OSPF协议基础

引子

随着网络的规模发展越来越大，可靠性不断提高，异构化加剧，距离矢量算法的路由协议RIP，存在这收敛速度慢，度量值不科学，可扩展性差等缺点。

RIP协议的不足

怎么解决？

所以IETF这个组织就提出了基于SPF算法的链路状态路由协议OSPF（Open Shortest Path First）。通过在大型网络中部署OSPF协议，弥补了RIP协议的诸多不足。

OSPF链路状态路由协议

基于SPF算法，路由信息传递和计算分离，以“累计路径开销”作为选路的参考值。

工作过程：

1.先建立邻居关系

2.同步链路状态数据库

3.计算最优路径

OSPF特点

公有协议，管理距离是110；IP协议号为89
OSPF路由协议采用cost作为度量标准；
每隔30分钟定时发送更新，触发更新
支持等价负载均衡；
支持区域划分，构成层次化的网络，提供路由分级管理；
支持简单口令和MD5认证；
以组播方式(224.0.0.5或224.0.0.6)传送协议数据包；
OSPF维护邻居表、拓扑表和路由表。

OSPF基本原理

Router id

是一个点分十进制的类似IP地址的那种表现形式，用于在自治系统中唯一标识一台运行OSPF的路由器，每台运行OSPF的路由器都有一个Router ID。

官方文档：

1.建议手动配置router-id

2.如果没有手动配置，那么就使用路由器环回接口IP地址最大的作为router-id

3.如果没有配置环回地址，那么就使用路由器物理接口IP地址最大的作为router-id

实际操作：

1.建议手动配置router-id

2.如果没有手动配置，那就使用路由器的全局router-id作为ospf的router-id

3.全局router-id就是设备第一个配置了IP并且UP的接口IP地址。

报文类型和作用

头部报文

Version 版本号2 表示ipv4 版本3表示ipv6

Message type 表示当前的ospf的报文类型 1 2 3 4 5

Packet length 表示报文长度（头部＋具体报文）

Source ospf router 代表发出ospf报文的路由器的router-id

Area id 区域id 0 是骨干非0是非骨干

Checksum 校验报文的完整性

Auth type 认证类型

Auth data 认证数据密码

1.Hello报文

Network mask Hello报文的接口网络的掩码

Hello interval 报文发送的间隔时间
默认10s

option：分辨普通区域或者特殊区域

Router priority 接口的dr优先级

Router death 建立报文的失效时间

2.DD报文（Database Description）

interface MTU：接口的mtu值华为默认不检查，如需检查需要开启

option：接口是否属于特殊区域

DB Description：DD描述

I=1表示为dd报文的第一个报文，用于主从选举

M=0 表示为dd报文的最后一个报文，1表示后面还有报文

MS 确认主从关系，routerid大的为主， ms=1表示发送方为主

Dd sequence dd报文的序列号

3.LSR报文（Link State Request）

LS Type：LSA的类型号

Link State ID：根据LSA中的LS Type和LSA description在路由域中描述一个LSA。

Advertising Router：产生次LSA的路由器的router id

4.LSU报文（Link State Update）

Number of LSAs：LSA的数量

5.LSACK报文（Link State Ack ）

根据LSA的头部信息确认收到该LSA。

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