本文主要是介绍HCIP (华为高级网络安全工程师)(第五天)(OSPF协议)，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

目录

OSPF(开放式最短路径优先协议)

RIP和OSPF的版本

RIPV2和OSPFV2的异同点：

区域划分

单区域OSPF网络

多区域OSPF网络

区域划分的主要目的

区域划分的要求

RID

RID需要满足的条件

RID的获取方法（两种）

OSPF的工作过程

1，OSPF的数据包

2，OSPF的状态机

七个状态机

3，OSPF工作过程

4，OSPF的基本配置

OSPF(开放式最短路径优先协议)

一个动态路由协议的好与坏的判定

选路佳，收敛快，占用资源少

RIP和OSPF的版本

RIP存在3个版本

1、RIPV1，RIPV2 --- IPV4

2、RIPNG --- IPV6

OSPF也存在3个版本

1、OSPFV1（实验室阶段夭折），OSPFV2 --- IPV4

2、OSPFV3 --- IPV6

RIPV2和OSPFV2的异同点：

相同点

1，OSPFV2和RIPV2一样，都是无类别的路由协议（传递路由信息的时候携带子网掩码），都支持VLSM和CIDR。

OSPFV2本应该传递拓扑信息，为什么与RIPV2一样也需要携带子网掩码？

原因：OSPFV2在区之域间传递路由信息

2，OSPFV2(224.0.0.5 / 224.0.0.6)和RIPV2(224.0.0.9)都是以组播的形式传递信息。 

3，OSPFV2和RIPV2都支持等开销负载均衡。

不同点

OSPF和RIP不同，RIP要求仅适用于中小型的网络环境中，OSPF可以应用于中大型的网络环境中。

为什么OSPF可以应用在中大型网络当中，而RIP只能应用在中小型网络当中？

原因：OSPF为了适应中大型网络环境，需要进行结构化部署。 --- 区域划分

区域划分

单区域OSPF网络

当网络规模不大时，我们也可以将OSPF网络划分在一个区域内，这样的OSPF网络。

多区域OSPF网络

如果，一个OSPF网络当中包含多个OSPF区域。

区域划分的主要目的

区域内部传递拓扑信息，区域之间传递路由信息

什么叫做链路状态下的距离矢量特征？ --- 实则就是在问OSPF在什么情况下传递这个路由信息？

OSPF在区域之间传递路由信息

怎样才能在两个分别隔开的OSPF区域间传递路由信息？

ABR（区域边界路由器）

同时处于多个区域，并且一个接口对应一个区域，至少有一个接口属于骨干区域。

区域之间可以存在多个ABR，一个ABR也可以对应多个区域。

区域划分的要求

1，区域之间必须存在ABR

2，区域划分必须按照星型拓扑结构划分 --- 所有区域需要连接在中心区域上，这个中心我们称之为骨干区域。

为了方便对各个区域进行区分和管理，我们给每个区域设计一个编号 --- 区域ID（area ID） --- 由32位二进制构成 --- 可以通过点分十进制的形式来表示，也可以直接使用十进制来进行表示。 --- 规定，骨干区域的区域ID必须是0。

在OSPF当中怎样才可以得知路由器的位置关系？

因为OSPF传递的是拓扑信息，需要将所有路由器的位置关系表示清楚，所以，需要有一个参数对所有的路由器进行区分和标定。我们引入RID来完成这个工作。

RID

RID需要满足的条件

1，唯一性（全OSPF网络内部唯一即可）

2，格式统一 --- 由32位二进制构成，采用IP地址的格式

RID的获取方法（两种）

1，手工配置：仅需满足以上两点要求即可。

2，自动获取：如果是自动获取，设备将会在自己环回接口的IP地址中选择数值最大的作为自己的RID。如果没有环回接口，则将在自己的物理接口上选择IP地址数值最大的作为RID。hello包中会携带这个RID。

OSPF的工作过程

1，OSPF的数据包

OSPF一共存在5种数据包

hello包  --- 用来周期发现，建立和保活邻居关系

hello的周期发送时间 --- 10S（30S）不同网络类型中，周期保活时间不同

死亡时间 --- dead time --- 4倍的hello时间 --- 40S（120S）

DBD包 --- 数据库描述报文 --- 携带的是数据库（LSDB --- 存放LSA信息的数据库）的目录信息

LSR包 --- 链路状态请求报文 --- 基于DBD包请求未知的LSA信息

LSU包 --- 链路状态更新报文 --- 真正携带LSA信息的数据包

LSAck包 --- 链路状态确认报文 --- 确认包

OSPF存在每30min一次的周期更新。

2，OSPF的状态机

 Two-way --- 标志着邻居关系的建立。

（条件匹配）

 EXSTART状态 --- 主从关系选举 ---  使用的未携带数据的DBD包（主要是为了和之前的邻居关系进行区分），通过比较RID大小进行主从关系选举，RID大的为主，可以优先进入下一个阶段。

 FULL状态 --- 标志着邻接关系的建立 --- 邻接关系主要是为了和之前邻居关系进行区分。邻居关系，仅能使用hello包进行周期保活，只有邻接关系，可以去交换LSA信息。

七个状态机

down状态 --- 启动OSPF之后，发出hello包进入下一个状态

init（初始化）状态 --- 收到Hello包中包含本地的RID时进入下一个状态

Two-way（双向通讯）状态 --- 标志着邻居关系的建立（条件匹配）条件匹配成功，则进入下一个状态；否则，只能停留在邻居关系，靠Hello包进行周期保活。

Exstart（预启动）状态 --- 使用未携带数据的DBD包进行主从关系选举，比较RID，RID大的为主，可以优先进入下一个状态

Exchange（准交换）状态 --- 使用携带数据的DBD包进行数据库目录摘要的共享。

Loading（加载）状态 --- 查看对端的DBD包中的信息和本地的LSDB数据库目录信息进行对比，基于未知的LSA信息发送LSR包，对端回复LSU包，需要LSACK进行确认。

FULL状态 --- 标志着邻接关系的建立

3，OSPF工作过程

        启动配置完成后，OSPF向本地所有运行OSPF协议的接口以组播224.0.0.5发送Hello包。Hello包中携带本地的RID以及本地已知邻居的RID。之后，将收集到的邻居关系记录在一张表中 --- 邻居表

        邻居表建立之后，将进行条件匹配；失败则将停留在邻居关系，仅使用hello包进行周期保活。

        匹配成功，则开始建立邻接关系。首先使用未携带数据的DBD包进行主从关系选举。之后，使用携带数据的DBD包进行数据库目录的共享。之后，本地使用LSR / LSU / LSACK数据包来获取未知的LSA信息；完成本地数据库的建立。 --- LSDB（链路状态数据库） --- 生成数据库表。

        最后，基于本地的链路状态数据库，生成有向图，之后，通过SPF算法将有向图转换成最短路径树。之后，计算本地到达未知网段的路由信息，将路由信息添加到路由表中。

        收敛完成后，hello包依然需要进行10S（30S）一次的周期保活，没30min进行一次周期更新。

如果网络结构存在以下三种突变

1，增加一个网段

解决方案：触发更新，直接通过LSU包将变更信息发送，需要ACK确认

2，断开一个网段

解决方案：触发更新，直接通过LSU包将变更信息发送，需要ACK确认

3，无法沟通

解决方案：死亡时间 --- 40S（120S）

4，OSPF的基本配置

1，启动OSPF进程

[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1 --- 1 进程号，仅具有本地意义；手工配置RID在启动进程时完成

[r1-ospf-1]

2，创建区域

r1-ospf-1]area 0

[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]

3，宣告

宣告的目的

1，激活接口 --- 只有激活的接口才能收发OSPF的数据

2，发布路由 --- 只有激活接口对应网段信息才能发布出去

[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.0.0.0 0.0.0.255 --- 反掩码 --- 由连续的0和连续的1组成（0对应的位不可变，1对应位可变）

[r1]display ospf peer --- 查看OSPF的邻居表

[r1]display ospf peer brief --- 查看邻居关系的简表

[r1]display ospf lsdb --- 查看数据库表

[r1]display ospf lsdb router 2.2.2.2 --- 展开一跳LSA信息

华为设备给OSPF定义的默认优先级为10。

OSPF是以带宽作为开销值的 --- COST = 参考带宽 / 真实带宽 --- 华为设备OSPF默认的参考带宽是100Mbps

OSPF开销值为小数时的处理逻辑，当该数值为大于1的小数，则将直接舍弃小数部分取整即可；如果是小于1的小数，则将直接设置为1。

r1-ospf-1]bandwidth-reference 1000 --- 修改参考带宽值注意，参考带宽修改，则所有设备上都需要改成相同的。

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