OSPF协议

1.什么是OSPF?

ospf(开放最短路径优先)是一种基于链路状态的路由协议,具有路由变化收敛快、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

ospf数据直接封装在ip数据报中,属于网络层协议,协议号为89

ospf使用多播地址进行通信,ip地址为224.0.0.5和224.0.0.6,224.0.0.5为非dr/bdr路由器监听的地址,224.0.0.6为dr/bdr监听的地址

2.OSPF在不同的网络中使用的通信地址

点到点网络:
是连接单独的一对路由器的网络,点到点网络上的有效邻居总是可以形成邻接关系的,在这种网络上,ospf包使用的目标地址是224.0.0.5。
广播型网络:

在广播行网络中(比如以太网),这样的网络会推举一个DR(指定路由器)和BDR(备份指定路由器),DR/BDR的发送的OSPF包的目标地址为224.0.0.5;而除了DR/BDR以外的OSPF包的目标地址为224.0.0.6

在广播型网络中,所有的路由器都使用224.0.0.5的ip地址发送hello包,用来维持邻居关系,非DR/BDR路由都以224.0.0.6的地址发送lsa更新,而只有DR/BDR路由监听这个地址,反过来,DR路由使用224.0.0.5来发送更新到非DR路由

3.OSPF协议报文类型

Hello 报文(Hello Packet )
最常用的一种报文，周期性的发送给本路由器的邻居。内容包括一些定时器的数值、DR、BDR（Backup Designated Router）以及自己已知的邻居。
DD 报文(Database Description Packet)

两台路由器进行数据同步时,用DD报文来描述自己的LSDB(Link State DataBase),内容包括每一条LSA的摘要(摘要是指LSA的HEAD，通过该HEAD可以唯一标识一条LSA)
LSR报文(Link State Request Packet)

两台路由器互相交换过DD报文之后，知道对端的路由器有哪些LSA是本地的LSDB 所缺少的，这时需要发送LSR报文向对方请求所需的LSA。内容包括所需要的LSA的摘要
LSU报文(Link State Update Packet)

用来向对端路由器发送所需要的LSA，内容是多条LSA（全部内容）的集合。
LSACK报文(Link State Acknowledgement Packet)

用来对接收到的LSU报文进行确认。内容是需要确认的LSA的HEAD（一个报文可对多个LSA 进行确认）。

4.运行OSPF路由协议的路由器类型

1.IR(Internal Router)

区域内部的路由器
2.BR(Borded Router)

骨干区域路由器
3.ABR(Area Borded Router)

区域边界路由器
4.ASBR(AS Boundary Router)

自治系统边界路由器

5.OSPF的相关概念

1.区域

OSPF属于自治系统内部的路由协议,一般如果自治系统包含的路由器数量过多,一般会采用分层结构,将整个自治系统分为多个区域,区域之间通过一个骨干区域互联，每个非骨干区域都需要直接与骨干区域连接。
2.路由器ID号

一台路由器如果要运行OSPF协议，必须存在Router ID。如果没有配置ID号，系统会从当前接口的IP 地址中自动选一个作为路由器的ID号。
3.路由聚合

AS被划分成不同的区域，每一个区域通过OSPF边界路由器（ABR）相连，区域间可以通过路由汇聚来减少路由信息，减小路由表的规模，提高路由器的运算速度。
4.路由类型
- 1.区域内路由
- 2.区域间路由
- 3.第一类外部路由
- 4.第二类外部路由
区域内和区域间路由描述的是AS内部的网络结构，外部路由则描述了应该如何选择到AS以外目的地址的路由。

第一类外部路由是指接收的是IGP（Interior Gateway Protocol，内部网关协议）路由（例如静态路由和RIP路由）。由于这类路由的可信程度较高，并且和OSPF自身路由的开销具有可比性，所以到第一类外部路由的开销等于本路由器到相应的ASBR的开销与ASBR到该路由目的地址的开销之和。

第二类外部路由是指接收的是EGP（Exterior Gateway Protocol，外部网关协议）路由。由于这类路由的可信度比较低，所以OSPF协议认为从ASBR到自治系统之外的开销远远大于在自治系统之内到达ASBR的开销。所以计算路由开销时将主要考虑前者，即到第二类外部路由的开销等于ASBR到该路由目的地址的开销。如果计算出开销值相等的两条路由，再考虑本路由器到相应的ASBR的开销。