1.4－动态路由协议OSPF①

r2#sh ip ospf border-routers 查看ABR

修改OSPF接口优先级

r1(config)#int e 0

r1(config-if)#ip ospf priority 100

修改OSPF默认LOOPBACK口地址32位

r1(config)#int lo 0

r1(config-if)#ip ospf network point-to-point

DR选举原则：

1：在选举期间（默认40秒），优先级高的成为DR，次高的成为BDR；

2：在选举期间，如果优先级一样，router-id高的成为DR，次高的成为BDR；

3：在选举期外，不存在抢占性；

4：DR失效以后，BDR升级成为DR，重新选举BDR；

5：clear ip ospf process（重启OSPF进程）可以重选。

查看LSDB:

sh ip ospf database 包括所有LSA类型

查看LSA 1型（类型一描述邻居）

sh ip ospf database (router) 查看LSA类型1（Router Link States)

类型二描述DR，所以要多路访问才会出现：

sh ip ospf database (network)

多了Net link states 类型二（包括link id，DR是谁，接口，掩码多少，存在多少邻居）

通过上两种LSA信息可以描述这个AREA的拓扑。

类型三描述跨区域信息（ABR）

summary net link 不同区域不能描述对方拓扑。

LSA 5型

external link states

stub区域（所有该区域的路由器都要配）

r3/5:

router ospf 110

area 35 stub

过滤5类的LSA（外部路由）

生成3类的LSA默认路由

total stub除了过滤域外路由（如引入的eigrp路由）外，还过滤OSPF域间路由LSA 3。

同样生成3类默认路由

该区域所有路由器都打上：

router ospf 110

area 35 stub

该区域的ABR上打

area 35 stub no-summary

LSA 4型：

因为LSA 5型的公告路由器（ASBR）是不会改变的，所以需要4型来为除了AREA0 以外的区域寻路。

LSA类型4的作用，描述ASBR所在位置

LSA类型4由区域的ABR产生。

NSSA区域

Not-so-stubby areas:

可以过滤area0发来的外部路由，但可以引进外部路由到其他area。

过滤5类LSA，但是可以引入外部路由

产生LSA 7(由区域概念 nssa本区域可以看到O N2，别的区域看不到。）

NSSA区域的ABR同时也是ASBR，负责把7类LSA转换成5类LSA。

OSPF(Open Shortest Path Fisrt)

理论：

OSPF三张表（OSPF AD:110）

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1.Neighbor table（列出了所有和本路由器直接相连的OSPF邻居）

2.Topology table(LSDB链路状态数据库）

列举了所有从自己的邻居那得到的LSA，(Flooding/泛洪)，

在同一个OSPF区域中的路由器，都有完全一致的OSPF Database。

一个OSPF区域，就对应着一个OSPF Database。

3.Routing table：(从OSPF这个路由协议，学到的路由。）

在OSPF的数据库中，通过SPF算法，计算得到了路由。

也称为：Forwarding Database

OSPF网络的层次化设计，区域划分，及划分的目的：

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ospf two-level hierarchy:

Transit area (backbone or area 0)

Regular areas (nonbackbone areas)

划分的目的：

1.提高路由效率：

缩减部分路由器的OSPF的路由条目。

对某些特定的LSA，可以在区域边界（ABR/ASBR）上，实现汇总/控制/过滤。

（通过OSPF的汇总路由/默认路由实现OSPF区域之间的全网互通）

2.提高网络稳定性：

当某个区域内的一条OSPF路由出现抖动时，可以有效控制受影响的波及面。

（对于大型的路由协议来说，稳定是很重要的一个因素。）

3.OSPF VS. IS-IS的区域可扩展性的对比：两种协议的算法都是基于SPF算法

OSPF:以Area0为BackBone。（比较好）

IS－IS:以Level2的链路为BackBone，以链路为区域分界。 （很好）

OSPF Routing updates and topology information are only passed between FULL adjacent routers.

物理网络链路类型分类：（L2概念）

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1.P2P(HDLC/PPP Serial/ Point2Point Sub-if)    一定要求是Full状态.

  (点对点链路)                        (没有DR／BDR的选举的，代表是E1，两台路由器直连)

  （WAN／广域网）

 

2.BMA:Broadcast Multi-Access

(EtherNet/TR/FDDI)（代表是局域网）    （有DR/BDR的选举的）

默认可以传输广播流量的，多路访问网络

3.NBMA：Non-Broadcast Multi-Access

（FR/ATM/X.25）（代表是广域网，如帧中继）    (有DR/BDR的选举的）    

默认不传输广播流量的，多路访问网络

OSPF的SPF算法：

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1.每一个OSPF区域，就对应着一个独立的OSPF Database(LSDB）

    意味着同在一个OSPF区域中的，所有路由器，都有相同的一个LSDB

2.每一个OSPF路由器，都生成了以自己为根的，一棵SPF树。

3.从本路由器出发，到特定目标网络的整体开销最小的那个路径，成为最佳路径。

4.那么这条最佳路径，就成为OSPF这个协议，提交给路由表的，到达这个目标网络的路由。

LSA的传播更新规律（OSPF是LS协议，无需遵循水平分割，DV协议才遵循水平分割。）

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Step1:如果本路由器从来没有收到过此LSA，那么路由器就将其加入LSDB，并且转发/泛洪此LSA，同时继续SPF计算，得出达到此目标的最佳路由。

Step2:如果本路由器，曾经受到过描述同一个网络的LSA：(seq:100)

    2-1.如果新收到的LSA序号与自己已有的相同(seq:100)，则丢弃此LSA。

    2-2.如果新收到的LSA序号比自己已有的更新(seq:101)，则同Step1，去计算最佳路由。

    2-3.如果新收到的LSA的序号，比自己的更旧(seq:99)，就将自己较新的LSA，发送给源。

OSPF的5种数据包

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1.Hello（建立和维护邻居（Neighbor）关系，路由器发送Hello包的缺省时间间隔是10秒）

2.DBD(Database Description)

3.LSR(LinkStatus Request)

4.LSU(LinkStatus Update)(LSA是包含在LSU中的）

5.LSAck

OSPF的Protocol ID:89（EIGRP:88）

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在OSPF的Hello包中，影响建立邻居关系的4个关键因素：

    Hello/dead interval

    Area-ID（链路所在的Area ID）

    Authentication password（OSPF认证的密码）

    Stub area flag（NSSA标示位）

这四个因素必须匹配才能建立邻居，否则无法建成OSPF邻居

在BMA网络和点对点网络上，默认的Hello Interval值是10秒，Dead Interval值是40秒。在NBMA网络上，默认的Hello Interval值是30秒，Dead Interval值是120秒。

修改Hello Interval和Dead Interval的值：（在接口上修改）

R1(config-if)#ip ospf hello-interval time(time的取值为1-65535秒）

R1(config-if)#ip ospf dead-interval time(time的取值为1-65535秒）

OSPF邻接关系的建立过程：

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1.Down（路由器A从运行OSPF的接口以组播地址224.0.0.4发送Hello数据包）

2.Init（所有收到从路由器A发送来的Hello数据包的路由器，都把路由器A添加到自己的邻居Neighbor列表中）

3.Two Way（所有收到路由器A的Hello包的路由器都向其发送一个单点传送的回复Hello包，其中包含有它们的信        息。路由器A收到这些信息后，检查这些数据包，把哪些Hello包的邻居域中有自己ID的路由器也加入        自己的    邻居列表中。在这个过程中同时选举出DR和BDR）

4.Exstart（DR和BDR与其他的路由器建立相邻关系（Adjacency)。

5.Exchange（由DR向其他路由器发送数据库描述数据包（DBD,Database Description)。DBD有序号，由DR决定DBD        的序号）

6.Loading（发送链路状态请求包的过程）

7.Full（路由器及哪个新的链路状态条目添加到它们的链路状态数据库中。当所有的LSR都得到答复时，相邻的路由        器就被认为达到了同步并处于“Full”状态了。路由器必须在达到Full状态后才能正常转发数据。此        时区域内的每个链路应该都有相同的数据链路状态数据库。）

OSPF数据包的发送地址

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DR/BDR notifies LSU on 224.0.0.5（映射到二层MAC地址：010005e0000005)

DR-Other notifies LSU to OSPF DR on 224.0.0.6（映射到二层MAC地址：010005e0000006)

DR负责宣告整个网络的路由更新，BDR或DR-Other只能先把路由更新先发给DR，然后再由DR发给BDR和DR-Other

每次收到LSU，路由器在重新计算路由表之前等待一段时间，默认是5秒。每个LSA都有一个老化（Aging）计时器，到期时由产生该LSA的路由器再发送一个有关该网络的LSU以证实该链路仍然是活跃的，这个Aging时间默认是1800秒。

DR和BDR是在交换Hello数据包的过程中选举出来的，然后其他路由器都与DR和BDR建立相邻关系。每台DR-other路由器都只与DR和BDR建立相邻关系（Adjacency），交换链路状态信息。

LAB1.OSPF的Router-ID（要求全网唯一）

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一旦启动OSPF，立刻确定Router-ID

通过此命令察看Router-ID：

R1#show ip ospf

在OSPF路由器上，确定Router_ID的3个优先级别：

Step1:（建议使用router-id命令来确定Router-ID）

通过router-id命令，修改Router-ID，其优先级别最高，也是建议的。（先建立一个LOOPBACK口作为R-ID用）

R1(config)#router ospf 110

R1(config-router)#router-id 100.0.0.1

Step2:假如没有通过router-id命令指定router-id，

那么路由器会自动的将自己的环回口的IP，作为router-id.

如果存在多个环回口，

那么路由器会自动的选择一个IP地址最大的那个环回口IP作为自己的Router-ID。

Step3：

如果路由器上，连一个环回口都没有，

那么路由器会自动从当前是Active（激活状态下：UP/UP）的物理接口中，

选择IP地址最大的那个接口的IP作为自己的Router-ID。这是很不稳定的，不建议的方法。

LAB2.通过反掩码控制有哪些接口，在运行OSPF（在OSPF/EIGRP中，network命令中携带的反掩码不表示接口网络长度，而表示运行路由协议的接口的范围，即有哪些接口在运行OSPF）

反掩码/通配符:wild card bits

反掩码原则:

0:表示准确匹配

1:表示忽略不计

LAB3.

show ip ospf neighbor (detail) (查看路由器的OSPF邻居表，当前有哪些OSPF的邻居,DR/BDR/DR-other状态)

show ip ospf interface （查看有哪些接口在运行OSPF，本路由器是DR，或者BDR，还是DR-other，还有优先级）

show ip ospf database

show ip route ospf

LAB4.DR/BDR的选举：（只发生在多路访问网络/Multi-Access Network，BMA和NBMA）

1.在点对点链路，是没有DR/BDR的选举

2.在BMA网络中：

2-1.OSPF首先通过优先级，控制DR/BDR的选举：

    优先级越大，越可能成为DR。OSPF路由器的优先级，默认是1。

    如果需要进行DR的人为控制，应该建议，通过OSPF的接口优先级进行控制。

修改特定接口的优先级

R1(config)#int s0

R1(config-if)#ip ospf priority 10

R1#clear ip ospf process（清OSPF进程）

特别注明：OSPF的优先级是针对某个特定的MA接口而言的，不是针对整个路由器的。

2-2.如果OSPF路由器的优先级，全部都是默认值1，路由器默认通过Router-ID,选举DR/BDR，Router-ID最大的成为DR，次大的成为BDR。其余的统统都是DR-other。

3.在Hub&Spoke的NBMA网络中，中心点（HUB）应该成为DR。

结论：

1.同一个路由器的不同MA接口，可能在不同的MA网络中，充当不同的DR/BDR/DR-other.

2.在一个MA网络中：

DR/BDR与所有的邻居都是Full状态，DR-Other与DR/BDR是Full的，但与别的DR-Other是2way状态。

特别注意：

只有Full状态才能交换路由信息。

关于MA(Multi-Access)网络的DR/BDR的选举：

Step1.根据OSPF路由器的OSPF接口的优先级选举DR/BDR：

    每个接口默认的优先级都是：1。

    其中优先级最大的成为DR，次大的成为BDR，其它的都是DR-Other。

    如果有路由器的Pri:0，放弃DR/BDR的选举，成为DR-Other。

    （OSPF Priority:0～255)

Step2.如果接口的优先级相同，将使用Router-ID来进行DR/BDR的选举：

    其中Router-ID最大的成为DR，次大的成为BDR，其它的都是DR-Other.

在选出DR/BDR后，如果有新的优先级更高的路由器加入，那么新加入的路由器并不会成为DR/BDR，需要在下次选举中才能生效。

最长匹配，AD比较，Metric比较

先比较最长匹配如（10.2.2.0/24，10.0.0.0/8，将选10.2.2.0/24，而不管路由协议的AD），然后比较AD，最后比较Metric。

来自为知笔记(Wiz)