OSPF原理知识点总结

一：链路状态路由协议工作过程：

链路状态路由协议1：LSAs 的泛洪
运行链路状态路由协议的路由器，彼此之间交互的就不是路由信息了，而是LSA（链路状态通告）

什么叫链路（LINK）:路由器接口
什么叫状态（State）:描述接口以及其与邻居路由器之间的关系

链路状态路由协议2：LSDB 的组建
每台路由器将搜集到的LSAs 放入自己的LSDB（链路状态数据库）存储起来。有了LSDB ，路由器相当于掌握了全网的拓扑

链路状态路由协议3：SPF计算
每台路由器基于LSDB，使用SPF（最短路径算法）进行计算，得到一个以自己为Root（根），覆盖全网的一刻无环的树

链路状态路由协议4：维护路由表
每台路由器根据SPF的计算结果，将路由加载进路由表

二：OSPF 简介
Open Shortest Path First ,开放最短路径优先协议
1：OSPF 是一种链路状态路由协议，在RFC 2328 中描述

2: Open 开放意味着公有，任何厂商都能够支持OSPF,这也使得OSPF在业内被广泛部署

3：OSPF 路由协议优先级Intermal(内部)10；Extermal(外部)150

三：OSPF 基本特点
1：适应范围广:支持合作规模的网络

2：快速收敛：在网络的拓扑结构发生变化后立即发送更新报文，使这一变化在自治系统中同步

3：无自环：由于OSPF 根据收集到的链路状态用最短路径树算法计算路由，从算法本身保证了不会生成自环路由

4：区域划分：允许自治系统的网络被划分成区域来管理。交换机的链路状态数据库仅需和所在区域的其他交换机保持一致。链路状态数据库的减少降低了对交换机内存的占用和CPU 的消耗。同时，需要在区域间传送的路由信息的减少，降低了网络宽带的占用

5：等价路由：支持到同一目的地址的多条等价路由

6路由分级：使用4类不同的路由。按优先顺序分别为：区域内路由，区域间路由，第一类外部路由，第二类外部路由

7：支持验证：支持基于区域和接口的报文验证。以保证报文交互的安全性

8：组播发送：在某些类型的链路上以组播地址发送协议报文，减少对其他未使能OSPF 设备的干扰

三（2）关于OSPF 的Router ID
1:OSPF Router ID用于在OSPF domain 中唯一地表示一台OSPF 路由器

2：Router ID 值是非抢占的，稳定第一

关于OSPF 的COST
1：OSPF 使用cost “开销“ 作为路由度量值

2：OSPF 接口cost=100M/接口带宽，其中100M为OSPF 的参考带宽，可以修改

3：每一个激活OSPF 的接口都有一个cost 值

4：一条OSPF 路由的cost 由该路由从起源一路到达本地的所有入接口cost 值的总和

四：OSPF 的三张表
1：邻居表 peer table
OSPF 是一种可靠的路由协议，要求在路由器之间传递链路状态通告之前，需先建立OSPF 邻居关系，hello 报文用于发现直连链路上的其他OSPF 路由器，再经过一系列的OSPF 消息交互最终建立起全毗联的邻居关系，OSPF路由器的邻居信息显示在邻居表中

2:链路状态数据库 Lsdb

OSPF用LSA （链路状态通告）来描述网络拓扑信息，然后OSPF路由器用链路状态数据库来存储网络的这些LSA 。 OSPF 将自己产生的以及邻居通告的LSA 搜集并存储在链路状态数据库LSDB 中。掌握LSDB 的查看以及对LSA 的深入分析才能够深入理解OSPF

3：OSPF 路由表
基于LSDB 进行SPF 计算，而得出的OSPF 路由表

五：OSPF 报文类型
Hello 建立和维护OSPF 邻居关系
DBD 链路状态数据库描述信息（描述LSDB中LSA头部信息）
LSR 链路状态请求，向OSPF 邻居请求链路状态信息
LSU 链路状态更新（包含一条或多条LSA）
LSAck 对LSU 中的LSA进行确认

六：OSPF 网络类型
OSPF支持的 网络类型：点到点网络,广播型多路访问网络，非广播型多路访问网络（NBMA）,P2MP网络

七：关于DR 与BDR

出现背景：为减少多路访问网络中的OSPF流量，OSPF会在每一个MA网络（多路访问网络）选举一个指定路由器（DR）和一个备用指定路由器（BDR）

DR选举规则：最高OSPF 接口优先级拥有者被选作DR,如果优先级相等（默认为1），具有最高的OSPF Router-ID 的路由器被选举成DR,并且DR具有非抢占性

DR:指定路由器，DR负责使用该变化信息更新其他所有OSPF 路由器（Drother）

BDR:备份指定路由器，BDR会监控DR的状态，并在当前DR发生故障时接替其角色
问题：
1 ：什么是DR和BDR？
答：DR是广播型网段或者NBMA网段上的指定路由器，用于和其它路由器形成邻接关系，交换路由信息。

BDR是广播型网段或者NBMA网段上的备份指定路由器，用于和DR以及其它路由器形成邻接关系，交换路由信息。作为DR的备份路由器，当DR失效时，BDR将自动成为DR。

2： Router Priority最大的一定是DR吗？
答：不一定，为了保持邻接关系的稳定性，拓扑结构的改变（不涉及当前DR和BDR）不会引起DR和BDR的重新选举。
修改DR 优先级命令：[R G0/0/0]OSPF dr-priority “number”

八：OSPF AREA (区域)的概念
（一）：单区域存在的问题：
1：LSA泛洪严重，OSPF 路由器的负担很大
2：区域内部动荡会引起全网路由器的SPF计算
3：LSDB 庞大。资源消耗过多。设备性能下降，影响数据转发
4：每台路由器都需要维护的路由表越来越大，单区域内路由无法汇总
（二）OSPF 多区域
1：减少了LSA 泛洪的范围，有效地把拓扑变化控制在区域内，达到网络优化的目的
2：在区域边界可以做路由汇总，减少了路由表
3：充分利用OSPF 特殊区域的特性，进一步减少LSA 泛洪,从而优化网络
4：多区域提高了网络的扩展性，有利于组建大规模的网络

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