OSPF路由协议

一、内部网关协议和外部网关协议

1、OSPF路由协议概述

OSPF：开放的最短路径优先协议

内部网关协议和外部网关协议

• 自治系统（AS）

• 内部网关协议（IGP）

• 外部网关协议（EGP）

AS：由同一个技术管理机构管理，使用统一选择策略的一些路由器的集合

① 按自治系统分类

IGP：内部网关路由协议，运行在AS内部的路由协议，主要解决AS内部的选择问题。

EGP：外部网关路由协议，运行在AS之间的路由协议。它解决AS之间选路问题

② 按协议类型分类

距离矢量路由协议：RIP1/2、BGP(路径矢量协议)、EIGRP（高级距离矢量协议)
链路状态路由协议: OSPF、ISIS

2、OSPF的工作过程

• 邻居列表

• 链路状态数据库

• 路由表

3、OSPF基本概念

① OSPF区域

为了适应大型的网络，OSPF在AS内划分多个区域
每个OSPF路由器只维护所在区域的完整链路状态信息

② 区域ID

区域ID可以表示成一个十进制的数字
也可以表示成一个IP

③ 骨干区域Area 0

负责区域间路由信息传播

④ 非骨干区域

标准区域
末梢区域（stub）
完全末梢（Totally stubby）区域
非纯末梢区域（NSSA）

非骨干区域无法直接通信，所有通信必须经过骨干区域

⑤ Router ID:

OSPF区域内唯一标识路由器的IP地址

⑥ Router ID选取规则：

选取路由器loopback接口上数值最高的IP地址
如果没有loopback接口，在物理端口中选取IP地址最高的
可以使用router-id命令指定Router ID

⑦ DR和BDR：

广播网路中建立邻接关系
构成n(n-1)/2个邻接关系

其他路由器（DRothers）只和DR及BDR形成邻接关系

⑧ DR和BDR的选举方法

■ 自动选举DR和BDR

网段上Router ID 最大的路由器将被选举为DR，第二大的将被选举为BDR

■ 手工选择DR和BDR

优先级范围是0~255，数值越大，优先级越高，默认为1
如果优先级相同，则需要比较Router ID
如果路由器的优先级被设置为0，它将不参与DR和BDR的选举

⑨ DR和BDR的选举过程：

路由器的优先级可以影响一个选举过程，但是它不能强制更换已经存在的DR或BDR路由器

⑩ OSPF的组播地址：

224.0.0.5

224.0.0.6

Drouther会通过224.0.0.6向DR和BDR通告网络状态信息，DR会通过224.0.0.5向所有邻居通告信息

二、OSPF邻接关系与网络类型

1、OSPF邻接关系的建立

① OSPF的度量值为COST

COST=10^8/BW
最短路径是基于接口指定的代价（cost）计算的

接口类型	代价（10^8/BW）
Fast Etherent	1
Ethernet	10
56K	1785

② OSPF数据包

承载在IP数据包内，使用协议号89，组播地址：224.0.0.5；224.0.0.6

② OSPF包类型

OSPF的包类型	描述
Hello包	用于发现和维持邻居关系，选举DR和BDR
数据库描述包（DBD）	用于向邻居发送摘要信息以同步链路状态数据库
链路状态请求包（LSR）	在路由器收到包含新信息的DBD后发送，用于请求更详细的信息
链路状态更新包（LSU）	收到LSR后发送链路状态通告（LSA）,一个LSU数据包可能包含几个LSA
链路状态确认包(LSAck）	确认已经收到DBD/LSU，每个LSA需要被分别确认

2、OSPF网络类型

OSPF将网络划分为四种类型

点到点网络(Point-to-Point)

自动发现邻居，不需DR/BDR、组播224.0.0.5

广播多路访问网络(Broadcast MultiAccess，BMA)

自动发现邻居、选DR/BDR、组播224.0.0.5、224.0.0.6

非广播多路访问网络(None Broadcast MultiAccess，NBMA)

手工指定邻居、选DR/BDR、单播

点到多点网络(Point-to-Multipoint)