OSPF总结

Posted 2020-12-20

一、OSPF的特点
1、OSPF是一种无类别链路状态路由协议，跨层封装到三层，协议号89；
2、组播地址：224.0.0.5（BDR组播地址） 和224.0.0.6（DR的组播地址）；
3、基于拓扑工作，更新量大——需要结构化部署——区域划分、地址划分；
4、收敛速度极快，但大型网络配置很复杂。
5、OSPF度量：从源到目的所有出接口的度量值，和接口带宽反比（10^8/带宽）

二、OSPF的5种数据包
1、Hello：发现、建立、保活邻居关系，hello time是10s；
2、DBD：数据库描述包，检查路由器的数据库之间是否同步;
3、LSR：链路状态请求包，向其他角色请求发送特定的LSA;
4、LSU：链路状态更新包，对LSA洪泛；负责把LSR请求的LSA信息封装到LSU中；
5、LSACK：链路状态确认，路由器必须对每个收到的LSA进行LSACK确认，但可以用一个LSACK确认多个LSA。

三、OSPF的状态机
OSPF在建立时，存在以下状态：
1、Down：本地一旦发出hello包就会进入下一状态；
2、Init 初始化：本地接收到的hello包中存在本地的RID进入下一状态；
3、Two-way 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网络将进行DR/BDR的选举（40s），非DR/BDR不得进入下一状态；
4、Exstart 预启动：使用类似hello的DBD进行主从关系选举，RID大为主，主优先进入下一状态；
5、Exchange 准交换：使用真实的DBD包进行数据库目录共享，需要ack；
6、Loading 加载：使用LSR/LSU/LSack获取未知的LSA信息；
7、Full 转发：邻接关系建立的标志。

四、OSPF的工作原理
ospf配置完成后，本地使用hello包建立邻居关系，生成邻居表；然后进行条件匹配，匹配失败者保持邻居关系，仅hello周期保活；
条件匹配成功的，将使用DBD/LSR/LSU/LSACK获取未知的LSA信息，当收集完网络中所有的LSA后，生成LSDB链路状态数据库表；
之后使用SPF算法，计算本地到达未知网段的最佳路由（cost值之和最小的路径），将其加载到路由表中。
其实，在生成LSDB后，会启动2次SPF算法：
第一次启用SPF算法，生成以自己为根的最优路径树；
第二次启用SPF算法，计算到达未知网段的最佳路径，加载到路由表中。

五、OSPF的三张表
1、 邻居表：列出每台路由器全部已经建立邻接关系的邻居路由器
2、 链路状态数据库（拓扑表）：列出网络中其他路由器的信息，由此显示了全网的网络拓扑
3、 路由表：列出通过SPF算法计算出到达每个相连网络的最佳路径

六、OSPF的接口网络类型
1、 点到点: DA 224. 0. 0. 5(即使设置nei ghbor也组播更新),一对路由器形成邻接关系。无DR,每个子接口属于不同IP子网。
2、 点到多点: DA: 224. 0.0. 5 (即使设置neighbor也组播更新),无DR，同一个IP子网。Ptp和ptmp无法形成邻居(在PTMP中hello-interval 30 dead -interval 120)
3、 点到多点非广播: DA: 单播，无DR, 同一IP子网。
4、 NBMA: DA:单播，选DR (DR和BDR必须与其他所有路由器直接相连)，同- -IP子网。全互联或部分互联。
5、 广播:选举DR，所有路由器发信息到224.0.0.6 (DR监听这地址)，然后DR发送信息到224.0.0.5,DR与所有路由器建立邻接关系，所有路由器之间到2way状态(即使设置neighbor也组播更新)。同一IP子网，全互联或部分互联。
6、 特点总结:
点家族都不用选举DR和BDR
多路访问都需要选举DR和BDR
非广播都要手动指定邻居，非广播都是单播更新
neighbor命令后指定的cost只有在非广播下才有效

七、OSPF的度量值
1、 COST(1-65535) :从发送端到目的地出方向的代价之和。Ip ospf cost
2、 思科计算度量方法为: 10^8/带宽(不能为小于1的数，小于都为1)例如: 10^8/1544Kbit=64修改参考带宽:如果接口带宽大于10的8次方，那么都为1。
3、 默认参考带宽为100M，也就是10的8次方。
4、在出接口与下一跳路由的入接口修改参考带宽。
注意：参考带宽要在所有0SPF路由器修改。否则带宽计算不一致