OSPF开放最短路径优先协议（一）
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前言
OSPF路由协议是用于网际协议（IP）网络的链路状态路由协议。该协议使用链路状态路由算法的内部网关协议（IGP），在单一自治系统（AS）内部工作。适用于IPv4的OSPFv2协议定义于RFC 2328，RFC 5340定义了适用于IPv6的OSPFv3。
开放式最短路径优先（Open Shortest Path First，OSPF）是目前广泛使用的一种动态路由协议，它属于链路状态路由协议，具有路由变化收敛速度快、无路由环路、支持变长子网掩码（VLSM）和汇总、层次区域划分等优点。在网络中使用OSPF协议后，大部分路由将由OSPF协议自行计算和生成，无须网络管理员人工配置，当网络拓扑发生变化时，协议可以自动计算、更正路由，极大地方便了网络管理。但如果使用时不结合具体网络应用环境，不做好细致的规划，OSPF协议的使用效果会大打折扣，甚至引发故障。
OSPF协议是一种链路状态协议。每个路由器负责发现、维护与邻居的关系，并将已知的邻居列表和链路费用LSU(Link State Update)报文描述，通过可靠的泛洪与自治系统AS(Autonomous System)内的其他路由器周期性交互，学习到整个自治系统的网络拓扑结构;并通过自治系统边界的路由器注入其他AS的路由信息，从而得到整个Internet的路由信息。每隔一个特定时间或当链路状态发生变化时，重新生成LSA，路由器通过泛洪机制将新LSA通告出去，以便实现路由的实时更新。
OSPF简介：
OSPF（开放最短路径协议）
他是属于链路状态信息的路由协议
优先级是10；外部路由的话是150
这是一个OSPF的路由表信息，它的优先级是10
一．OSPF的基本特点：
适应范围广；可以快速收敛；无自环；可以区域划分
二．内部网关和外部网关协议:
2.1 AS（自治区域）
多个路由跑相同路由进程协议的区域 成为AS区域系统。
2.2 IGP（内部网关协议）
在区域内部跑的进程协议：如RIP，OSPF ISIS等
2.3 EGP（外部网关协议）
在区域外跑的进程协议
三．区域划分：
举例：
区域0：路由器A、路由器B |骨干区域，里面有路由器A B他们组成一个区域
区域1：路由器C、路由器D |非骨干区域
区域2：路由器E、路由器F |非骨干区域
区域3：路由器G、路由器H |非骨干区域
3.1 区域规划
划分多个区域是为了优化网络性能
3.2 架构介绍
花瓣形状，骨干区域为0区域 area0，其他区域1、2、3都围绕区域0相连，及个别的特殊情况，可以通过虚拟链路来连接
四：信息传递：
向邻居发送是自己知道的所有状态的链路状态信息
邻居关系建立好相邻两个路由器之间会发送LSA的链路状态通告（理解为描述整个网络拓扑的信息)
4.1 传送的LSA包括拓扑信息具体包括
网段的前缀 掩码 连接的路由器的哪些接口 直连哪些路由器
4.2 LSDB
每台路由器将搜集到的LSA信息放入自己的LSDB（链路状态数据库）存储起来，LSDB相当于对整个网络的一个描述
五．SPF算法和三张表：
SPF算法是核心，算出最短路径，保证算出来的路径是无环的（防环），因为对整个网络有个认知。将算出的路径放在路由表中 科普：迪杰斯特拉写的算法
六．Router id：
相当于路由器的身份标识，呈现的像IP地址，代表一个域
如果不去手工配置，就会从路由器的活跃的IP地址中选择一个地址作为Router id优先选取loopback接口最为Router ID，因为loopback是路由器上的虚接口，这样的话，即使物理端口损坏也不影响Router ID。
七.DR和BDR:
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区域：路由器A（DR）、路由器B（BDR） |
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区域：路由器C、路由器D、路由器E、路由器F |
7.1 DR和BDR概述
DR:指定的主路由器，区域当中的有且只有一个
BDR：指定备份路由器，区域当中的有且只有一个
7.2 Drother（除了DR 和 BDR 都是其他路由）
只和DR和BDR形成邻接关系；Drother会通过224.0.0.6向DR和BDR通告网络状态信息，DR会通过224.0.0.5向所有邻居通告信息
7.3 DR的选举
选举DR、BDR是为在广播多路访问中减少连接关系的建立，优化性能，默认Router-ID最大是DR，第二大是BDR；DR一旦被选定就不会被抢占（除非DR路由断开后，BDR就会变成新的DR，即使原来的DR连接上来也不再是DR）选举方法有自动选举和手动选举两种，DR和BDR都是通告链路状态信息
八.OSPF数据包和 5种报文（重点）:
1.hello包：发现邻居并建立和维护邻居关系，打招呼用的，建立维护OSPF的邻居关系
2.DataBase Description（DBD）交互LSA的信息就是以DBD的形式交互的，里面有摘要，摘要的是LSA的信息
3.Link-State Request（LSR）：向另外一台路由器请求特定的链路状态记录，理解为收到对面发送的DBD里面有LSA信息你想要，就会发送LSR去请求
4.Link-State Update（LSU）：发送被请求的链路状态记录，理解为对方会有发送一个LSU和你确认；LSU里面就包含了LSA的所有信息
5.Link-State Acknowledgment（LSAck）：对其他类型的分组进行确认；理解为确认对LSU中的LSA报文；保证LSA传输可靠的传输机制
九.OSPF邻居关系的建立:
实验：OSPF抓包分析7种状态
1. 实验目的：
通过抓包分析七种状态和5种报文
2.实验环境：
华为模拟器；五个路由器；一个交换机
3.推荐步骤：
一.先配置路由器R1 R2 R3 R4 R5的信息，配置接口地址，环回地址；配置OSPF和router-id
二.在接口抓包查看5种报文和7种状态
1.先搭建环境，先配置路由器R1，按照图中步骤配置
2.R1配置完毕后，按照图中顺序配置R2
3.R1和R2都配置完毕后，在R1的G0口抓包查看报文情况
4. 报文情况如下，出现了hello;DBD;LSR;LSU;ACK五个报文
5.七种状态
6.按顺序配置路由器R3
7.按照顺序配置路由器R4
8.R4配置完毕后按照顺序配置R5
9.全部配置完毕后，各路由器中都查看路由表，发现都学习到了
