OSPF dynamic routing protocol (theory section)

OSPF Routing Protocol Overview

And Interior Gateway Protocol Exterior Gateway Protocol:

1、  自治系统（AS）
2、  内部网关协议（IGP）
3、  外部网关协议（EGP）BGP协议

More router management:

每个内部网关的协议包含（RIP、OSPF、ISIS），但是只能对内通讯

OSPF is a link state routing protocol

四个路由器串联的数据可以互通
OSPF最短路径优先选择协议（路径成本、带宽越高路径成本越低）

work process:

1、邻居列表
2、链路状态数据库DBD
3、路由表

OSPF area:

1、为了适应大型的网络，OSPF在AS内划分多个区域
2、每个OSPF路由器至维护所在区域的完整链路状态信息

Area ID:

区域ID可以表示成一个十进制的数字
也可以表示成一个IP

The backbone area Area0 (there, and only one):

负责区域间路由信息传播
非骨干区域

Router ID：

OSFP区域内唯一标识路由器的IP地址

Router ID selection rule:

1、选取路由器loopback接口上数值最高的IP地址
2、如果没有loopback接口，在物理端口中选取IP地址最高的
3、也可以使用router-id命令指定Router ID

DR and BDR:

1、广播网络中建立临接关系
2、构建n（n-1）/2个邻接关系

DR and BDR election method:

Automatic election DR and BDR:

1、网段上Router ID最大的路由器将被选举为DR，第二大的将被选举为BDR

Manually select DR and BDR:

1、优先级范围是0~255，数值越大，优先级越高，默认为1
2、如果优先级相同，则需比较Router ID
3、若果路由器的优先级被设置为0，它将不参与DR和DBR的选举

DR and BDR election process:

Router priority can affect an election process, but he can not be forced to replace the existing DR or BDR router

OSPF multicast address:

224.0.0.5
224.0.0.6（倾听路由反馈）

Metric of the OSPF COST:

1、COST=10八次方/BW
2、最短路径是基于接口指定的代价（cost）计算的

OSPF packets:

1、承载在IP数据包内，使用协议号89

OSPF packet types:

1、Hello包：用于发现和维持邻居关系，选举DR和BDR
2、数据库描述包（DBD）：用于向邻居发送摘要信息以同步链路状态数据库
3、链路状态请求包（LSR）：在路由器收到包含新信息的DBD后发送，用于请求更详细的信息
4、链路状态更新包（LSU）：收到LSR后发送链路状态（LSA），一个LSU数据包可能包含几个LSA
5、链路状态确认包（LSAck）：确认已经收到LSU，每个LSA需要被分别确认

The first stage is to start using OSPF Hello packets to establish two-way communication process:

1、down状态：没有打招呼确定邻居状态之前
2、init状态：收到hello包之后激活
3、2-Way状态：建立交互（选举DR和BDR，只选出两个最大的，但是不确定DR和BDR）
4、ExStart：准启动状态（确定DR和BDR身份）
5、Exchange状态：交换数据（DBD报文和链路状态数据库，LSAck）
6、Loading状态：加载（数据类型：LSR/LSU/LSA/LSAck）
7、Full状态：收敛

OSPF network is divided into four types:

1、点到点网络
2、广播多路访问网络
3、非广播多路访问网络
4、点到多点网络

Consider the following aspects of the use of OSPF:

1、网络规模
2、网络拓扑
3、其他特殊要求
4、路由器自身要求

OSPF features:

1、可适应大规模网络
2、路由变化收敛速度快
3、无路由环
4、支持变长子网掩码VLSM
5、支持区域划分
6、支持以组播地址发送协议报

OSPF routing protocol summary

四种路由类型：DR、BDR、ABR、ASBR
五大区域：骨干区域、标准区域、末梢区域、存末梢区域、非存末梢区域
五大数据包类型：hello、DBD、LSR、LSU(LSA)、LSACK
六种链路状态通告（LSA）：type1、type2、type3、type4、type5、type7 
七种状态：down、init、2-way、exstart、exchange、loading、full