前言：这是最为常见和常用的路由，也是动态路由的一种，它在前面的路由上再次优化
背景
rip是动态路由不错，但是却是存在大的缺陷，那就是不适用于大型网络，并且防止环路的机制会造成一定的后果
相关名词
- ospf:开放式最短路径优先协议，是基于IP的，协议号是89
- area:区域，可以分为骨干区域和非骨干区域，其中非骨干区域又可以分为特殊区域和非特殊区域。骨干区域固定为0，取值范围为0-4294967295，特殊区域又分为stub区域、完全stub区域、nass区域、完全nass区域
- router-ID：是运行了ospf协议的路由器的唯一标识，可以手工指定、如果没有手工指定，那么就是时看loopback地址，如果没有配置loopback接口，那么就是设备最大的IP地址，ps：华为设备的特性是route-ID冲突会自己修改
- process：进程号，范围是1-65535，不同进程号就是相当于不同的路由协议，不会互相影响
- DR：指定路由器，会和所有路由建立邻居角色。广播网络和NBMA网络中必须要选举DR
- BDR：是DR的备份
- IR：区域内路由器，在ospf中只要在区域内都是该路由器角色
- BR：骨干路由器，就是有一个接口属于骨干区域
- ABR：区域边界路由器，同时连接两个或者两个以上的路由器，其中一个区域要是骨干区域
- ASBR：自治系统边界路由器，只要引入外部路由，那么就是该路由器角色
- LSA：链路状态通告，是ospf用于交互的信息
- LSDB：数据库，里面存放着LSA信息
原理报文
hello报文
- 发现、维护ospf邻居，同时里面有一个字段（Rtr Pri）用来选举DR，发送方式是广播，目的地址是224.0.0.5
- DR选举规则：先比较优先级，范围为0-255，默认为1，优先级大的为DR；当优先级相同时，比较router-ID，大的优先。但是在实际中，那台设备先启动，那么就是DR
- 如果优先级为0，那么就不参与选举，但是如果都为0 ，那么在广播网络中会出现错误，同时DR和BDR不具备抢占性
- DR和BDR是针对接口来说的，就是说一个广播网段，就要选举一个BR
DD报文
- 协商主从、确定主从关系、同步LSDB
- 重要的字段：I（当发送连续多个DD报文时，如果这是第一个DD报文，则置为1， 否则置为0）、M（当发送连续多个DD报文时，如果这是最后一个DD报文，则置为 0，否则置为1，表示后面还有其他的DD报文）、MS（确定主从关系，置位为1表示为主）
- router-id大的会成为主设备
LSR报文
- 如果当LSDB同步过程，发现自己缺少的LSA信息，那么就会使用该报文，请求缺少的LSA信息
LSU报文
- 收到LSR报文，会发送该报文，把所有的LSA全部发送给对方
LSACK报文
- 确认是否收到LSU数据包，有两种确认方式，分别是显示确认和隐式确认
- 显式确认：就是直接回复LSACK报文，进行确认
- 隐式确认：不回复LSACK，而是将LSA进行二次封装，向目的地址224.0.0.5发送，DRother收到后，会看做为隐式确认
- 条件是必须是DR other，且网络类型是广播型网络
LAS类型
|----------------------------|-----------------|------------|-------------|-------|
| 名称 | 作用 | 产生者 | 泛洪区域 | 携带信息 |
| router LSA（路由器LSA） | 计算区域内路由 | 所有路由器 | 本区域内 | 拓扑+路由 |
| network LSA（网络LSA） | 计算区域内路由，对一类进行补充 | DR | 本区域内 | 路由信息 |
| network summary LSA（网络LSA） | 计算域间路由 | ABR | 区域间 | 路由信息 |
| ASBR summary LSA（网络汇总LSA） | 告知ASBR所在的位置 | ABR | 除了ASBR所在的位置 | 拓扑信息 |
| external LSA（外部LSA） | 计算外部路由 | ASBR | 整个区域 | 路由信息 |
| NSSA LSA（NSSA外部LSA） | 计算特殊区域外部路由 | NSSA中的ASBR | 在NSSA区域 | 路由信息 |
状态机
down：是最开始的状态，没有收到任何的报文
attempt：是只在NBMA 环境中存在，没有收到邻居发的任何包，但是自己已经周期性发送hello报文了
init：开始收到hello报文，但是此时的hello报文中只是携带自己的router-ID，没有对方的
2-way：邻居双方都收到了hello报文，此时的DR和BDR也已经选举完成，是邻居建立成功的标志
EX-start：开始进行LSDB同步过程，这里还会进行主从选举
EX-change：会发送自己的LSA摘要信息
loading：等待对方发送缺少的LSA信息
full：表明邻接起来，ospf完全建立成功
过程
- 首先是发送hello报文，里面携带自己的router-ID，向组播地址224.0.0.5发送，此时的状态是init
- 当对端设备收到hello报文后，解析获得对端的router-ID，并且加入自己的邻居列表，此时的状态是2-way（可能存在单向的2-way状态）
- 此时邻居关系已经建立完成，只有邻居关系建立好，才能建立邻接
- 发送第一份DD报文，开始选举主从，此时的DD报文中没有携带摘要的LSA信息，状态是EXstart，注意当主从选举完成后，序列号以主设备的序列号为起点
- 会发送第二份DD报文，开始进行LSDB同步，状态是EXchange
- 如果发现LSA缺少的话，那么就会发送LSR报文进行请求，此时的状态是loading
- 当收到LSR报文时，那么就会发送LSU，发送完整的LSA信息给请求的设备，此时的状态还是loading
- 后面设备会回复一个LSACK，表示对LSU进行回复，此时的状态是full
定时器
- hello time：是hello周期发送的时间，为10秒
- 超时时间：在规定时间没有收到来自邻居设备的hello报文，会认为邻居出现故障，就会断开邻居关系，时间是hello时间的4倍
- 可以修改这两个定时器：ospf time hello 时间/ospf time dead 时间（都是在接口视图下修改）
邻居关系建立失败原因
- 直连设备的区域ID不一样
- router-ID一致
- hello time时间和dead时间不一致
- 如果配置了认证，那么用户名和密码需要不一致
- 掩码不一致
防环机制
区域外防环
- 就是非骨干区域一定要和骨干区域相连
- 从骨干区域发出的三类LSA不能再次发回到骨干区域
- ABR设备从非骨干区域收到的三类LSA不能用作路由计算
区域内防环
- 本身的算法保证区域内无环
特殊区域
stub区域
- 隔离4类LSA以及5类LSA的进入
- stub区域访问外部路由的方法是通过，stub区域的ABR设备产生一条缺省的三类LSA
totally stub区域
- 隔离3类、4类、5类LSA的进入
- totally stub区域访问外部路由的方法是，通过totally stub区域的ABR设备产生一条缺省的三类LSA
NSSA区域
- 隔离4类LSA以及5类LSA的进入
- 可以存在ASBR设备，在这个区域引入的外部路由，都是以七类LSA的方式泛洪
- 访问外部路由的方式是，通过下发一条缺省的七类LSA
- 其他区域想要访问NSSA区域，需要进行七转五的操作，条件是角色必须是ABR设备，同时N/P字段必须置位
totally NSSA区域
- 隔离3类、4类、5类LSA的进入
- 可以存在ASBR设备，也可以正常引入外部路由
- 访问外部路由的方式是，通过下发一条缺省的七类LSA和缺省的三类LSA
实验实验拓扑
抓包实例
第一个DD报文
DD报文（可以看出谁是主设备）
最后一个DD报文
hello报文和头部
代码ospf 1 router-ID 1.1.1.1//进入OSPF视图并且配置router-ID
area 0.0.0.1 //配置区域ID
network 10.0.24.0 0.0.0.255 //宣告网段进入OSPF
network 192.168.1.0 0.0.0.255
ospf enable area 1//在接口视图下启用OSPF，两种宣告2选1
reset ospf process //这是重置进程号，如果需要修改router-ID，那么就要先重新配置，在重启进程
ps：这上面是OSPF的常用命令，但是并不是说OSPF就这些命令
