OSPF笔记

一、基础内容

1.基本概念

（1）协议类型

链路状态型协议(Link-State Protocol)，是目前业内使用最广泛的IGP(内部网关协议)。由IETF组织提出的公有协议。

使用SPF(最短路径优先)算法。

版本：

OSPFv2(用于IPv4)

OSPFv3(用于IPv6)

（2）封装与更新机制

封装方式：跨层封装协议，没有传输层封装(不使用TCP/UDP)，直接封装在网络层。

可靠性：协议自身携带确认重传机制，具备可靠性。

更新机制：

触发更新：网络发生变化时立即发送更新(无周期更新)。

周期链路刷新机制：每30分钟进行一次链路状态数据库的刷新，以确保数据库的一致性和时效性。

（3）OSPFv2与RIPv2对比

维度	相同点	不同点
类别	均为无类别路由协议	适用范围：RIPv2适用于小型网络；OSPF适用于中大型网络
发送方式	均采用组播形式发送报文 RIPv2: 224.0.0.9 OSPFv2: 224.0.0.5/224.0.0.6	算法：RIP基于距离矢量(Bellman-Ford)；OSPF基于链路状态(SPF)
负载均衡	均支持等开销负载均衡(等价路由)	更新机制：RIP有周期更新(30s)；OSPF仅有触发更新+30分钟链路刷新

2.结构化部署----区域划分

目的：减少拓扑信息的传递，减少设备资源消耗。区域内部传递拓扑信息，而区域之间传递路由信息。

区域ID---Area ID；区域标识符，32bit，使用IP地址格式表示。Area 0，被称为骨干区域。

区域划分规则：

1. OSPF要求域中所有的非骨干区域，都必须与骨干区域直接相连。

2. 骨干区域不能被分割。---区域0有且只有一个。

ABR(区域边界路由器)：

职责：连接多个区域，负责将一个区域的路由信息传递给另一个区域。

判定条件：

必须连接至少2个区域。

连接的区域中，至少有一个是骨干区域(Area 0)。

在骨干区域内，必须存在一个活跃的OSPF邻居。

结论：非骨干区域之间，不能直接传递路由信息。

规则二的引申限定：OSPF规定，从非骨干区域收到的路由信息，ABR设备可以接收，但不会使用这条路由信息，也就不会传递该路由信息。----OSPF的区域水平分割规则。引申：即从一个区域学习到的路由信息，不能传递回该区域。

ASBR（自治系统边界路由器）

职责：将域外的路由信息引入到域内。

区别：ABR自动执行路由的传递行为，而ASBR则需要管理员手工执行路由的引入操作。

3.OSPF数据包和报文格式

OSPF报文头部（公共部分，24字节）

影响邻居建立的关键参数：区域ID、验证类型、认证数据、网络掩码、Hello时间、Dead时间、可选项字段。

安全机制：OSPF发送的每一个报文都需要进行认证。

hello报文

作用：发现、建立、周期性保活OSPF邻居关系。

发送方式：组播224.0.0.5发送报文。

关键参数：

Router-ID：全网唯一标识符，IP地址格式。配置优先级：手工配置 > 最大环回IP > 最大物理接口IP。

hello-time（保活）：默认10秒。

dead-time：默认40秒（hello-time的4倍）。

DD报文---数据库描述报文

内容：携带LSDB中LSA的头部摘要信息（拓扑目录）。

目的：不发送完整拓扑，仅发送目录供邻居比对，减少更新量。

在华为AR系列路由器中，DD报文MTU字段默认为0，且默认不开启MTU检查。若开启MTU检测机制且两端MTU值不一致，会导致邻接状态卡在exstart。开启命令：ospf mtu-enable。

DD序列号：由主设备控制，每发送一次DD报文序列号加1，用于保障传输的有序性和可靠性。

隐式确认机制：从设备发送DD报文时，必须使用其最新接收到的主设备DD报文的序列号作为回应。

DD报文标志位

I位(Init)：置1表示主从关系选举的初始报文（空DD）。

M位(More)：置1表示后续还有更多DD报文待发送。

MS位(Master)：置1表示该设备认为自己为主设备。
DD报文类型

1. 空DD报文：用于主从关系选举（I=1, M=1, MS=1）。

2. 摘要DD报文：携带LSA头部摘要信息，用于数据库同步。

3. 空DD报文：用于隐式确认（仅含序列号，无摘要数据）。

LSR报文---链路状态请求报文

触发条件：根据DD报文中缺失或更新的摘要信息，向邻居请求完整的LSA数据。

链路状态类型、链路状态ID、通告路由器； --- 被称为LSA三元组信息，三个参数可以唯一的标识一条LSA。

LSU报文---链路状态更新报文

内容：携带完整的LSA（链路状态通告），包含具体的路由或拓扑信息。

LSU包

包含两个参数

1. LSA的个数
2. LSA（长度可变）

LSAck报文---链路状态确认报文

作用：对收到的LSU报文进行确认，保障数据传输的可靠性。

4.OSPF状态机

down---关闭状态

一旦启动了OSPF协议，则进入下一个状态，且本地发送hello报文。

init---初始化

本地一旦接收到hello报文，且该报文中存在自己的Router-ID，则进入下一个状态。

2-way---双向通讯

邻居关系建立的标志，是一个稳定态。

判别过程---条件匹配：匹配成功则进入下一个状态；匹配失败则停留在邻居关系，仅使用hello报文保活。

exstart---预启动

邻居双方使用未携带数据的DD报文(空报文)进行主从关系选举。

选举规则：选择Router-ID大的设备为主设备。

主从目的：决定后续交互DD报文时，使用哪一端的DD序列号。

exchange---准交换

邻居双方使用携带数据的DD报文，传递本地的LSA摘要信息。

loading---加载

使用LSR/LSU/LSAck报文，向邻居请求并获取未知的完整LSA信息。

获取到的LSA会被存入链路状态数据库(LSDB)。

full---转发

当LSA全部同步完成后进入full状态，标志着邻接关系的建立，是一个稳定态。

执行SPF算法计算，生成无环路径树，计算到达各节点的路由。

将优选出的OSPF路由加入OSPF路由表，若优于现有路由则加入全局路由表。

attempt---尝试(特殊状态)

位于down和init之间，代表OSPF已启动但hello报文未发送。

仅在NBMA网络中存在，需等待管理员手动指定邻居IP地址。

5.条件匹配

目的：在一个广播域中选举负责人(DR/BDR)，以减少邻接关系数量，消除重复的LSA更新。

接口角色：

DR---指定路由器

BDR---备份指定路由器

DRother---其他路由器

选举范围：同一个广播域(MA网络)。DR必须存在，BDR可以不存在。

选举规则：

1. 比较接口优先级：默认为1，数值越大越优；优先级为0代表放弃选举。

2. 比较Router-ID：优先级一致时，RID越大越优。

关系判定：

两台设备间，若接口角色均为DRother，则建立邻居关系(2-way)；若任意一方为DR/BDR，则建立邻接关系(Full)。

引申：P2P网络不需要条件匹配；MA网络必须进行条件匹配。

选举细节：

通过hello报文进行选举，先选DR，再选BDR。

选举最大时长40秒。

DR角色具有非抢占性，除非重启进程或设备故障。

基础配置

推荐使用精准宣告。

r1ospf 1 router-id 1.1.1.1 --- 创建进程1，RID手工指定为1.1.1.1（进程号仅本地有效）。

r1-ospf-1area 0 --- 进入骨干区域0。

r1-ospf-1-area-0.0.0.0network 10.1.1.1 0.0.0.0 --- 精准宣告。

说明：network后跟IP地址+反掩码。此处宣告10.1.1.1/32，即激活IP范围为10.1.1.1的接口。

宣告作用：1.激活接口使其收发OSPF报文；2.将该接口所在网段路由发布出去。

r1-ospf-1-area-0.0.0.0network 12.0.0.0 0.0.0.255 --- 范围宣告（12.0.0.0/24网段）。

常用查看命令

display ospf peer brief --- 查看邻居关系简表。

display ospf peer --- 查看详细邻居表。

display ospf lsdb --- 查看链路状态数据库(LSDB)。

display ospf routing --- 查看OSPF路由表。

路由特性

OSPF域内路由优先级为10。

路径开销(Cost) = 路由传递所经入接口Cost之和。

接口Cost = 参考带宽(默认100M) / 接口实际带宽。

二、接口网络类型

OSPF网络类型 ≠ 数据链路层网络类型

OSPF接口网络类型：指OSPF接口在特定链路层环境下的工作方式（如是否选举DR、Hello间隔等）。

强制规则：建立邻接关系的两端接口，OSPF网络类型必须一致。

在华为中， OSPF学习到的环回接口路由信息，掩码全部都为32，即仅学习为主机路由。

r2-LoopBack0ospf network-type 接口类型 ------ 修改网络类型

底层链路类型	OSPF接口网络类型	关键特性
BMA​ (以太网)	Broadcast​	1. 支持多邻居 2. 必须选举DR/BDR 3. Hello 10s, Dead 40s
P2P​ (PPP/HDLC)	P2P​	1. 仅建1个邻居 2. 不选举DR/BDR 3. Hello 10s, Dead 40s
Loopback​ (虚拟)	P2P (华为)	1. 华为默认为P2P类型 2. 自动产生32位主机路由​
NBMA​ (帧中继)	NBMA​	1. 支持多邻居 2. 必须选举DR/BDR 3. Hello 30s, Dead 120s 4. 无法自动发现邻居（需手动指定peer）
无网络类型	P2MP​	1. 支持多邻居 2. 不选举DR/BDR 3. Hello 30s, Dead 120s 4. 自动学习邻居主机路由​
逻辑隧道	Virtual Link​	1. 使用单播发送报文 2. Hello 10s, Dead 40s 3. 不选举DR/BDR

State 字段中，标识的是接口角色，但是某些情况下，可以看到为Waiting信息；该参数是一个计时器，当该计时器超时，则认为没有人跟本地进行DR竞选。

Poll --- 轮询时间， 是NBMA网络中， 当邻居失效后， 路由器按照该时间周期性向邻居发送hello报文Retransmit --- 重传LSA的时间

Transmit Delay --- 传输延迟时间， 针对LSA的延迟

目的： 为了保证每条LSA的老化时间在全网一致。
OSPF在BMA网络上，通常以组播 发送hello报文、 LSU报文和LSAck报文；以单播发送DD和LSR以及部分LSU报文
OSPF在P2P网络上，所有报文都是以组播方式发送。
P2MP环境是一个手工修改的环境，建立OSPF邻居后，会学习邻居接口的主机路由信息。hello报文是组播，而其他报文是单播发送
MGRE环境(Hub and Spoke架构)中，如果要运行OSPF协议，则需要调整内容如下：

1. hub节点开启伪广播功能；未开启导致hub不会发送报文

2. MGRE环境本质上是P2P类型，所以需要修改OSPF接口网络类型， 但是所有节点都要修改一致。

3. 如果网络类型需要选举DR/BDR，则hub节点必须是DR，需要手工干涉
   OSPF在NBMA网络中，所有报文都是以单播在发送。

在OSPF进程中，必须使用 peer X.X.X.X 命令，手工指定邻居关系，否则本地无法发送出OSPF报文，导致邻居关系无法建立。

三、不规则区域划分

不规则区域指违反OSPF区域划分核心规则的场景，主要分为两类：

1. 远离骨干的非骨干区域：非骨干区域未与Area 0直接相连。

2. 不连续的骨干区域：Area 0被物理链路分割成多个部分。

OSPF区域划分规则：

1. 所有非骨干区域必须与骨干区域（Area 0）直接相连。

2. 骨干区域（Area 0）在整个OSPF域内必须有且只能有一个，不能被分割。

OSPF防环规则：

1. 非骨干区域之间不允许直接传递路由信息，所有跨区域通信必须经过骨干区域（Area 0）中转。

2. 区域水平分割规则：从一个区域学习到的路由信息，ABR不会将其传递回该区域，从根本上杜绝区域间路由环路。

1.使用tunnel隧道方式（仅作为了解）

R1与R3建立一个VPN隧道，或者R2和R3建立一个VPN隧道；只需要将这个VPN隧道宣告到Area 0就可以

2.使用虚链路 --- Vlink

原理：通过逻辑通道将远离骨干的区域"挂靠"到Area 0，Vlink被视为Area 0的延伸。

配置位置：在穿越区域的ABR上配置，使用Router-ID标识对端，而非IP地址。

命令示例：

r2-ospf-1-area-0.0.0.1vlink-peer 3.3.3.3

r3-ospf-1-area-0.0.0.1vlink-peer 2.2.2.2

关键特性：

Vlink逻辑上永远属于Area 0。

只能穿越一个非骨干区域。

所有Vlink报文均以单播形式发送。

路由限制：配置了Vlink的非骨干区域，ABR不能向该区域传递聚合路由（ABR在该区域禁用路由汇总）。

适用场景：

1. 临时修复骨干区域不连续或不健壮的问题。

2. 临时解决缺乏骨干区域的组网场景。

3.使用多进程双向重发布（最广泛的）

重发布 --- 把一种路由信息， 以另外一种路由协议的方式发布出去。

重发布必须配置在ASBR设备上。

ASBR真正的定义，是执行了重发布操作的设备；但是在理解时，同时运行多种路由协议的设备。

四、OSPF的LSA

OSPF协议类型与LSA机制

协议类型对比

类型	交互内容	更新方式	工作机制
距离矢量型 (RIP)	路由信息	周期性洪泛路由表	基于传闻更新，易产生环路
链路状态型 (OSPF)	链路状态信息 (LSA)	触发更新 + 30分钟周期刷新	同步LSDB，独立运行SPF算法计算路径

OSPF工作流程

1. 收集信息：路由器洪泛LSA，全网设备收集并存入LSDB。

2. 同步认知：全网设备对LSDB的认知保持一致。

3. 计算路由：每台路由器独立运行SPF算法，以自身为根计算无环的最短路径树，并将结果加载到路由表。

LSA基础

定义：描述设备直连接口状态的信息，OSPF定义了6种常见LSA。

唯一标识：LSA三元组（链路状态类型 + 链路状态ID + 通告路由器Router-ID）。

头部结构：LSA头部固定为20字节。

LSA关键字段解析

老化时间 (Age)

作用：记录LSA存在的时间（秒）。

周期刷新：每1800秒（30分钟）由始发路由器重新生成，重置Age。

最大老化：当Age达到3600秒（Max Age），LSA会被从LSDB中删除。

权限：只有始发路由器能主动将LSA老化（清除）。

链路状态序列号 (LS Seq)

作用：标识LSA新旧，数值越大越新。

格式：32位二进制，8位十六进制表示。

范围：从0x80000001起始，递增至0x7FFFFFFF。

刷新机制：当序列号达到最大值时，始发路由器将Age设为3600秒触发全网删除，随即发送序列号为0x80000001的新LSA。禁止序列号循环回绕。

LSA新旧判断规则

比较顺序	判断条件	判定结果
第一优先级	比较序列号	序列号越大越优
第二优先级	序列号相同，比较校验和	校验和越大越优
第三优先级	校验和相同，比较老化时间	1. 若Age=3600s，无条件接收（删除指令） 2. 若Age差值>15分钟，Age越小越优 3. 若Age差值<15分钟，认为LSA相同

7种LSA类型

Type-1 LSA

对于Type-1 LSA，名称为Router， 网络中所有的设备都可以发送，并且每个设备仅会发送一条一类LSA信息。 --- 即同一个区域的接口共同使用一个1类LSA信息。

设备标识位 (Option 字段)

标识位	含义	补充说明
V​	代表该设备是 Vlink 的端点​	表示该路由器参与了虚链路的建立。
E​	代表该设备是 ASBR​	表示该路由器引入了外部路由。引申：在 Stub 区域中，该 Bit 位恒定为 0。
B​	代表该设备是连接多个区域的边界路由器	表示该设备是 ABR。注：不仅仅包含 ABR 设备（可能指代广义的边界功能）。

链路数量

链路数量指的是该 LSA 中包含的 Link 信息的数量。每条 Link 包含了链路类型、链路 ID、链路数据以及度量值这些关键参数。路由器可能使用一个 link 或者多个 link 来描述某个接口信息。

链路类型对照表

Type	Link ID (链路标识)	Data (链路数据)
Point-to-point(点到点)	邻居的 Router ID	该网段上本地接口的 IP 地址
TransNet(传输网络/MA网络)	DR 的接口 IP 地址	该网段上本地接口的 IP 地址
StubNet(末梢网络)	该 Stub 网段的 IP 网络地址	该 Stub 网段的网络掩码
Virtual(虚连接)	虚连接邻居的 Router ID	去往该虚连接邻居的本地接口的 IP 地址

Type-2 LSA

名称是Network； DR在本区域内洪泛该LSA，来列举接入该MA网络中所有路由器的Router-ID，以及这个MA网络的掩码信息。 该类LSA仅存在于拥有MA网络的区域中，由DR产生，每个DR产生一条。

在二类LSA中，链路状态ID，是DR的接口IP地址

Type-3 LSA

每一条路由信息对应一条独立的三类LSA。

链路状态ID：代表该路由信息的目标网络号。

通告机制：ABR在哪个区域产生三类LSA，就代表将该区域的路由传递给其他区域；同一路由信息可通过多条三类LSA传递到不同区域。

三类LSA中的Cost数值，指的是**通告路由器(ABR)**到达最终目的网段的开销值，而非接收者到达目的网段的开销。

递归查找逻辑

设备收到三类LSA后，必须先验证自身是否能到达该LSA的通告路由器。

验证依据：借助本区域的1类或2类LSA进行递归查找。

判定结果：若能到达通告者，该LSA有效；否则无效，不予计算。
跨区域传递特性：

三类LSA在穿越不同区域时，会由新的ABR重新生成。

现象：LSA的链路状态ID（网络号）不变，但通告路由器字段会发生改变（变为新的ABR的Router-ID）。

Type-4 LSA

产生原因：五类LSA在全OSPF域泛洪，但其合法性依赖对通告者（ASBR）的可达性验证。

同区域验证：与ASBR同区域的设备，可直接通过本区域的1/2类LSA递归查找到ASBR，无需辅助。

跨区域验证：其他区域的设备无法通过1/2类LSA直接找到ASBR，因此需要四类LSA提供到达ASBR的路径信息。

报文格式与内容

格式：与三类LSA基本一致。

关键区别：四类LSA不包含网络掩码（掩码字段为0）。

链路状态ID：ASBR的Router-ID。

Cost值 = 发布该四类LSA的ABR到达ASBR的开销。

传递特性

辅助作用：四类LSA只为五类LSA服务，告知其他区域设备如何到达ASBR。

通告者变更：与三类LSA类似，四类LSA在跨区域传递时，通告路由器会被新的ABR重新生成（替换为新的ABR的Router-ID）。

Type-5 LSA

五类LSA的主要任务就是传递域外的路由信息；会在整个OSPF网络中传播。

种子度量值

五类LSA中的度量值代表外部路由的开销，称为种子度量值。

默认值恒定为1，在OSPF域内传递时不累加。

r4-ospf-1import-route rip 1 cost 10 （将RIP路由引入OSPF，种子度量值设为10）。

E位与度量值类型

E位决定外部路由的度量值计算方式，默认使用Type-2 (E=1)。

类型	E位	开销计算公式	特点
Type-1​	0	总Cost = 本地到ASBR的Cost + 种子度量值	考虑内部路径优劣，更精确
Type-2​	1	总Cost = 种子度量值	忽略内部路径，只看外部开销

路由优选：当收到两条相同目标的外部路由时，先比较总Cost，小者优选。

r4-ospf-1import-route rip 1 type 1 cost 5

（引入RIP路由，类型设为Type-1，种子度量值设为5）。

转发地址 (Forwarding Address, FA)

默认状态：FA字段通常为0.0.0.0，流量会被发送给通告该LSA的ASBR。

非默认状态：若FA不为0.0.0.0，流量将直接转发至FA地址指向的设备，用于优化次优路径。

FA非零生效条件（需同时满足）：

1. 该接口为BMA或NBMA类型。

2. 该接口被宣告进OSPF。

3. ASBR在连接外部网络的接口上激活了OSPF。

外部路由标记 (Tag)

仅存在于五类LSA中，常用于路由策略部署，默认数值为1。

修改命令：r4-ospf-1import-route rip 1 tag 10 （引入RIP路由并设置Tag为10）。

Type-7 LSA

应用场景：仅存在于 NSSA (Not-So-Stubby Area)​ 或 Totally NSSA​ 区域中。

核心作用：用于替代原本的 5 类 LSA 来传递外部路由信息，防止外部路由泛洪污染整个 OSPF 域。

格式：报文格式与 5 类 LSA 完全相同。

关键字段解析 (基于 display ospf lsdb nssa输出)

Type: NSSA，标识该 LSA 类型。

Ls id: 外部路由的目标网络号。

Adv rtr: 产生该 7 类 LSA 的设备 Router ID（通常是 ASBR）。

Net mask: 外部路由的子网掩码。

TOS 0 Metric: 种子度量值（默认为 1）。

E type: 外部路由类型（Type-1 或 Type-2），默认为 2。

Forwarding Address: 转发地址 (FA)，决定数据包下一步发往何处。

Tag: 路由标记，用于路由策略匹配。

Priority: 优先级（Low/High）。

Option 字段含义

在 NSSA 区域的 LSA 中，Option 字段的标记位含义如下：

• E 位 (External): 代表允许泛洪 5 类 LSA。（通常不在 7 类中出现）

• N 位 (NSSA): 代表允许处理 7 类 LSA。（标志位为 N 表示该区域是 NSSA）

• P 位 (Propagate): 代表允许进行 7 转 5 操作。

  • 注：只有当 P 位被置位时，ABR 才会将收到的 7 类 LSA 转换为 5 类 LSA 泛洪到其他区域。

4. 转发地址 (FA) 的特殊规则

• 默认值：7 类 LSA 中的 FA 一般 不为 0.0.0.0（这与 5 类 LSA 不同）。

• 取值优先级：

  1. 优先使用通告者（ASBR）设备 环回接口 (Loopback)​ 的 IP 地址作为 FA。

  2. 如果存在多个环回接口，则使用 最先宣告​ 进 OSPF 的那个环回地址。

  3. 如果没有环回接口，则使用 最先宣告​ 的物理接口 IP 地址。

• 作用：当 FA ≠ 0.0.0.0 时，其他设备收到该 LSA 后，会将数据包直接发往 FA 地址，而不是发往 ASBR。这有助于避免经过 ASBR 本身，实现路径优化。

OSPF路由撤销机制

OSPF在撤销路由时，并不是直接删除LSA，而是通过特定的老化机制来宣告路由失效。根据LSA类型的不同，撤销方式主要分为以下三类：

1. 1类LSA (Router LSA) 撤销

   • 机制：通过生成一条全新的LSA来覆盖旧LSA进行撤销。

   • 参数变化：序列号 (seq) +1，校验和不变，老化时间 (Age) = 0。

2. 2类LSA (Network LSA) 撤销

   • 该类型LSA的撤销存在两种可能的情况（通常与DR/BDR的选举状态或拓扑变化有关）：

     1. 方式一：序列号 (seq) +1，校验和不变，老化时间 (Age) = 0。

     2. 方式二：序列号 (seq) 不变，校验和不变，老化时间 (Age) = 3600S（即最大老化时间，直接宣告死亡）。

3. 3/5/7类LSA 撤销

   • 机制：这类LSA（Summary LSA / External LSA）在撤销时，通常不增加序列号。

   • 参数变化：序列号 (seq) 不变，校验和不变，老化时间 (Age) = 3600S。

五、OSPF优化

OSPF优化旨在减少LSA更新量和路由表规模，主要手段为路由汇总和特殊区域。

路由汇总

汇总操作通过在LSA生成阶段合并路由，减少泛洪的LSA数量。

1.域间路由汇总

操作位置：ABR设备上。

原理：ABR将基于本区域1/2类LSA计算出的路由，在转换为3类LSA之前进行汇总。

配置命令：r1-ospf-1-area-0.0.0.2abr-summary 192.168.0.0 255.255.252.0

说明：该命令需在1/2类LSA所在的源区域（如上例Area 2）内配置。

注意：汇总不影响本地路由表，仅影响发出去的3类LSA。只能汇总通过1/2类LSA学到的区域内路由。

2.域外路由汇总

操作位置：ASBR设备上。

原理：ASBR在将外部路由引入OSPF生成5类（或7类）LSA时进行汇总。

配置命令：r4-ospf-1asbr-summary 172.16.0.0 255.255.252.0

汇总后种子度量值计算规则：

外部路由类型	汇总后种子度量值计算方式
Type-2 (默认)	所有被汇总明细路由中，最大的度量值 + 1
Type-1	所有被汇总明细路由中，最大的度量值

特殊区域

通过限制特定类型的LSA进入区域，减少区域内LSDB规模和路由表条目。

末梢区域 (Stub Area)

成为条件：1. 不能是骨干区域；2. 不能存在虚链路；3. 不能存在ASBR。

区域类型	配置命令 (区域内所有设备)	过滤的LSA	下放的缺省路由	备注
Stub (末梢)	rX-ospf-1-area-0.0.0.Xstub	4类、5类	3类 缺省LSA	拒绝外部路由，通过ABR下放3类缺省访问外部。
Totally Stub (完全末梢)	ABR: rX-ospf-1-area-0.0.0.Xstub no-summary 其他设备: stub	3类(除缺省)、4类、5类	3类 缺省LSA	在Stub基础上进一步拒绝3类明细路由，仅保留3类缺省。仅在ABR上配置no-summary。

非完全末梢区域 (NSSA)

成为条件：1. 不能是骨干区域；2. 不能存在虚链路；3. 必须存在ASBR。

区域类型	配置命令	过滤的LSA	下放的缺省路由	备注
NSSA	rX-ospf-1-area-0.0.0.Xnssa	4类、5类	7类 缺省LSA	允许本区域引入外部路由，以7类LSA形式存在。ABR执行7转5操作向其他区域发布。
Totally NSSA	ABR: rX-ospf-1-area-0.0.0.Xnssa no-summary 其他设备: nssa	3类(除缺省)、4类、5类	3类 + 7类 缺省LSA	在NSSA基础上拒绝3类明细。华为设备会同时保留ABR下发的3类和7类缺省，优选3类。

NSSA补充

7转5规则：只有P-bit置位且FA字段不为0的7类LSA，才会被ABR转换为5类LSA。

缺省路由下发：NSSA区域的缺省路由由ASBR或ABR下发7类LSA。华为为防环，ABR下发的7类缺省路由优先级高于其他设备，且ABR不相信其他设备下发的7类缺省。

路由标识：通过7类LSA学习到的路由，在路由表中标记为O_NSSA。

防环设计：在NSSA区域中，若存在多个ABR，设备间不计算对方发布的缺省路由。

NSSA负载分担与次优路径

次优路径成因：与7转5操作强相关。默认仅Router-ID最大的ABR执行7转5。

FA字段的作用：若7类LSA的FA字段不为0，则外部流量直接转发至FA地址，而非ASBR，可解决因7转5导致的次优路径和环路问题。

优选规则：两条相同目标的5类LSA，FA字段不为0的LSA优先级更高。

六、ospf的扩展内容

OSPF扩展配置

OSPF认证

邻居间交互的所有报文携带口令，口令一致则身份合法。

1. 接口认证

   配置位置：在与邻居通信的接口上配置。

   配置命令：r2-Serial1/0/0ospf authentication-mode md5 1 cipher 123456

   注意点：1. 同一广播域内所有互联接口均需配置；2. Key ID（如上例中的1）必须相同。

2. 区域认证

   本质：批量接口认证，将属于某区域的所有接口开启认证。

   配置命令：r2-ospf-1-area-0.0.0.0authentication-mode md5 1 cipher 123456

   注意点：1. 区域内所有设备均需配置；2. Key ID必须相同。

3. 虚链路认证

   配置位置：仅针对虚链路配置。

   配置命令：r1-ospf-1-area-0.0.0.2vlink-peer 5.5.5.5 md5 1 cipher 123456

加快收敛（修改计时器）

修改命令：r1-GigabitEthernet0/0/0ospf timer ?

hello --- 修改hello时间（单位秒）

dead --- 修改死亡时间（单位秒）

poll --- 修改轮询时间（NBMA网络专用）

retransmit --- 修改LSA重传时间（单位秒）

trans-delay --- 修改LSA传输延迟时间（单位秒，范围1-500）

注意点：

1. 修改hello时间，dead时间会自动变为hello的4倍；修改dead时间，hello时间不变。

2. Waiting time（DR选举等待计时器）跟随dead时间变化。

3. 链路两端设备的时间参数建议保持一致，否则可能导致邻居关系震荡。

静默接口 (Silent Interface)

作用：禁止接口收发OSPF报文。

配置命令：r1-ospf-1silent-interface GigabitEthernet 0/0/0

应用场景：

1. 接口连接终端主机，无需建立OSPF邻居。

2. 两台运行OSPF的设备接口互连，但希望拒绝建立邻居关系。

   注意：OSPF的静默接口与RIP不同，既不发也不收任何OSPF报文。

缺省路由下发

类型	产生方式	路由标记	优先级	配置命令
3类LSA	特殊区域（Stub/Totally Stub）由ABR自动下发	OSPF	10	配置对应特殊区域即可
5类LSA	手工配置（ASBR）	O_ASE	150	r1-ospf-1default-route-advertise （非强制，本地需有缺省路由） r1-ospf-1default-route-advertise always （强制下发）
7类LSA	1. NSSA区域自动下发；2. 手工配置	O_NSSA	150	r1-ospf-1-area-0.0.0.2nssa default-route-advertise

路由过滤

作用：从源头阻止ABR/ASBR发布特定的3/5/7类LSA，全网均无法学习该路由。

配置方式（借助路由汇总）：

1. 过滤3类LSA：r1-ospf-1-area-0.0.0.2abr-summary 15.0.0.0 255.255.255.0 not-advertise

   说明：禁止将Area 2中15.0.0.0/24的路由通过3类LSA发布出去。

2. 过滤5/7类LSA：r4-ospf-1asbr-summary 172.16.0.0 255.255.255.0 not-advertise

   说明：禁止将域外172.16.0.0/24的路由通过5类或7类LSA发布出去。

路由控制（干涉选路）

1. 修改优先级

   作用：仅影响本地路由表的优先级，不影响LSDB。

   配置命令：

   r2-ospf-1preference 50 --- 修改1/2/3类LSA路由的优先级（默认10）

   r2-ospf-1preference ase 100 --- 修改5/7类LSA路由的优先级（默认150）

2. 修改开销值 (Cost)

   路由Cost = 数据包到达目标网段所经过路径上所有入接口Cost之和。

   接口Cost = 参考带宽 / 接口实际带宽。

   修改方法：

   方法一：修改参考带宽（所有设备需一致）

   r1-ospf-1bandwidth-reference 10000 （单位Mbit/s，默认100）

   方法二：修改接口实际带宽（需关闭自协商并重启接口）

   r1-GigabitEthernet0/0/0undo negotiation auto

   r1-GigabitEthernet0/0/0speed 100 （单位Mbit/s）

   方法三：直接修改接口Cost（推荐，最直接）

   r1-GigabitEthernet0/0/0ospf cost 500

   注意：修改Cost时需保证数据往返路径一致，避免不对称路由。

OSPF附录E (Appendix E)

问题背景：当两条外部路由的LS ID（目标网络号）发生冲突时（如10.1.1.0/24和10.1.1.0/25），仅靠三元组无法唯一标识LSA。

解决方案：

1. 若先发布长掩码路由（10.1.1.0/25），后发布短掩码路由（10.1.1.0/24）：

   • 先发布一条正常描述短掩码路由的LSA（序列号N）。

   • 立即发布一条序列号为N+1、描述长掩码路由的LSA，其LS ID使用直接广播地址（10.1.1.127）。

2. 若先发布短掩码路由，后发布长掩码路由：

   • 先将描述短掩码路由的LSA老化（Age=3600s，序列号不变）。

   • 再发布序列号+1的描述短掩码路由的LSA。

   • 最后发布描述长掩码路由的LSA，其LS ID使用直接广播地址。

OSPF选路原则

LSA分类与优先级：1/2类（域内）> 3类（域间）> 5/7类（域外）。

1. 域内路由（1/2类LSA）

   • 比较到达目标网段的Cost，越小越优。

   • Cost相同则负载均衡。

2. 域间路由（3类LSA）

   • 比较到达目标网段的Cost，越小越优。

   • Cost相同则负载均衡。

3. 域外路由（5/7类LSA）

   • 优先级：Type-1 永远优于 Type-2。

   • Type-1选路：总Cost = 本地到ASBR的Cost + LSA种子度量值。比较总Cost，小者优；相同则负载均衡。

   • Type-2选路：

     1. 先比较种子度量值，小者优。

     2. 若种子度量值相同，比较本地到ASBR的Cost，小者优。

     3. 若仍相同，则负载均衡。