OSPF→

属于IGP (Interior Gateway Protocol)，AS内部网关路由协议。
OSPF的流量使用IP协议号89。
链路状态路由协议。
使用Dijkstra算法，也被称为SPF（Short Path First最短路径算法）。

路由生成过程

邻居发现：通过发送Hello报文形成邻居关系。
LSA通告：邻居间发送链路状态信息形成邻接关系。
路由计算：根据最短路径算法算出路由表。

链路类型

广播多路访问型（Broadcast multiAccess）：Ethernet
点到点型（Point-to-Point）：PPP、HDLC
非广播多路访问型（None Broadcast MultiAccess，NBMA）：Frame Relay
点到多点型（Point-to-MultiPoint）

LSA

除Hello报文外，其它的OSPF报文都携带LSA信息。LSA头部信息包括：
1.LS age：此字段表示LSA已经生存的时间，单位是秒。当LSA被始发时，该字段为0，随着LSA在网络中被泛洪，该时间逐渐累加，当到达MaxAge（缺省值为3600s）时，LSA不再用于路由计算。
2.Option：该字段每一个比特指出了部分OSPF域中LSA能够支持的某种特性。
3.LS type：此字段标识了LSA的类型。常用的LSA类型有六种。
4.Link State ID：根据LSA的不同而不同。
5.Advertising Router：产生该LSA的路由器的ID。
6.Sequence Number：当LSA每次新的实例产生时，这个序列号就会增加。这个字段可以帮助其他路由器识别更新的LSA实例。
7.Checksum：关于LSA的全部信息的校验和。因为Age字段，所以校验和会随着老化时间的增大而每次都需要重新进行计算。
8.Length：是一个包含LSA头部在内的LSA的长度。

链路状态类型、链路状态ID、通告路由器三元组唯一地标识了一个LSA。
链路状态老化时间 、链路状态序列号 、校验和用于判断LSA的新旧。

dis ospf lsdb
dis ospf lsdb router
dis ospf lsdb network
dis ospf lsdb summary
dis ospf lsdb asbr
dis ospf lsdb ase

状态机

i：Down：在上一个邻居失效时间内，没有收到任何hello报文
ii：Attempt：只存在于NBMA网络中，表示试图联系自己邻居
iii：Init：表示一台路由器收到另一台路由器的hello报文，但是报文中的邻居表里没有自己的RouterID
iv：2-way：表示一台路由器收到另一台路由器的hello报文，报文的邻居表中有自己的RouterID。DR/BDR选举。点到点直接进入下一状态；MA网络进行DR/BDR选举（30s）。DR，BDR进入下一状态，非DR，BDR保持邻居关系，hello包周期保活即可。
v：Exstart：在协商主从时，确定DD报文的序列号，比较MTU。（MTU不一样时停在此状态）ospf mtu-enable //开启MTU比较。主从选举。
vi：Exchange：使用真正的DBD包进行LSDB目录的交互，交换LSA摘要
vii：Loading：对方的LSA摘要和自己的LSDB比较后，发现LSA摘要中存在LSDB中没有的，使用LSR/LSU/LSack获取未知信息。
vii：Full：实现邻接关系

LSA类型

LSA TYPE 1：router LSA由每台路由器为所属的区域产生的LSA，描述本区域路由器链路到该区域的状态和代价。一个边界路由器可能产生多个LSA TYPE1。（Router Link）类型1的LSA是任何一台OSPF路由器都会产生的，每一台OSPF路由器的每一个OSPF接口都会有自己的链路状态，但是每台OSPF路由器只能产生一条类型1的LSA，即使有多个OSPF接口，也只有一条类型1的LSA，因为所有OSPF接口的链路状态是被打包成一条类型1的LSA发送的。一个区域正是由于LSA 1的存在，才有精确的路由表，一个区域如果只有LSA 1，同样可以正常通信。LSA 1 只能在单个区域内传递，ABR不能将LSA 1转到发另外一个区域，并且没有任何权利修改LSA 1。

V (Virtual Link ) ：如果产生此LSA的路由器是虚连接的端点，则置为1。
E (External )：如果产生此LSA的路由器是ASBR，则置为1。
B (Border )：如果产生此LSA的路由器是ABR，则置为1。

links ：LSA中的Link（链路）数量。Router LSA使用Link来承载路由器直连接口的信息。

LSA TYPE 2：network LSA由DR产生，含有连接某个LAN路由器的所有链路状态和代价信息。只有DR可以监测该信息。（Network Link）类型2的LSA只有在需要选举DR/BDR的网络类型中才会产生，并且只是DR产生，BDR没有权利产生，LSA 2与LSA 1没有任何关联，没有任何依存关系，是相互独立的。

LSA TYPE 3：summary LSA由ABR产生，含有ABR与本地内部路由器连接信息，可以描述本区域到主干区域的链路信息。它通常汇总缺省路由而不是传送汇总的OSPF信息给其他网络。（Summary Link）类型3的LSA就是将一个区域的LSA发向另一个区域时的汇总和简化。

LSA TYPE 4：Summary LSA由ABR产生，由主干区域发送到其他ABR, 含有ASBR的链路信息，与LSA TYPE 3的区别在于TYPE 4描述到OSPF网络的外部路由，而TYPE 3则描述区域内路由。（ASBR Summary Link）
对于外部路由，执行重分布的路由器ASBR在LSA中写上自己的Router-ID，然后传递到多个OSPF区域，所以会被多个ABR转发，而ABR在转发外部路由的LSA时，是没有权限修改LSA的Router-ID，这样一来，外部路由的Router-ID在所有OSPF路由器上都不会改变，永远是ASBR的Router-ID，最终造成的结果是只有与ASBR同在一个区域的路由器才能到达外部路由，因为只有与ASBR同在一个区域的路由器才知道如何到达ASBR的Router-ID，而其它区域的路由器对此却无能为力；为了能够让OSPF所有区域都能与外部路由连通，在ABR将外部路由从ASBR所在的区域转发至其它区域时，需要发送单独的LSA来告知如何到达ASBR的Router-ID，因为ABR将外部路由的LSA告诉了其它区域，是有义务让它们与外部路由可达的，所以额外发送了单独的LSA来告知如何到达ASBR的Router-ID；这个单独的LSA就是类型4的LSA，LSA 4是包含的ASBR 的Router-ID，只要不是ASBR所在的区域，都需要ABR发送LSA 4来告知如何去往ASBR。

LSA TYPE 5：AS External LSA由ASBR产生，含有关于自治域外的链路信息。除了存根区域和完全存根区域，LSA TYPE 5在整个网络中发送。（External Link）类型5的LSA就是外部路由重分布进OSPF时产生的，并且是由ASBR产生的，LSA中包含ASBR的Router-ID，任何路由器都不允许更改该Router-ID，LSA 5中还包含Forward Address，对于LSA 5 的Metric值计算与选路规则也有所不同，详细信息请见OSPF外部路由部分。

Forwarding Address：标识到所通告目的地址的报文将被转发到这个地址，当FA=0.0.0.0时，到达这个外部网段的流量会发送给引入外部路由的ASBR，当FA≠0.0.0.0时，流量会发送到这个转发地址。5类LSA一般FA字段都是0，除非做了这些操作：1.外部路由出接口没有silent；2.外部路由出接口要启用了OSFP；3.外部路由出接口type必须是MA

LSA TYPE 7：Not-So-Stubby LSA由ASBR产生的关于NSSA的信息。7类LSA是由NSSA区域内的ASBR始发，描述到AS外部的路由，仅在NSSA区域内传播的LSA，7类LSA的格式与5类LSA除FA字段其他字段都是相同的，5类LSA是在整个OSPF系统中传播的，7类LSA是在NSSA区域内泛洪传播的。LSA TYPE 7可以转换为LSA TYPE 5。（NSSA Link）因为NSSA区域可以将外部路由重分布进OSPF进程，而NSSA不是一般的常规区域，所以在NSSA将外部路由重分布进OSPF时，路由信息使用类型7来表示，LSA 7由NSSA区域的ASBR产生，LSA 7也只能在NSSA区域内传递，如果要传递到NSSA之外的其它区域，需要同时连接NSSA与其它区域的ABR将LSA 7 转变成LSA 5后再转发。

5种报文

ospf通用报文头
Version： ospf协议的版本号，版本2支持ipv4，版本3支持ipv6
Message Type：报文类型，hello,dd,lsr,lsu,lsack 五种报文类型 分别对应数值1,2,3,4,5
Packet Length：报文总长度，包括hello报文，单位字节
Source OSPF Router: 发送该报文的路由器的RouterID
Area ID：发送该报文的接口所在的ospf区域
Checksum:校验和
Auth Type：ospf的认证类型
Auth Data：ospf的加密密钥

Hello

发现建立并周期保护邻居关系

1：Router ID；
2：Area ID，区域ID；
3：auth type，认证类型；0 null，1 明文，2 md5
4：authentication，认证信息；
5：netmask，网络掩码；
6：Hello interval，接口的hello间隔时间；
7：Options，可选项标记，共有5位。（E：允许Flood AS-external-LSAs；N/P：处理Type-7 LSAs；）
8：Rtr pri，路由器的优先级，其实是接口的优先级；
9：Dead interval，接口的dead间隔时间，是hello时间的4倍；
10：Designated Router，指定路由器DR，
11：Backup designated router，备份指定路由器；
12：Neighbor，路由器有效邻居的路由器ID；

DBD

数据库描述包——进行主从关系的选举，最重要的作用是发送LSDB目录，含LSA首部。路由器收到LSDB摘要后，只请求自己没有的lsa，从而减少了LSA的无效范洪。

第一个DBD是空的，没有LSA信息，用来选举master路由器。以自身为Master，随机生成DBD报文序列号，彼此交换该DBD报文后，主从选举DBD：比较双方的router-id ，router-id大的一方为主（master ），小的一方为从（slave）；主用于控制LSA的交互。在extart状态的时候开始选择主从。

DD报文传输的可靠是依靠OSPF选举主从来实现的。从路由器收到主设备的DD报文之后，之后发送的DD报文中序列号同步主设备的序列号，而主设备接收到从设备的DD报文之后，将序列号 1，做隐式的确认。

MTU如果值不一样，就会卡在exstart状态和EXchange状态。卡在EXchange状态的为slave设备。

1.The I-bit, or Initial bit, which when set indicates the first DD packet sent
2.The M-bit, or More bit, which when set indicates that this is not the last DD packet to be sent
3.The MS-bit, or Master/Slave bit, which is set in the DD packets originated by the master

（1）DBD包中携带MTU值(最大传输单元)，要求邻居MTU值必须相同，否则将卡在exstart或exchange状态；默认华为设备未开启MTU检测（MTU=0）；开启方法[r1-GiagabitEther0/0/1]ospf mtu-enable。

（2）隐性确认（DBD包的特性）-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。

LSR

链路状态请求——对收到的邻居发来的LSDB目录中本地未知的LSA进行请求，包含一个或多个三元组。

LSU

对收到邻居发来的LSR，LSU携带一条条完整的LSA给邻居。

LSAck

对LSU进行确认，含LSA头部。一份LSAck可以对多份LSU中的LSA做确认。

四张表

邻居表：主要记录形成邻居关系路由器。
display ospf peer

链路状态数据库：记录链路状态信息。
display ospf lsdb

OSPF路由表：通过链路状态数据库得出。
display ospf routing

display ip routing-table protocol ospf

全局路由表：OSPF路由与其他比较得出。
display ip routing-table

OSPF区域

可以配置单区域或多区域。配置单区域时，是Area0、Area1或Area8都行。

每台路由器在同一个区域内LSDB表一样。

骨干区域 ：作为中央实体，其他区域与之相连，骨干区域编号为 0，在该区域中，各种类型的 LSA 均允许发布。假设多区域的 OSPF 中没有骨干 Area 0 ，那么多区域的 OSPF 中将不会传播域间路由信息。
标准区域 ：除骨干区域外的默认的区域类型，在该类型区域中，各种类型的 LSA 均允许发布。
末梢区域 ：即 STUB 区域，该类型区域中不接受关于 AS外部的路由信息，该区域不接受类型4和类型5的 LSA，需要路由到自治系统外部的网络时，路由器使用缺省路由（0.0.0.0），末梢区域中不能包含有自治系统边界路由器 ASBR。

完全末梢区域 ：在末梢区域的基础上隔绝普通网络汇总的3类LSA，但通告一条含默认路由的3类LSA。
次末节区域：NSSA 具有末节区域的优点，它们不接受有关自治系统外部的路由的信息（也就是该区域不接受 LSA 4 和 LSA 5，但有 LSA 7），而使用默认路由前往外部网络。然而，NSSA 可以包含 ASBR，这违反了关于末节区域的规则。在 NSSA 区域中允许存在 ASBR，所以也就可以引入外部路由。这个外部路由在 NSSA 区域内以 LSA 7 存在。当此 LSA 7 路由离开 NSSA 区域进入别的区域时，NSSA 的 ABR 会进行 LSA 7 向 LSA 5 的转换。

完全次末节区域：在次末节区域的基础上隔绝普通网络汇总的3类LSA，但通告一条含默认路由的3类LSA。

LSDB的更新

1，周期更新：OSPF路由器每隔30分钟就 会周期更新自己产生的LSA，更新后序列号 seq 1，校验和重新计算，age时间重置为0，并传递给自己的邻居并累加传输延迟InfTransDelay（默认为1）。
2，触发更新：网络发生变化之后，就会触发更新自己的LSA。更新序列号seq 1，校验和重新计算，age时间重置为0，并传递给自己的邻居，累加传输延迟InfTransDelay（默认=1）。

如何比较LSA的新旧？
1.首先比较序列号，如果序列号越大，则越新。
2.如果序列号相同，则比较校验和，校验和越大越新。
3.如果校验和相同，则比较存活时间（LS Age），如果这些LSA中有一条存活时间为3600s，4.则认为该LSA是最新的，用于删除一条LSA。
5.如果所有LSA age不等于3600S，则判断LSA age的差值，如果大于900S（15分钟）则认为LSA age小的最新，如果小于900S则认为相同；
6.如果上述条件都一样的话，则认为这两条LSA是相同的，将本地的LSA保留。

DR和BDR选举

DR负责收集所有的链路状态信息，并发布给其他路由器。在DR失效的时候，BDR担负起DR的职责，BDR收到所有的LSA后不会发布。增加一个路由，邻居关系加二。

1、DR/BDR的选举基于接口。
2、接口的DR优先级越大越优先，默认值为1，可调范围是0-255。
int g0/0
ip ospf priority 2
3、接口的DR优先级相等时，Router ID越大越优先。
4、DR的选举没有抢占性
5、DR和BDR的选举过程是先选BDR再选DR

点对点链路（串口，s0/0，T1或E1）不会选举DR与BDR。

224.0.0.5(AllSPFRouters)，224.0.0.6(AllDRouters)

点对点和广播网络类型下Hello包发送间隔时间10秒，死亡超时时间为40秒。

路由汇总

ABR上

ASBR上

认证

ospf的认证有两种，区域认证和链路认证。
[R1]ospf 1
[R1-ospf-1]area 1
[R1-ospf-1-area-0.0.0.1]authentication-mode simple plain huawei
。。。。。。。。。。。。。
[R2]int g0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]ospf authentication-mode md5 1 huawei
认证方式又分为简单验证模式、MD5验证模式和Key chain验证模式。
S9300, S9300X V200R021C10 命令参考

Cisco

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