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OSPF——无类别的路由协议

区域划分的要求：

1，区域之间必须存在ABR

2必须按照星型拓扑来划分

ospf基本配置：
1，启动OSPF进程
[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1
2，创建区域
[r1-ospf-1]area 0
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]
3，宣告
宣告的目的--- 1，激活接口；2，发布路由
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 1.1.1.1 0.0.0.0 --- 反掩码--- 由连续的0和连续的1组成，0
代表不可变，1代表可变
[r1]display ospf peer --- 查看邻居表
[r1]display ospf peer brief --- 查看邻居关系简表
[r1]display ospf lsdb --- 查看链路状态数据库
[r1]display ospf lsdb router 2.2.2.2 --- 查看具体LSA信息

cost = 参考带宽/真实带宽

结构突变：

1，突然新增一个网段——触发更新，直接发送LSU包，需要ACk确认

2，突然断开一个网段——触发更新，直接发送LSU包，需要ACK确认

3，无法沟通——死亡时间

条件匹配
指定路由器——DR——和MA网络中其他设备建立邻接关系。
备份指定路由——BDR——和MA网络中其他设备建立邻接关系。
一个MA网络当中，在DR和BDR都存在的情况下，至少需要4台设备才能见到邻居关系，
因为只有DRother之间会保持邻居关系
DR和BDR实际上是接口的概念。
条件匹配——在MA网络中，若所有设备均为邻接关系，将出现大量的重复更新，故需要
进行DR/BDR的选举，所有DRother之间仅维持邻居关系即可。

DR/BDR的选举规则：
1，先比优先级，优先级大的为DR，次大的为BDR
优先级的初始默认值为1。
注意：如果将一个接口的优先级改为0，则代表该接口放弃DR/BDR的选举。
2，优先级相同时，则比较RID，RID大的路由器对应的接口为DR，次大的为
BDR。
DR/BDR的选举--- 非抢占模式的选举--- 一旦选举成功，则将不能被抢占。---- 选举
时间--- 和死亡时间相同。

ospf的数据包
OSPF跨四层封装，IP头部使用89作为协议号标识OSPF。
HELLO包，DBD包，LSR包，LSU包，LSACK包

版本--- OSPF版本--- 2
类型--- OSPF数据包的类型
HELLO—— 1
DBD—— 2
LSR——3
LSU——4
LSACK ——5
长度--- 指的是整个OSPF报文的长度，单位--- 字节
路由器ID ——发送这个数据包的路由器的RID
区域ID——数据包发出的接口所在的区域的区域ID
校验和——确保数据完整性
认证类型，认证数据--- 完成OSPF认证工作的
认证类型——null ——空认证—— 0
simple—— 明文认证—— 1
MD5—— 比对摘要值认证—— 2
HELLO——周期性发现，建立，保活邻居关系。DR/BDR选举。

Hello包中限制邻居关系建立的因素：
1，网络掩码
2，hello时间
3，dead time
4，OSPF特殊区域的标记
5，认证

DBD包——数据库描述报文——1，使用未携带数据的DBD包进行主从关系选举；2，使
用携带数据的DBD包进行目录共享；—— DBD包还存在第三种形态，即仅完成确认的确认包形态。

MTU --- 设备默认没有开启接口MTU值的检测，所以将携带0。

I ——init——如果这个标记位置1，则这个DBD包是进行主从关系选举的数据包。
M—— MORE——该位置1，则代表后面还有更多的DBD包。
MS—— Master——该位置1，则代表发送该数据包的路由器为主。--- 在主从关系选举
出来之前，双方都将认为自己是主，所以，都会将字节的MS置1；当主从关系选举结束
后，将只有主会置1，从置0。

DBD序列号——在DBD报文交互中，会逐次加1，用于确保DBD包传输的有序性及可靠
性。

LSR ——链路状态请求报文——基于DBD包请求未知的LSA信息。

链路状态类型，链路状态ID，通告路由器—— LSA三元组——这三个参数可以唯一的标识
出来一条LSA信息。

LSACK——链路状态确认报文——确认包

OSPF接口网络类型--- 指的是OSPF接口在不同的网络类型默认下的不同工作方式。
网络类型OSPF接口网络类型：
BMA（以太网） Broadcast，可以建立多个邻居关系。需要进行DR和BDR选举，Hello 10 , Dead 40
P2P（HDLC，PPP，GRE，MGRE）
P2P，只能建立一个邻居关系，不需要进行DR和BDR选举，Hello10 , Dead 40
虚拟接口（环回接口） 在华为体系中被写作P2P，实际没有数据收发。会学习32位主机路由（通过修改接口的网络类型为broadcast可以将掩码长度还原）
P2MP，可以建立多个邻居关系。不需要进行DR和BDR选举，Hello 30 , Dead 120 ，会学习邻居接口IP地址的主机路由
NBMA（帧中继） NBMA，可以建立多个邻居关系。需要进行DR和BDR选举，Hello30 , Dead 120，NBMA环境下无法自动建立邻居关系，需要手工指定邻居关系。
OSPF的不规则区域
区域划分的要求：
1，必须存在ABR设备
2，区域划分必须按照星型拓扑结构划分
1，远离骨干的非骨干区域
2，不连续骨干
解决不规则区域的问题的方法：

1使用VPN隧道

2使用OSPF虚链路来解决不规则区域

3多进程双向重发布

LSA类型：

 

 

OSPF的优化
1，汇总——减少骨干区域LSA更新量
2，特殊区域——减少非骨干区域LSA更新量
1，汇总——OSPF无法像RIP一样实现接口汇总，因为OSPF区域之间传递路由信息，所以，
OSPF的汇总被称为区域汇总。
域间路由汇总——域间指OSPF区域之间，其实质是在ABR上针对3类LSA进行汇总
注意：在进行区域汇总时，一定是ABR设备通过1类，2类LSA学习到拓扑信息后转
换成的三类LSA才能汇总。
域外路由汇总--- 域外指OSPF网络之外，其实质是在ASBR上针对5类/7类LSA进行汇总
域外汇总网段种子度量值的计算方法：
TYPE1：如果是类型1，则汇总网段的种子度量值为所有明细网段种子度量值
中最大值。
TYPE2：如果是类型2，则汇总网段的种子度量值为所有明细网段种子度量值
中最大值加1。

特殊区域
第一大类特殊区域——1，不能是骨干区域；2，不能存在虚链路；3，不能存在ASBR设备
满足以上条件的区域，我们称为末梢区域（STUB） --- 如果将一个区域配置成为末梢区域，则
其效果是这个区域将拒绝学习4类和5类LSA。并且，同时将自动生成一条指向骨干区域的三类
缺省。

注意，一旦将一个区域配置成特殊区域，则区域内所有设备都
必须做同样的配置，否则将影响邻居关系的建立。
2，完全末梢区域--- totally stub --- 在普通的末梢区域的基础上，进一步拒绝三类LSA，仅
保留三类缺省。
注意，这个命令只需要在ABR设备上执行即可

第二大类特殊区域——1，不能是骨干区域；2，不能存在虚链路；3，必须存在ASBR设备
满足以上条件的区域，我们称为非完全末梢区域（NSSA） --- 如果将一个区域配置成为NSSA
区域，则其效果是这个区域将拒绝学习4类和5类LSA。并且，同时将自动生成一条指向骨干区
域的7类缺省。
因为NSSA区域拒绝学习5类LSA，但是，因为有ASBR设备的存在，他又必须将域外路由信息
导入到OSPF网络当中，所以，他将使用7类LSA来携带域外路由信息，注意，7类LSA只会在
NSSA区域出现，在离开NSSA区域时，将由边界的ABR设备重现转换成5类LSA发布出去，则
这个ABR设备完成了7转5的动作，其身份相当于是一个ASBR设备。
NSSA区域拒绝学习的主要是其他方向来的4类和5类LSA

注意，一旦将一个区域配置成特殊区域，则区域内所有设备都
必须做同样的配置，否则将影响邻居关系的建立

OSPF的拓展配置
1，手工认证—— OSPF邻居双方，发送的所有的数据报中包含认证信息，两边口令相同，则代
表认证成功；不同，则认证失败，将影响邻居关系建立。

1，接口认证——[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf authentication-mode md5 1 cipher 123456

2，区域认证--- 本质还是接口认证，相当于，将一台设备在某个区域内所有激活的接口
配置接口认证。[r4-ospf-1-area-0.0.0.0]authentication-mode md5 1 cipher 123456

3，虚链路认证--- 其本质也是接口认证
[r5-ospf-1-area-0.0.0.2]vlink-peer 4.4.4.4 md5 1 cipher 123456

2，缺省路由--- 3类缺省，5类缺省，7类缺省
3类——只能自动生成，在配置--- 末梢区域，完全的末梢区域，完全的非完全末梢区域
特征——OSPF，优先级默认为10；
5类--- 通过手工配置的方法生成
[r3-ospf-1]default-route-advertise——这个命令相当于是将设备本身通过其他协议学习到
的缺省路由重发布到OSPF网络当中，所以，生成的是5类缺省。
特征——O_ASE，优先级默认150；
[r3-ospf-1]default-route-advertise always ——如果本地没有其他协议学到的缺省信息，在
可以使用这个命令强制下发一条5类缺省。
7类--- 可以自动生成--- 普通的NSSA区域
可以手工配置—— [r5-ospf-1-area-0.0.0.2]nssa default-route-advertise——手工下
发7类缺省

特征—— O_NSSA，优先级默认150；

3，沉默接口——将某个接口配置成沉默接口，则该接口将只接受，不发送OSPF数据包。
[r5-ospf-1]silent-interface GigabitEthernet 0/0/2

4，加速收敛——减少计时器的时间
修改HELLO时间
[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer hello 5
注意：HELLO时间一旦更改，死亡时间将自动按照四倍关系进行匹配。

修改死亡时间
[r2-GigabitEthernet0/0/0]ospf timer dead 20
注意：死亡时间变更，hello时间不会变化

等待计时器——时间长短等同于死亡时间，DR和BDR选举时的计时器。这个计时器无法
直接修改时间，死亡时间更改，则这个计时器时间同时更改。

Poll——轮询时间——120——与状态为DOWN邻居发送hello包的周期时间。——
NBMA
在NBMA环境下，如果单方面指定邻居关系，则将对方状态置为ATTEMP状态，如
果对方一直不指定本地为邻居（中间等待时间为一个等待计时器的时间），则将对
方的状态置为DOWN状态。之后，将按照轮询时间为周期发送hello包。
Retransmit——5S——重传时间--- 发送信息需要进行确认，如果对方重传时间内都没有
发送确认，则将重传。

Transmit Delay——1S —— 传输延迟--- 是附加在LSA老化时间上的一个值，因为传输过
程中，数据包中老化时间没有办法更改，所以，在封装数据包时，将在原有的老化时间
基础上，额外增加传输延迟时间，用来补偿传输过程中的时间消耗。

5，路由过滤
主要是针对3类，5类，7类LSA进行过滤。
[r2-ospf-1-area-0.0.0.1]abr-summary 192.168.0.0 255.255.252.0 not-advertise—— 在ABR设
备上针对3类LSA进行过滤
[r5-ospf-1]asbr-summary 10.0.0.0 255.255.255.0 not-advertise—— 在ASBR设备上针对5
类/7类LSA进行过滤

6，路由控制
优先级
[r5-ospf-1]preference 50 ——修改协议字段为OSPF的路由的默认优先级——只影响
本设备
[r5-ospf-1]preference ase 100 ——修改协议字段为O_ASE/O_NSSA的默认优先级
开销值
COST = 参考带宽/ 真实带宽

1，通过修改参考带宽实现修改开销值
[r5-ospf-1]bandwidth-reference ?
INTEGER<1-2147483648> The reference bandwidth (Mbits/s)
注意：参考带宽一旦修改，则所有设备的参考带宽必须改成一样的，必须要统一标
准。这样的修改只能应对因参考带宽过小而造成的选路不佳，不能实现选路效果。
2，通过修改真实带宽实现修改开销值
[r3-GigabitEthernet0/0/0]undo negotiation auto --- 关闭自动协商
[r3-GigabitEthernet0/0/0]speed 10 --- 修改接口真实带宽
Info: Please undo negotiation first.
注意：修改真实带宽，可以达到控制开销值选路的效果，但是，因为传输速率只能
改小，所以，不建议使用这种方法，会影响传输效率。

3，直接修改开销值

[r3-GigabitEthernet0/0/0]ospf cost 1000
注意：1，2两种方法，均无法影响环回接口的开销值，但是，第三种方法，可以
直接修改环回接口开销值。
OSPF的开销值计算方法为——目标网段到达本地设备路由流量流入的接口的累加
值。

7，OSPF的附录E
附录E主要描述的就是在以下场景中，因为3类，5类，7类LSA导致出现的特殊问题的解
决方案。附录E提出的解决方案是掩码较短的信息正常进入，掩码较长的信息将使用目标网段的直
接广播地址作为LS ID。

OSPF的选路原则
域内路由—— 1类，2类LSA
域间路由——3类LSA
域外路由——5类，7类LSA——类型1，类型2
1，域内路由
如果都是通过1类和2类LSA学习到的域内路由信息，则将直接比较开销值，开销值小
的，优先选择，如果开销值相同，则将负载均衡。
2，域间路由
如果都是通过3类LSA学习到的域间路由信息，则将直接比较开销值，开销值小的，优先
选择，如果开销值相同，则将负载均衡。

3，域外路由
类型1：如果采用类型1，则所有域内设备到达域外网段的开销值都等于种子度量值加本
地到达通告者的开销值。
类型2：OSPF默认采用类型2，如果开销值的类型为类型2，则所有域内设备到达域外网
段的开销值都等于种子度量值。
5类LSA类型2比较：优先比较种子度量值，种子度量值小的优先选择；如果种子度量值
相同，则比较沿途累加的开销值，沿途累加开销值小的优先选择；如果两种开销值都相
同，则将负载均衡。
类型1永远优于类型2。

5类LSA类型1比较：直接比较总度量（种子度量值加沿途累加值），总度量小的优先选
择，如果相同，则负载均衡。
域内和域间——域内优于域间，不比较开销值
域间和域外——域间优于域外，不比较开销值

OSPF的防环机制
域间防环
1，区域水平分割 --- 路由信息从哪个区域学到的就不再发回哪个区域
2，星型拓扑的区域划分本身就是一种防环机制

域内防环
SPF——最短路径优先算法
拓扑信息——有向图——最短路径树

重发布
作用
在一个网络中，若运行多种路由协议或者相同协议的不同进程，协议间不能直接沟通计
算，进程间也是独立转发和计算的，所以，需要使用重发布来实现路由的共享。
条件：
1，必须存在ASBR设备。——所谓ASBR设备指的是同时运行两种协议或者两个进程的
设备。
2，必须关注种子度量值—— 一个起始度量。A协议和B协议的度量标准计算逻辑不通，
无法直接使用，所以，在将A协议导入到B协议时，ASBR将不携带A协议的度量值到B协
议，而是在共享到B协议时，将由ASBR设备定义一个初始值。

规则：
1，将A协议发布到B协议时，在ASBR上的B协议进程中配置。
2，将A协议导入到B协议中，是将ASBR设备上通过A协议学习到的以及ASBR上宣告在A
协议中的所有直连路由，全部共享到B协议中。

点
单点——两个协议或两个进程之间存在1个ASBR
双点——两个协议或两个进程之间存在2个ASBR
多点——两个协议或两个进程之间存在多个ASBR
向
单向—— 仅将A协议的路由共享到B协议中
双向——A/B协议的路由均共享

RIP协议
A - B：将一种动态协议发布到另一种动态协议中
[r2-rip-1]import-route ospf 1
结论：
RIP协议导入的初始种子度量值为0；
[r2-rip-1]default-cost 2——全局修改，之后所有重发布到RIP进程中的路由其初始的种子
分区

度量值都将修改
[r2-ospf-1]default cost ? —— OSPF中全局修改种子度量值的方法
INTEGER<0-16777214> Cost value
[r2-rip-1]import-route ospf 1 cost 3——仅针对本次导入进行种子度量值的修改
[r2-rip-1]
静态- B：将静态路由发布到动态路由中
[r2-rip-1]import-route static
结论：
1，导入静态路由时，无法导入缺省路由
2，RIP协议导入的初始种子度量值为0；
直连- B：将直连路由发布到动态路由中
[r2-rip-1]import-route direct
1，RIP协议导入的初始种子度量值为0；
2，若ASBR设备进行A-B的重发布，同时进行了直连到B的重发布，两种重发布又包含相
同的路由信息时，则优先选择直连重发布的路由。

双点重发布
默认RIP和OSPF协议，若进行多点双向重发布，由于两者的优先级不同，故第一台ASBR设
备重发布动作结束后，将影响其他ASBR设备的路由表；使得路由可能被回传回源协议，
发生路由回馈--- A协议的路由重发布到B协议中，之后又被B协议重发布回A协议。
华为设备为了消除路由回馈现象，将OSPF协议域外导入的信息的优先级默认设置为
150，这个值大于所有华为体系内定义的IGP协议的默认优先级，所以，将不会导致路由
回馈的产生。

由于重发布技术的种子度量值问题，将必然导致选路不佳，只能依赖路由策略来人为干
涉选路。
控制层面流量--- 路由协议传递路由信息产生的流量
数据层面流量--- 设备访问目标地址时，产生的数据流量
路由策略--- 在控制层流量流动的过程中，截取流量，之后修改流量再转发或者不转
发，最终达到影响路由器路由表生成，起到干涉选路的效果。

1，抓流量
1，ACL——因为ACL列表本身主要抓取数据层面流量，其通配符设计导致数据流
量可以精确匹配，但是，在抓取控制层面流量时，无法准确的匹配掩码信息，导致无法精确抓取控制层流量。

2，前缀列表--- ip-prefix
[r1]ip ip-prefix aa permit 192.168.1.0 24—— 前缀列表主要靠自定义名称来进行
区分
[r1]display ip ip-prefix aa —— 查看名称为aa列表的规则
前缀列表中的规则默认是以10为步调自动添加序列号的，便于插入规则。
[r1]ip ip-prefix aa index 15 permit 192.168.2.0 24 ——添加序号插入规则
前缀列表的匹配规则--- 从上而下，逐一匹配，一旦匹配上则将按照该规则
执行，不再向下匹配。末尾隐含拒绝所有的规则。

[r1]undo ip ip-prefix aa index 12——删除规则的方法
[r1]ip ip-prefix aa permit 192.168.1.0 24 less-equal 28——抓取掩码长度为24到
28的网段信息
[r1]ip ip-prefix aa permit 192.168.1.0 24 greater-equal 28——如果前后矛盾，则
将按照后面的执行，而前面的将变成前24位固定
[r1]ip ip-prefix aa permit 192.168.1.0 24 greater-equal 28 less-equal 30——匹配掩
码长度为28到30的网段，前24位固定
[r1]ip ip-prefix aa permit 192.168.1.0 24 greater-equal 28 less-equal 28 ——匹配掩
码长度为28的网段，前24位固定

[r1]ip ip-prefix aa permit 0.0.0.0 0 greater-equal 32 less-equal 32——匹配所有主
机路由
[r1]ip ip-prefix aa permit 0.0.0.0 0 less-equal 32 ——允许所有
[r1]ip ip-prefix aa permit 0.0.0.0 0 ——抓取缺省路由
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