OSPF： open shortest path first
-概述：
OSPF（开放式的最短路径优先协议）是一个公有标准协议；
任何厂商的设备都可以支持；
该协议只能在 公司内部 使用，属于“内部网关协议”；
该协议在在不同的路由器之间传递的是“链路状态信息”
所以，称之为“链路状态 路由协议”。
该协议的报文封装在 IP 头部后面，属于 OSI 模型第三层
该协议在IP报文中的协议号为 89
该协议报文的发送方式是：组播
组播地址为：
224.0.0.5 ， 表示所有的OSPF路由器
例如，Hello报文的目标地址
224.0.0.6 ， 表示所有的DR和BDR设备
例如：DD报文的目标IP地址
-作用：
在路由器之间动态的学习路由条目，实现路由的传输和管理；
-原理/工作过程：
1.建立邻居表
2.同步数据库
3.计算路由表
-报文类型：
1.hello:用于邻居的建立、维护和拆除；
2.DD: database description ，数据库 描述报文；描述数据库信息，确定主从关系
3.LSR：link state request ，链路状态请求；
4.LSU：link state update ，链路状态更新；
5.LSAck：link state Ack ，链路状态确认；
Hello interval : 10s
为了维持已经建立的 OSPF 邻居关系，
邻居设备之间都要周期性的发送hello包，
默认周期是 10s；
Dead interval : 40s
如果在40s内没有收到邻居设备发送过来的
hello包，则断开这个邻居关系。
总结：
hello 仅仅与邻居相关 ；
后续的4个报文，与 OSPF 的数据库的同步过程相关;
DR/BDR : 指定路由器/备份的指定路由器
当一个网段中，存在多个路由器的时候，
为了能够让数据库的同步过程更加的稳定、可靠，
我们可以在多个路由器中选举出一个“指定的路由器”，
这样一来的话，
该网段中的所有路由，都仅仅与“指定的路由器”
进行数据库的同步；
不过，
为了“指定路由器”的稳定性，我们可以再选举一个
“备份的指定路由器”。
这样一来，
该网段中的每个路由器可以同时与“指定路由器”和
“备份指定路由器”，进行数据库的同步。
此时，那些既不是 指定路由器，也不是备份的指定路由器
的设备，我们称之为 DRother 。
总结：
所有路由器都和 DR/BDR 建立邻接关系
DRother 之间永远处于 Two-way状态(双向通信状态)
DR/BDR 具有稳定性，即一旦确定，就无法更改，
除非重启路由器或者重启 OSPF 协议；
DR/BDR 的作用：
当一个网段中存在多个路由器的时候，实现
数据库的稳定和高效的同步；
DR/BDR 的选举原则：
1.首先比较优先级，数值越大越好；默认是1；
2.如果优先级相同，比较 router-id
越大越好；
注意：
优先级为0的设备，永远称之为 DRother
没有资格参与 DR/BDR 的竞选。
什么时候进行DR/BDR的选举？
@当一个网段中存在多个设备的时候；
什么情况下 OSPF 认为一个网段中存在多个设备？
@OSPF 是基于OSPF接口的网络类型来决定的
@常见的 OSPF 网络类型有以下4种：
1.广播 ---需要选举DR/BDR 自动创建邻居 10s~40s
2.非广播 ---需要选举DR/BDR 手动创建邻居 30s~120s
3.点到点 ---不需要选举DR/BDR 手动指定邻居 10s~40s
4.点到多点 ---不需要选举DR/BDR 手动指定邻居 30s~120s
DR/DBR小练习：
查看并确认 R1-R2 之间，每个设备的接口状态：DR/BDR
display ospf interface gi0/0/x
- state :
- priority : 1
将 R1-R2 之间的 BDR 的优先级，修改为 110 ，确保该设备
变成 DR 。
interface gi0/0/x -> BDR的接口
ospf dr-priority 110
quit
<Rx> reset ospf process
【Y/N】: Y
查看 OSPF 邻居表：
display ospf peer brief
@ ospf porcess : OSPF 进程号，默认是1，取值为 1-65535
在同一个设备上区分不同的 OSPF 协议；
@ router-id ： 在 OSPF 网络中，唯一的标识一个路由器；
确认方式；
1.手动指定(常用方法)
2.自动选举
#首先选用IP地址大的 Loopback 接口；
#其次选用IP地址大的 物理接口 ；
手动指定 router-id 的命令：
[R1]ospf 2 router-id 1.1.1.1
[R1]quit
<R1>reset ospf process //重启 OSPF 协议
[Y/N]:Y
init初始化状态
toway 双向通信状态
exstart交换初始化
exchang 开始交换
loading 加载中
full完全邻接状态
down 挂掉
OSPF 的工作原理：
1.建立邻居表
2.同步数据库
3.计算路由表
OSPF 报文：
1.hello
2.DD
3.LSR
4.LSU
5.LSAck
ABR:
区域 边界路由器
-定义
同时连接 0 区域和 非0 区域的设备；
ASBR:
自治系统 边界路由器
-定义
拥有 产生OSPF外部路由能力 的路由器
确定 OSPF 路由器身份的命令：
1.display ospf brief --> Border Router :
2.display ospf lsdb router x.x.x.x ->查看自己产生的
1类LSA ；
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1.介绍 OSPF 数据库
@里面包含的是链路状态信息
（LSA-link state advertisement）
@数据库条目的组织形式是按照 区域 进行组织；
即
同一个区域的所有路由器的数据库条目是完全一致；
@LSA的结构：
-type : 类型 (1/2/3/4/5/7)
-LinkState ID:LSA 的名字 (LSA类型不同，名字不同)
-AdvRouter：advertise router ，通告路由器；
表示的是产生这个 LSA 的那个路由器的名字；
-Age ： 存活时间，表示的是一个LSA的最大有效时间。
最大有效时间是：3600s；
-Sequence：序列号，表示的是一个 LSA 的新旧程度；
序列号越大，表示越新；
2.分析 OSPF 数据库条目 信息 – LSA (链路状态通告)
1类LSA：router
作用：
用于说明自己本身哪些链路启用了OSPF，以及
这些链路的情况：地址/掩码/cost;
type: router
link-state-id: 每个路由器的 router-id ；
Advrouter : 每个路由器的 router-id ；
特点：
1.每个OSPF路由器，在每个互联的区域中，都会产生1个；
2.该类型LSA，只能在一个区域内部传输
3.该类型LSA区域内传输时，是没有任何变化的；
分解实验：
1.建立R1-R2之间的邻居，属于区域12；
2.修改R1-R2的网络类型：
interface gi0/0/x
ospf network-type p2p
3.在R1查看 OSPF 数据库：
display ospf lsdb
4.在R1分别查看 R1 和 R2 产生的1类LSA的详细信息：
display ospf lsdb router 1.1.1.1
display ospf lsdb router 2.2.2.2
2类LSA: network
作用：
由 DR 产生，用于告知该网段中有哪些邻居路由器；
type: network
link-state-id: DR的接口IP地址；
Advrouter : DR 的 router-id
特点：
1.只能由 DR 产生；
2.该类型LSA，只能在一个区域内部传输
验证命令：
查看2类LSA的详细信息：
display ospf lsdb network x.x.x.x // LSA的名字；
3类LSA：Sum-net
作用：
在不同区域之间传递路由；
type: Sum-net
link-state-id: 不同区域之间的网段
Advrouter : ABR的 router-id
特点：
1.只能由 DR 产生；
2.该类型LSA，只能在一个区域内部传输
3.该类型LSA区域内传输时，是没有任何变化的；
但是，
如果在传输过程中，经过了另外一个 ABR ，
那么，
这个 LSA 的 Advrouter 就会变成所经过的这个 ABR 的
router-id ;
区域0 :
3类， 192.168.1.0 ， 2.2.2.2
区域56：
3类， 192.168.1.0 ， 5.5.5.5
display ospf lsdb summary 192.168.1.0
display ospf lsdb summary 192.168.2.0
display ip routing-table protocol ospf
4类LSA：Sum-Asbr
作用：
用于传输 产生5类LSA的那个ASBR 的router-id ；
type: Sum-Asbr
link-state-id : ASBR 的 router-id
AdvRouter :与ASBR在同一个区域的 ABR 的router-id ；
特点：
1.与ASBR在同一个区域的 的 ABR 产生的；
2.该类型LSA，只能在一个区域内部传输；
3.该类型LSA区域内传输时，是没有任何变化的；
但是，
如果在传输过程中，经过了另外一个 ABR ，
那么，
这个 LSA 的 Advrouter 就会变成所经过的这个 ABR 的
router-id ;
4.该类型的LSA主要是与5类LSA配合使用，用于计算OSPF的
外部路由；
5类LSA：External (外部)
作用：
表示 OSPF 的外部路由；
type: external
link-state-id : 外部路由的网段
advRouter : ASBR 的 router-id
特点：
1.只能由 ASBR 产生；
2.该类型的 LSA 可以在整个 OSPF 网络中传输，
没有任何的区域概念；
例如：
1.在 R1 上创建静态路由
ip route-static 100.1.1.0 24 null 0
2.在 R1 上将静态路由，引入到 OSPF 协议；
ospf 1
import-route static //
将路由表中的静态路由都引入OSPF协议
3.在 其他路由器上查看 R1 产生的 5类 LSA
display ospf lsdb
display ospf lsdb ase 100.1.1.0
7类LSA：NSSA (外部)
作用：
在 OSPF 特殊区域中，表示 OSPF 的外部路由；
type: nssa
link-state-id : 外部路由的网段
advRouter : ASBR 的 router-id
特点：
1.只能由 特殊区域中的 ASBR 产生；
2.该类型的 LSA 只能在特殊区域内部传输；
3.引入 OSPF 特殊区域
为了将非 OSPF 路由，引入到OSPF 网络，所以我们使用了
“路由重分发/路由重发布/路由导入” 技术。
通过这种方式引入的 OSPF 路由，是以5类LSA表示的。
所以，
当外部非常不稳定的时候，表示这个外部路由的
5类LSA就非常的不稳定，
又因为5类LSA在传输的时候，是没有区域概念的，
所以，
这种不稳定的5类LSA，会影响整个 OSPF 网络的稳定性；
为了，
让某些特定的区域，不要受到外部链路的影响，
我们可以将这些区域配置为“特殊区域”，
即，
这种“特殊区域”，是不允许接收5类LSA/4类LSA ；
特殊区域的类型：
-stub区域
@要1/2/3
@不要4/5
@ABR会自动产生一个表示默认路由的3类LSA；
@配置：
在 stub 区域的所有路由器上，都得配置：
ospf 1
area 12
stub
-totally stub 区域
@要1/2/
@不要3/4/5
@ABR会自动产生一个表示默认路由的3类LSA；
@配置：
仅在 stub 区域 ABR 上，配置：
ospf 1
area 12
stub no-summary
-NSSA (not so stub area )
@要1/2/3/7
@不要4/5
@ABR会自动产生一个表示默认路由的 7 类LSA；
@配置：
在NSSA区域的所有路由器上，都得配置：
ospf 1
area 56
nssa
-totally NSSA
@要1/2/7
@不要3/4/5
@ABR会自动产生一个表示默认路由的 7 类LSA；
和表示默认路由的 3 类 LSA
@配置：
在NSSA区域的 ABR上，配置：
ospf 1
area 56
nssa no-summary
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OSPF 路由类型：
- 内部路由
@ 通过 network 方式宣告的路由；
(network命令只能宣告 “直连网段” )
@1类LSA - 区域内部的路由；i
@3类LSA - 区域之间的路由；
- 外部路由
@ 通过 import-route 方式宣告的路由；
(import-route 命令后面跟的是“非直连网段” )
@5类LSA - 表示的是 OSPF 外部路由；
