OSPF协议知识点

OSPF 七种状态机

down--- 关闭状态 ---- 一旦启动了 OSPF 协议，则发出 hello 包，并进入下一状态

init---- 初始化状态 ---- 收到的 hello 包中，存在自己的 RID 值，则进入下一状态

2-way---- 双向通讯状态 ----- 邻居关系建立的标志 。

条件匹配：匹配成功则进入下一阶段，不成功则停留在 2-way

exstart---- 预启动状态 ---- 使用未携带信息的 DBD 包进行主从关系选举， RID 大的为主

exchange----- 准交换状态 ---- 使用携带目录信息的 DBD 报文进行目录共享

loading------ 加载状态 ----- 邻居间使用 LSR/LSU/LSAck 三种报文来获取完整的 TOPO 信息

full---- 转发状态 ---- 修成正果 ------ 标志邻接关系的建

条件匹配

设备接口名称

DR--- 指定路由器

BDR--- 备份指定路由器

DRother---- 其他路由器

OSPF 称为邻接关系的条件

点到点 ---- 不用选举 DR 和 BDR---- 直接开始建立邻接关系（加快收敛的方法）

MA 网络 ---- 在一个网络中，不限制节点数（会选举 DR 和 BDR ）

选举规则

接口优先级 ----->0-255----> 优先级越大，为 DR ，次一级为 BDR （华为默认为 1 ）

RID---- 越大越优先

选举范围---- 一个广播进行一次条件匹配角色之间的关系

在一个广播域中，所有的设备保持邻接关系，将会出现大量的重复更新，所以需要进行DR/BDR的选举，所有非DR/BDR的设备之间仅需保持邻居关系即可

DR 和 DRother----> 邻接关系

DR 和 BDR----> 邻接关系

BDR 和 DRother----> 邻接关系

DRother 和 DRother----> 邻居关系

1.一个广播域中，在 DR和BDR具备情况下，至少需要四台路由器才能看到邻居关系

2.指定路由器是针对一个广播域中选取的，所以其实是一个接口概念

非抢占性选举模式

选举过程

1. DR 、 BDR 的选举是通过 Hello 报文来实现的，选举过程发生在 2-way 状态之后

2. 路由器将自己的接口的 DR 优先级填写 hello 报文中的 “DR 优先级 ” 字段

3. 在接口视图下可以修改 DR 优先级（若 DR 优先级修改为 0 ，则代表不具备 DR 和 BDR 的选举资格）

4. 当路由器接口激活 OSPF 后，首先检查网络上是否已经存在 DR 设备，如果存在则接收 DR 角色。若不

存在，则拥有最高 DR 优先级的设备称为 DR （ RID ）

5. BDR 的选举过程和 DR 选举过程相同，但是是在 DR 选举成功之后。

DR 设备使用组播 224.0.0.5 想该 MA 网络发送消息。

而 DR 和 BDR 使用 224.0.0.6 监听该 MA 网络的消息。

DROther 使用 224.0.06 发送自己的 LSU 报文

NBMA 网络类型中存在。

在 NBMA 网络类型下，如果需要启动 OSPF 协议，需要手工指定邻居，否则不会发送 hello 报文。

若不发送 hello 报文，则邻居状态处于 attempt 状态

1.启动OSFP 配置完成后， OSPF 将向本地所有运行 OSPF 协议的接口组播 224.0.0.5 发送 hello 报文； hello报文中携带有本地的 RID 以及本地已知的邻居 RID ；之后生成邻居表。

2.邻居关系建立后，进行条件匹配；匹配失败则停留在邻居关系；仅hello报文保活

3.匹配成功的邻居将开始建立邻接关系。

4.首先使用未携带数据的DBD 报文来进行主从关系选举；之后使用携带数据的 DBD 报文来共享数据库目录；之后本地使用LSR/LSU/LSACK 报文来获取未知的 LSA信息；

5.完成本地数据库的建立--- 生成数据库表。

6.之后本地基于数据库生成有向图和最短路径树，之后计算本地到达拓扑中所有未知网段的最短路

7.径，并将其添加到路由表中。

收敛完成，hello报文周期保活。每30min进行一次周期更新

结构突变

1. 新增网段 ---- 直接在邻接关系的接口使用 LSU 进行更新，将内容告诉于邻居。并需要邻居的 ACK 确认。

2. 断开网段 ---- 直接在邻接关系的接口使用 LSU 进行更新，将内容告诉于邻居。并需要邻居的 ACK 确认。

3. 无法沟通 ----dead time---- 四倍的 hello 时间。

1. 启动 OSPF 进程 [r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1 // 进程号仅具备本地意义，手工配置 RID 方法

2. 创建区域 [r1-ospf-1]area 0

3. 宣告

[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 1.1.1.1 0.0.0.0 // 精准宣告

[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.0.0.0 0.0.0.255 // 宣告网段

宣告使用反掩码形式

OSPF宣告时用反掩码，达到精准宣告的目的，就是宣告具体的接口IP地址 去 激活指定的接口，也可宣告直连的网段，激活接口

32位二进制，使用点分十进制表示。连续的0+ 连续的 1 ；并且 0 代表不可变； 1 代表可变

华为体系中，优先级为 10 ；

OSPF 的 COST==== 参考带宽（ 100Mbps ） / 实际带宽

[r1-ospf-1]bandwidth-reference 1000 // 修改参考带宽 ----- 所有设备均需修改

一条 OSPF 路径的 Cost 等于从目的地到本地路由器沿途的所有设备的 入接口 Cost 值的总和。

OSPF 报文格式

OSPF 报文头

版本（ Version ）

对于 OSPFv2 而言，该字段值恒为 2

类型（ Type ）

描述 OSPF 数据包的类型

Hello------1

DBD-------2

LSR--------3

LSU--------4

LSACK----5

报文长度（ Packet Length ）

整个 OSPF 报文的长度 ----- 单位字节

路由器 ID

发出该报文的路由器的 RID 值

区域 ID

发出该报文的接口所属于的区域的 ID 值

校验和

验证 OSPF 整体数据报文的有效性

验证类型

指示该报文使用的认证类型

不认证 ---0 ；简单认证 ----1 ； MD5 认证 ----2 ；

认证数据

用于报文认证所对比的内容

若认证类型为不认证，则该字段全部用 0 填充

OSPF 的认证功能在存在于所有的数据交互过程中，对于任何一种数据报文，都需要进行认证。

在认证的过程中，需要对比两个字段，首先对比认证类型字段。

若相同，才会对比认证数据字段。

网络掩码（Network Mask）

该字段填充的是发送该报文的网络掩码

两台 OSPF 路由器如果通过 以太网接口 直连，那么双方的直连接口必须配置相同的网络掩码。

（点到点网络不需要对比该参数）

注意： OSPF 建立邻居关系需要对比子网掩码信息是华为独有，别的厂商没有这个要求 。

Hello间隔

两台直连路由器需要确保直连接口的 Hello 时间间隔相同，否则邻居关系无法建立 。

缺省情况下， P2P 和 BMA 类型的下，为 10S ； P2MP 和 NBMA 为 30S 。

可选项（Options）

该字段一共 8bit ，每个比特位都用于指示该路由器的某个特定的 OSPF 特性。

而 OSPF 邻居关系建立过程中，该字段中的某些比特位将会被检查，可能影响 OSPF 邻居关系建立。（特殊区域的标记）

路由器优先级

[r2-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority ? // 修改 OSPF 接口的 DR 优先级

INTEGER<0-255> Router priority value

路由器失效时间

两台直连路由器要建立 OSPF 邻居关系，需要保证双方接口的 dead time 时间相同，否则邻居

关系无法正常建立。

缺省时间为 hello 的 4 倍。

指定路由器

网络中 DR 设备的接口 IP 地址。

若没有 DR 或 DR 没有选举出来，则填充 0.0.0.0

备份指定路

网络 BDR 设备的接口 IP 地址

若没有 BDR 或未选举结束，则填充 0.0.0.0

邻居

在直连链路上发现的有效邻居，此处填充的是邻居的 RID 值，如果发现多个邻居，则包含多个

邻居字段。

所有 224.0.0.X 格式的组播地址称为本地链路组播，目的 IP 地址是本地链路组播的数据包中的 TTL 值被 设定为 1 。所有的本地链路组播都会存在对应的组播 MAC 地址， 01-00-5e- 后 24 位（组播 IP 地址的后 24 位）