OSPF路由協議

OSPF(Open Shortest Path First開放式最短路徑優先）是一個內部網關協議(Interior Gateway Protocol，簡稱IGP），用于在單一自治系統（autonomous system,AS）內決策路由。是對鏈路狀態路由協議的一種實現，隸屬內部網關協議（IGP），故運作于自治系統內部。著名的迪克斯加算法被用來計算最短路徑樹。OSPF支持負載均衡和基于服務類型的選路，也支持多種路由形式，如特定主機路由和子網路由等

內部網關協議和外部網關協議

1：自治系統（AS）
2：內部網關協議（IGP）
3：內部網關協議（EGP)

OSPF是鏈路狀態路由協議

OSPF的工作過程

學習鏈路信息

Dijkstra算法

建立鄰居關系

鏈路狀態數據庫

最短路徑樹

路由表

OSPF區域

*為了適應大型的網絡，OSPF在AS內劃分多個區域
*每個OSPF路由器只維護所在區域的完整鏈路狀態信息（LSA)
Areao 0(骨干區域）
Areao 1 (非骨干區域）
Areao 2 (非骨干區域）
…

區域ID

1:區域ID可以表示為一個十進制的數字
2：也可以表示為一個IP

Ronter ID

OSPF區域內唯一標識路由器的IP地址

Ronter ID選取規則

1：選取路由器loopback接口數值最高的IP地址
2：如果沒有loopback接口，在物理接口中選取IP地址最高的
3：也可以使用router-id命令指定router id

其他路由器（DRothers)只和DR及BDR形成命令關系

DR和BDR選舉方法

一：自動選舉DR和BDR

網段上Router ID最大的路由器將被選舉為DR,第二大的將被選為BDR.

二：手動選舉DR和BDR

1：優先級范圍為0~255，數值越大，優先級越高，默認為1

2：如果優先級相同，則需要比較Router ID

3:如果路由器的優先級被設置為0，他將不參與DR和BDR的選舉

DR和BDR的選舉過程

路由器的優先級可以影響一個選舉過程，但是它不能強制更換已經存在的DR或BDR路由器、

OSPF的組播地址

224.0.0.5
224.0.0.6
OSPF的密度值為COST
*COST=10^8/BW
*最短路徑是基于接口的代價（cost)計算的

OSPF數據包

承載在IP 數據包內，使用協議號89

OSPF的包類型

鄰居狀態機

(1) Down: 鄰居狀態機的初始狀態，是指在過去的Dead- Interval時間內沒有收到對方的Hello報文。
(1-2) Attempt: 只適用于NBMA類型的接口，處于本狀態時，定期向那些手工配置的鄰居發送HELLO報文。
(2) Init: 本狀態表示已經收到了鄰居的HELLO報文，但是該報文中列出的鄰居中沒有包含我的RouterID(對方并沒有收到我發的HELLO報文)。
(3) 2 -Way: 本狀態表示雙方互相收到了對端發送的HELL0報文，建立了鄰居關系。在廣播和NBMA類型的網絡中，兩個接口狀態是DROther的路由器之間將停留在此狀態，其他情況狀態機將繼續轉入高級狀態。
(3)
ExStart:在此狀態下，路由器和它的鄰居之間通過互相交換DBD報文(該報文并不包含實際的內容，只包含一些標志位)來決定發送時的主/從關系。建立主/從關系主要是為了保證在后續的DBD報文交換中能夠有序的發送。
(5) Exchange: 路由器將本地的LSDB用DBD報文來描述，并發給鄰居。
(6) Loading:路由器發送LSR報文向鄰居請求對方的DBD報文。
(7) Full:在此狀態下，鄰居路由器的LSDB中所有的LSA本路由器全都有了。即，本路由器和鄰居建立了鄰接(adjacency) 狀態。

OSPF的網絡類型

從以下幾個方面考慮OSPF的使用

1：網絡規模
2：網絡拓撲
3：其他特殊需求
4：路由器的自身需求

OSPF的特點

1：可適應大規模的網絡
2：路由變化收斂速度快
3：無路由環
4：支持變長子網掩碼VLSM
5：支持區域劃分
6：支持以組播地址發送協議報文

審核編輯：劉清