • 仅可向普通区域中泛洪，不能进入stub区域、totally stub区域，NSSA区域、Totally NSSA区域
  • Autonomoussystem external LSA(type5) 自治系统外部LSA
    • ASBR产生
    • 描述到达AS外部的路由
    • 仅可向普通区域泛洪，不能进入stub区域、totally stub区域，NSSA区域、Totally NSSA区域
  • NSSA external LSA NSSA外部LSA(Type7）
    • ASBR产生
    • 专用域NSSA区域和Totally NSSA区域连接的ASBR向NSSA区域内泛洪外部AS的路由，然后经过NSSA区域ABR上转换成为Type5 LSA向OSPF路由其他区域中传播
• OSPFV3_LSA的类型
  • Router-LSA(Type1）
    • 设备会为每个运行OSPFv3接口所在的区域产生一个LSA，描述了设备的链路状态和开销
    • 在所属的区域内传播
  • Network-LSA(Type2)
    • 由DR产生，描述本链路的链路状态
    • 在所属的区域内传播
  • Inter-Area-Prefix-LSA（Type3）
    • 由ABR产生，描述区域内某个网段的路由，并通告给其他相关区域
  • Inter-Area-Router-LSA（Type4）
    • 由ABR产生，描述到ASBR的路由，通告给除了ASBR所在区域的其他相关区域
  • AS-External-LSA(Type5）
    • 由ASBR产生，秒速到AS外部的路由，通过到所有区域（除了Stub区域和NSSA区域）
  • NSSA SLA(Type7）
    • 由NSSA ASBR产生，描述到AS外部的路由，
    • 仅在NSSA区域内传播
  • Link-LSA（Type8）
    • 每个设备都会为每个链路产生一个Link-LSA，描述到此Link上的Link-local地址、IPv6前缀地址，并提供将会在Network-LSA中设置的链路选项，
    • 仅在此链路内传播
  • Intra-Area-Prefix-LSA（Type9）
    • 每个设备及DR产生一个或者多个此类LSA，
      • 设备产生此类LSA，描述与Route-LSA相关联的IPv6前缀地址。
      • DR产生的此类LSA，描述与Network-LSA相关联的IPv6前缀地址。
    • 在所属区域内传播
• 主题
• 浮动主题