OSPF-工作过程
2011-08-19 09:41:06 我来说两句
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1、状态机的变化过程：
(1) OSPF路由器接口up，发送Hello包，（NBMA模式时将进入Attempt状态）。
(2) OSPF路由器接口收到Hello包，检查Hello中携带的参数，如果匹配，进入Init状态；并将该Hello包的发送者的Router ID，添加到Hello包（自己将要从该接口发送出去的Hello包）的邻居列表中。
(3) OSPF路由器接口收到邻居列表中含有自己Router ID的Hello包，进入Two-way状态，形成OSPF邻居关系，并把该路由器的Router ID添加到自己的OSPF邻居表中。
(4) 在进入Two-way状态后，广播、非广播网络类型的链路，在DR选举等待时间内进行DR选举。点对点没有这个过程。
(5) 在DR选举完成或跳过DR选举后，建立OSPF邻接关系，进入exstart（准启动）状态；并通过交换DBD交换主从路由器，由主路由器定义DBD序列号，Router ID大的为主路由器。目的是为了解决DBD自身的可靠性。
(6) 主从路由器选举完成后，进入Exchange（交换）状态，通过交换携带lsa头部信息的DBD包描述各自的LSDB。
(7) 进入Loading状态，对链路状态数据库和收到的DBD的LSA头部进行比较，发现自己数据库中没有的LSA就发送LSR，向邻居请求该LSA；邻居收到LSR后，回应LSU；收到邻居发
(2) OSPF路由器接口收到Hello包，检查Hello中携带的参数，如果匹配，进入Init状态；并将该Hello包的发送者的Router ID，添加到Hello包（自己将要从该接口发送出去的Hello包）的邻居列表中。
(3) OSPF路由器接口收到邻居列表中含有自己Router ID的Hello包，进入Two-way状态，形成OSPF邻居关系，并把该路由器的Router ID添加到自己的OSPF邻居表中。
(4) 在进入Two-way状态后，广播、非广播网络类型的链路，在DR选举等待时间内进行DR选举。点对点没有这个过程。
(5) 在DR选举完成或跳过DR选举后，建立OSPF邻接关系，进入exstart（准启动）状态；并通过交换DBD交换主从路由器，由主路由器定义DBD序列号，Router ID大的为主路由器。目的是为了解决DBD自身的可靠性。
(6) 主从路由器选举完成后，进入Exchange（交换）状态，通过交换携带lsa头部信息的DBD包描述各自的LSDB。
(7) 进入Loading状态，对链路状态数据库和收到的DBD的LSA头部进行比较，发现自己数据库中没有的LSA就发送LSR，向邻居请求该LSA；邻居收到LSR后，回应LSU；收到邻居发
来的LSU，存储这些LSA到自己的链路状态数据库，并发送LSAck确认。
(8) LSA交换完成后，进入FULL状态，同一个区域内所有OSPF路由器都拥有相同链路状态数据库。
(9) 定期发送Hello包，维护邻居关系。
2、协商过程：
(8) LSA交换完成后，进入FULL状态，同一个区域内所有OSPF路由器都拥有相同链路状态数据库。
(9) 定期发送Hello包，维护邻居关系。
2、协商过程：
本文出自 “Esc结束” 博客
OSPFreact router的优点协议之详细图解
2012-10-10 10:31:46 我来说两句 作者：xuzhiming302
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OSPF是一种基于SPF算法的链路状态路由协议。
www.2cto 下面老马就将本协议的详细工作过程做一总结，希望对大家有所帮助……
上图是在一个OSPF区域里面添入一台新的路由器的时候，OSPF协议的工作过程，如果你能非常详细的叙述出这张图的话，基本上OSPF协议的工作过程你就掌握了。下面老马的主
要工作就是分析这张图。
首先大家要清楚，一台运行了OSPF协议的路由器，最终都会存储三张表：邻居表、拓扑表、路由表。老马下面以这三张表的产生过程为线索，来分析在这个过程中，路由器发生了那些变化，从而说明OSPF协议的工作过程。
首先大家要清楚，一台运行了OSPF协议的路由器，最终都会存储三张表：邻居表、拓扑表、路由表。老马下面以这三张表的产生过程为线索，来分析在这个过程中，路由器发生了那些变化，从而说明OSPF协议的工作过程。
（一）邻居表的建立
一台新加入OSPF区域的路由器首先要跟邻居路由器建立邻接关系，过程如下：
www.2cto
一台新加入OSPF区域的路由器首先要跟邻居路由器建立邻接关系，过程如下：
www.2cto
图1
图2
图3
通过上面3步，新加入的路由器和其邻居路由器已经建立了邻居关系。
（二）拓扑表的建立
www.2cto 在建立拓扑表的时候，新加入的路由器要经历预启动状态、交换状态、加载状态、完全邻接状态。下面老马就将此过程，以图的形式展示给大家：
www.2cto 在建立拓扑表的时候，新加入的路由器要经历预启动状态、交换状态、加载状态、完全邻接状态。下面老马就将此过程，以图的形式展示给大家：
图1
图2
图3
经过以上四步，此OSPF区域的所有路由器的数据拓扑图都达到了同步。
（三） 然后每个路由器按照产生的全区域数据拓扑图，在运行SPF算法，产生到达目标网络的路由条目。
经过以上三大步，OSPF协议的运行过程基本结束。
经过以上三大步，OSPF协议的运行过程基本结束。
注意：在上面的过程当中有几个很重要的问题需要注意
1》此协议的管理距离是110、OSPF路由进程ID的范围必须在1-65535之间，而且只具有本地含义，不同路由器的路由进程ID可以不同、区域ID在0-4294967295，当区域值取0时本区域称为主干区域。
www.2cto
2》确定router ID遵循如下顺序：
用router ID 命令指定的路由器ID的优先级最高
如果没有指定，那么选IP地址最大的环回接口的IP地址为route ID
如果没有换回接口，就选择UP端口中IP值最大的为router ID
但还是建议使用命令指定，这样可控性比较好。
1》此协议的管理距离是110、OSPF路由进程ID的范围必须在1-65535之间，而且只具有本地含义，不同路由器的路由进程ID可以不同、区域ID在0-4294967295，当区域值取0时本区域称为主干区域。
www.2cto
2》确定router ID遵循如下顺序：
用router ID 命令指定的路由器ID的优先级最高
如果没有指定，那么选IP地址最大的环回接口的IP地址为route ID
如果没有换回接口，就选择UP端口中IP值最大的为router ID
但还是建议使用命令指定，这样可控性比较好。
3》DR选举的原则
首要因素是时间，最先启动的路由器被选举成为DR
如果同时启动，或者重新选举，则看接口优先级（0-255），优先级最高的被选举成DR，在默认情况下，多路访问网络的接口优先级为1，点到点网络的接口优先级为0，修改接口优先级的命令是“ip ospf priority”,如果接口的优先级被设置为0，那么该接口不参与DR选举。
如果前两者相同，最后看路由器ID,路由器ID最高的被选举成DR。
DR选举时非抢占的，除非人为地重新选举。重新选举DR的方法有两种，一是路由器重新启动；二是执行“clear ip ospf process"命令
如果同时启动，或者重新选举，则看接口优先级（0-255），优先级最高的被选举成DR，在默认情况下，多路访问网络的接口优先级为1，点到点网络的接口优先级为0，修改接口优先级的命令是“ip ospf priority”,如果接口的优先级被设置为0，那么该接口不参与DR选举。
如果前两者相同，最后看路由器ID,路由器ID最高的被选举成DR。
DR选举时非抢占的，除非人为地重新选举。重新选举DR的方法有两种，一是路由器重新启动；二是执行“clear ip ospf process"命令
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发表于 2012 年 11 月 4 日 由 晴刃
这篇文章主要介绍链路状态路由协议OSPF的特征、术语、包类型、邻居关系的建立、RID的选择、DR和BDR的选举、度量值的计算、默认路由、验证等。
___________________________________________
文章目录
[*1*].链路状态路由协议概述
▪ 工作过程
▪ 优缺点
[*2*].OSPF概述和基本配置
▪ 特性
▪ 术语
▪ 包格式
▪ 包类型
▪ 邻居关系的建立过程
▪ 基本配置实例
▪ Router ID选举规则
▪ DR和BDR选举规则
▪ 度量值计算方法
[*3*].OSPF高级配置
▪ 验证实例
▪ 默认路由实例
___________________________________________
[*1*].链路状态路由协议概述
链路状态路由协议使用Dijkstra算法，也称SPF（Shortest Path First，最短路径优先）算法。常见的链路状态路由协议有:OSPFv2、OSPFv3和IS-IS。这篇文章主要针对OSPFv2，OSPFv3是面向IPv6的且不兼容IPv4。
* 链路状态路由协议工作过程
1，每台路由器学习激活的直接相连的网络。
2，每台路由器和直接相连的路由器互交，发送Hello报文，建立邻居关系。
3，每台路由器构建包含直接相连的链路状态的LSA（Link-State Advertisement，链路状态通告）。链路状态通告(LSA)中记录了所有相关的路由器，包括邻路由器的标识、链路类型、带宽等。
4，每台路由器泛洪链路状态通告（LSA）给所有的邻路由器，并且自己也在本地储存邻路由发过来的LSA，然后再将收到的LSA泛洪给自己的所有邻居，直到在同一区域中的所有路由器收到了所有的LSA。每台路由器在本地数据库中保存所有收到的LSA副本，这个数据库被称作“链路状态数据库（LSDB，Link-State Database）”
5，每台路由器基于本地的“链路状态数据库(LSDB)”然后执行“最短路径优先（SPF）”算法，
2，每台路由器和直接相连的路由器互交，发送Hello报文，建立邻居关系。
3，每台路由器构建包含直接相连的链路状态的LSA（Link-State Advertisement，链路状态通告）。链路状态通告(LSA)中记录了所有相关的路由器，包括邻路由器的标识、链路类型、带宽等。
4，每台路由器泛洪链路状态通告（LSA）给所有的邻路由器，并且自己也在本地储存邻路由发过来的LSA，然后再将收到的LSA泛洪给自己的所有邻居，直到在同一区域中的所有路由器收到了所有的LSA。每台路由器在本地数据库中保存所有收到的LSA副本，这个数据库被称作“链路状态数据库（LSDB，Link-State Database）”
5，每台路由器基于本地的“链路状态数据库(LSDB)”然后执行“最短路径优先（SPF）”算法，
并以本路由器为根，生成一个SPF树，基于这个SPF树计算去往每个网络的最短路径，也就得到了最终的路由表。
下图演示了链路状态路由协议路由表的生成过程:
* 链路状态路由协议优缺点
优点: 运行链路状态路由协议的路由器通过LSA的交换，最后独立的计算出到每个网络的最
短路径，相对距离矢量路由具有更强的全局观念；收到邻居的LSA后立即泛洪，并且本路由再执行SPF算法，比距离矢量路由有更高的收敛速度（EIGRP除外，EIGRP是高级距离矢量路由协议有更快的收敛速度）；当检测到拓扑发生变化时立即发送更新；多区域设计，可以将一些问题限制在较小的区域中。
缺点: 内存需求高，需要更强的CPU的支持，在网络初始化时，大量链路状态包泛洪，会影响网络的可用带宽。
[*2*].OSPF概述和基本配置
OSPF（Open Shortest Path First，开放最短路径优先）是一个被各厂商设备广泛支持的链路状态路由协议。
* OSPF特性
OSPF执行IETF标准，IETF标准被不同厂商的设备所支持；执行SPF算法，不会产生环路；支持VLSM和CIDR；可以用于大型网络；层次型设计，易扩展；区域化设计，减小路由更新给设备带来的负担；快速收敛，使用触发式更新；支持针对区域和链路的验证。执行OSPF
的路由默认每隔30分钟会泛洪一次链路状态通告(LSA)，称为链路状态刷新（并非周期性更新）；当一条LSA被接收并被储存到链路状态数据库中后，路由器会给这条记录增加一个老化时间标识，默认是一小时，所以为了防止一些正常的LSA被清除，始发这条LSA的路由会每隔30分钟泛洪一次这条LSA的一个新拷贝。
* OSPF术语
▪ 链路(Link):当一个接口加入OSPF进程，就被当做是OSPF的一条链路。
▪ 链路状态（Link-State）:包括接口的IP、子网、网络类型、链路花费、链路上的邻居等。
▪ 路由器ID（Router ID，简称RID）:RID是一个用来标识路由器的IP地址，可以在OSPF路由进程中手工指定；如果没有指定，路由器默认选择回环接口中最高的IP作为RID；如果没有回环地址，路由器使用所有激活的物理接口中最高的IP作为RID。
▪ 邻居（Neighbor）:两台或多台路由连接在一个公共的网络上，如两台路由通过串行线路相连，多台路由通过以太网相连。
▪ 邻接（Adjacency）:邻接是两台路由器之间的关系，OSPF只与建立了邻接关系的邻居共享路由信息。
▪ 区域（Area）:OSPF通过划分区域来实现分层设计，跨越两个或两个以上区域的路由被称作ABR（Area Border Router，区域边界路由）。所有的区域都和“Area 0”相连，“Area 0”被称作骨干区域，骨干区域路由器具有整个自制系统中所有路由条目，LSA的扩散仅限制在区域内，通过划分多个区域可以减小LSA扩散过程中对硬件的负担。
▪ 指定路由器(Designated Router，简称RD):当OSPF链路被连接到多路访问的网络中时，需要选择一台指定路由器（DR），每台路由器都把拓扑变化发给DR和BDR，然后由DR通知该多路访问网络中的其他路由器。
▪ 备用的指定路由器(Backup Designated Router,简称BDR):当DR发生故障的时候，BDR转变成DR，接替DR个工作。
▪ 花费（Cost）:OSPF中使用的唯一度量值，使用链路的带宽计算得来。
* OSPF包格式
OSPF和EIGRP一样，也被设计成一个网络层协议，协议号89。包格式如下图:
各部分解释如下:
▪ 数据链路层头部: OSPF使用的组播IP地址是224.0.0.5（非DR和BDR路由使用的地址）和224.0.0.6(DR和BDR使用的组播地址)，这两个组播地址对应的MAC地址分别为”01-00-5E-00-00-05″和”01-00-5E-00-00-06″。
▪ 包头部:协议号是89，源IP是发送路由的IP，目的IP是组播IP地址224.0.0.5或224.0.0.6。
▪ OSPF头部:包括路由ID和所在的区域号、包的类型代码（5种类型的包代码）。
▪ OSPF包对应的数据:每种包有每种包具体的内容。
* OSPF包类型
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