链路状态路由协议-OSPF本文作者系南京交通职业技术学院中意大豆，联系vx:17606187862
囿于学识，此文不当之处，请广大读者和同行前辈不吝批评指正
开放最短路径优先选项(OSPF )协议是基于链路状态的内部网关协议，封装在IP消息中，协议编号为89
相对于RIP (基于距离向量的算法)协议，其具有收敛快、不易产生路由环路、可拓展性好等特征，目前已经取代了RIP
特点：
无循环：通过SPF算法从根本上解决循环问题
收敛快：在网络中，发生变化时，立即触发更新
可扩展性好：对RIP没有跳数限制
认证支持：与RIPv2版本一样支持认证
工作原理：
发送hello消息，发现、建立、维持邻居关系
2 .发送lsdb (进行LSA泛洪，直到lsdb (存储LSA的链路状态信息数据库)同步)首先发送DD )数据库摘要信息)消息，并且如果DD消息中存在自己没有的链路状态信息，则发送LSR请求在接收到LSR请求消息时，发送LSU更新消息(完整LSA )； 从LSU收到更新消息后，将发送LSAck确认消息。
3 .以自身为节点，采用SPF算法计算最短最优路径，并将计算出的路径加入表中。
现在，让我们扩展一下SPF算法。 SPF算法将每个路由器用作根(ROOT )来计算到每个目标路由器的距离，每个路由器根据统一的数据库来计算根域的拓扑图。 这个地图就像一个树，在SPF算法中被称为最短根树。 下图：
**
OSPF消息类型** Hello消息：用于发现和维护邻居关系。
33558 www.Sina.com/(数据库描述)消息：两台路由器同步LSDB数据库时，用DD消息描述自己的LSDB
33558 www.Sina.com/(LSA请求)消息：两台路由器相互交换DD消息后，发送LSR消息以了解对方路由器缺少本地LSDB的LSA
33558 www.Sina.com/(LSA更新)消息：用于向对方路由器发送所需的LSA。
33558 www.Sina.com/(链接状态确认消息)消息：用于确认收到的LSU消息。
OSPF常用状态机：1:down:OSPF打开瞬间的状态，还没有从邻居那里收到任何信息
2:2-way :通过hello消息——建立邻居关系(已建立双向通信，但未建立与邻居的邻居关系)。 这是建立邻接关系以前的最高水平的状态。 ）
3 )3:Full )与LSA——交互建立邻居关系，路由器的LSDB同步
Router ID:角色：用于唯一标识路由器
生成顺序：
1、手动配置(推荐) ) )。
2、自行选举：
)1)查看Loopback端口(环回端口)，选择地址最大的端口作为自己的路由器id
)2)从物理接口来看，物理接口最大的是自己的路由器id
OSPF路由器启动后，通过OSPF接口向外部发送Hello消息以发现邻居。 接收到问候消息的OSPF路由器检查消息中定义的几个参数，如果两个参数匹配，则相互形成邻居关系。
形成相邻(Adjacency )邻居关系的双方不一定能形成相邻关系。 这取决于网络的类型。 只有双方成功交换DD消息并能够交换LSA，才能形成真正意义上的相邻关系。
路由器在发送LSA之前必须发现邻居并建立邻居关系。
上图：因为RTA通过以太网连接到三个路由器，所以RTA有三个邻居，但RTA并不是三个邻居。
灾难恢复和灾难恢复选举灾难恢复和灾难恢复可以减少相邻关系的数量，减少链路状态信息和路由信息的交换次数。 这样可以节约带宽，并减少对路由器处理能力的压力。 既不是灾难恢复也不是灾难恢复的路由器仅与灾难恢复和灾难恢复形成相邻关系，并通过交换链路状态信息和路由信息，大大减少了大型广播网络和NBMA网络中的相邻关系数量。 在没有DR的广播网络中，相邻关系的数量可以根据式n(n-1 )/2计算。 n表示参与OSPF的路由器接口的数量。
上图：虽然相邻关系减少的数量不明显，但在网络中引入大量路由器，例如100台，差异很大
规则：
1 .比较优先顺序，优先顺序数值最大的是DR，其次最大的是BDR。 (默认优先级为1，最多255，如果优先级为0，则表示该路由器没有选举资格。) ) ) )。
2 .在优先级相同的情况下，比较路由器的Router id，最大的是DR，次大的是BDR。
p>注意：DR和BDR选举的是接口。如下图：
OSPF支持的网络类型：
点到点网络：指只把两台路由器直接相连的网络
广播型网络：支持两台以上路由器，并且具有广播能力的网络
OSPF可以在不支持广播的多路访问网络上运行，此类网络包括在hub-spoke拓扑上运行的帧中继（FR）和异步传输模式（ATM）网络，这些网络的通信依赖于虚电路。OSPF定义了两种支持多路访问的网络类型：非广播多路访问网络（NBMA）和点到多点网络（Point To Multi-Points）。
NBMA：缺省情况下，OSPF认为帧中继、 ATM的网络类型是NBMA。在NBMA网络上，OSPF模拟在广播型网络上的操作，但是每个路由器的邻居需要手动配置。NBMA方式要求网络中的路由器组成全连接。
P2MP（点到多点）:将整个网络看成是一组点到点网络。对于不能组成全连接的网络应当使用点到多点方式，例如只使用PVC的不完全连接的帧中继网络。
OSPF区域作用：划分OSPF区域可以缩小路由器的LSDB规模，减少网络流量。
分为骨干区域（Area 0），其他区域都为非骨干区域
Area 0为骨干区域，为了避免区域间路由环路，非骨干区域之间不允许直接相互发布路由信息。因此，每个区域都必须连接到骨干区域。
路由器会为每一个自己所连接到的区域维护一个单独的LSDB。由于详细链路状态信息不会被发布到区域以外，因此LSDB的规模大大缩小了。
在规模较小的企业网络中，可以把所有的路由器划分到同一个区域中，同一个OSPF区域中的路由器中的LSDB是完全一致的。OSPF区域号可以手动配置，为了便于将来的网络扩展，推荐将该区域号设置为0，即骨干区域。
注意：
在一个区域内，OSPF使用的是SPF算法，所以区域内无环。但是区域间，OSPF使用的是距离矢量算法，会出现环路。
解决方法：非骨干区域必须和骨干区域相连，从物理拓扑上防环。
OSPF开销
OSPF基于接口带宽计算开销，计算公式为：接口开销=带宽参考值÷带宽。带宽参考值可配置，缺省为100Mbit/s。以此，一个64kbit/s串口的开销为1562，一个E1接口（2.048 Mbit/s）的开销为48。
命令bandwidth-reference可以用来调整带宽参考值，从而可以改变接口开销，带宽参考值越大，开销越准确。在支持10Gbit/s速率的情况下，推荐将带宽参考值提高到10000Mbit/s来分别为10 Gbit/s、1 Gbit/s和100Mbit/s的链路提供1、10和100的开销。注意，配置带宽参考值时，需要在整个OSPF网络中统一进行调整。
另外，还可以通过ospf cost命令来手动为一个接口调整开销，开销值范围是1~65535，缺省值为1。
OSPF配置
OSPF认证
总的来说 在初级阶段OSPF的配置不算困难 但是需要理解其工作机制和各分支点的内容 具体的配置还是需要根据企业需求 本文有说的不详细或者看不懂的地方 加文章开头的微信我们一起讨论