O S P F协议总结

第一部分 O S P F的一些基本概念

在链路状态路由协议中，路由器和路由器之间交换的是链路状态。而距离矢量路由协议中，路由器与路由器之间交换的是路由表。链路状态路由协议能够识别更多的网络信息，所以选出的路由比距离矢量路由协议选出的路由更优。在O S P F中，一共维护着三个数据库：所有的邻居，区域内所有的路由器（链路状态），到达目的地最佳路径。O S P F是通过链路状态表中整个区域的链路状态来计算出路由表的。

O S P F中的三张表：邻居表（a d j a c e n c y d a t a b a s e），拓扑表，路由表。

O S P F的网络在设计时应该设计为层次性的网络，这是一个强制要求。有两个级别的层次一个为主干区T r a n s i t a r e a（b a c k b o n e o r a r e a0），另一个为非主干区域R e g u l a r a r e a s（n o n b a c k b o n e a r e a s）。可以认为，在区域内部交换的是链路状态，而在区域和区域之间交换的则是路由信息。

O S P F区域的特点：

1.减小路由表的条目；

2.本地化拓扑结构，只在本区域传播，将拓扑变化影响减到最小；

3.详细的L S A的洪泛将终结在区域的边界上；

4.需要层次化的网络设计；

5.一般情况下，所有的非主干区域都应该与主干区域相连，非主干区域之间是不会交换信息的；

A B R称为区域边界路由器，作用就是将非主干区域和主干区域连接起来。

链路状态数据结构（邻居表）：

1.O S P F通过交换H e l l o包来发现邻居；

2.通过检查H e l l o包中的一些选项或者变量后建立邻居关系的；

3.在点到点的广域网环境中，邻居之间是全互联的；

4.在局域网环境中，所有路由器只与D R和B D R形成邻接关系（a d j a c e n c y），而其他的路由器（D R O T H E R s）之间则只是t w o-w a y的关系；

5.路由更新和拓扑信息之在邻接关系的路由器之间进行传播；

所有的路由更新，以及链路状态信息都是通过网络中的D R和B D R传输的。也就是说，所有的D R O T H E R都会与D R还有B D R建立邻接关系（a d j a c e n c y）。

S P F算法：在每个路由器的链路状态表中都应用D i j k s t r a’s S P F算法。

1.每个路由器上都会有一个链路状态数据库；

2.每个路由器都会先将自己作为一个根，然后建立起一个S P F树；

3.最优路径的计算是到达目的地的所有路径开销的总和；

4.最优路径将被放到路由表中；

L S A的操作：

1.首先，与自己的链路状态表对比一下，看看是否在其中；

2.如果没有的话，把它加到自己的链路状态数据库中，同时发出一个确认包；

3.如果有的话，比较顺序号，如果顺序号相同，则忽略。如果小于自己的，则给源发送一个L S U；

4.然后洪泛传输自己的L S A给其他路由器；

5.运行S P F算法，重新计算路由表；

P S：L S A传输的时候，每次只能传输一跳。

第二部分 O S P F包的类型

O P S F中几种包的类型：

1.H e l l o包，建立邻居关系；

2.数据库的描述包；

3.链路状态请求；

4.链路状态的更新；

5.链路状态的确认；

O S P F是通过发送H e l l o包来建立邻居关系的，O S P F的H e l l o包是通过多播向外发送的，所有运行O S P F的路由器都会接收这个多播包。 H e l l o包中的内容：R o u t e r I D、H e l l o和死亡时间间隔、邻居、区域I D、R o u t e r的优先级、D R的I P地址、B D R的I P地址、验证密码、s t u b区域标记。在O S P F中，为红色字体的那些内容必需要相同才能形成邻居关系。

D R O T H

E R之间的稳定状态是t w o-w a y状态，D R或B D R与D R O T H E R之间的稳定状态是f u l l s t a t e状态。 所有路由器给D R s发送L S U的多播地址时224.0.0.6，D R给其他路由器发送L S U的多播地址是224.0.0.5。L S A的顺序号：

1.每一个记录在链路状态数据库中的L S A都包含一个顺序号；

2.顺序号是一个4b y t e的数字从0X80000001到0X7f f f f f f f；（如果到达最大号，网络可能会出现短暂的波动。也是攻击O S P F网络的一个方法）

3.O S P F的L S A在每隔30分钟回洪泛一次，来同步数据库信息。每次都将顺序号增加一；

4.当同时收到两个L S A时，通过顺序号的高低来判断版信息的新旧；

第三部分 O S P F的基本配置（单区域）

R o u t e r(c o n f i g)#r o u t e r o s p f p r o c e s s-i d

R o u t e r(c o n f i g-r o u t e r)#n e t w o r k a d d r e s s i n v e r s e-m a s k a r e a[a r e a-i d]

R o u t e r#s h o w i p r o u t e o s p f（显示所有通过o s p f学习到的路由）

R o u t e r#s h o w i p o s p f i n t e r f a c e（显示o s p f的r o u t e r I D，a r e a I D，邻接关系等信息）

R o u t e r#s h o w o s p f(显示o s p f的r o u t e r I D，计时器等信息)

R o u t e r#s h o w o s p f n e i g h b o r s[d e t a i l]（显示o s p f邻居信息，包括D R和B D R的信息）

O S P F的R o u t e r I D：

1.路由器了解O S P F网络是通过R o u t e r I D的；

2.链路状态数据库是使用R o u t e r I D来区分的；

3.默认的情况下，R o u t e r I D是使用在启用O S P F进程时路由器上活跃端口中I P地址最大的I P地址作为R o u t e r I D的；

4.如果在路由器上设置了l o o p b a c k端口，则由启用O S P F进程时路由器上活跃l o o p b a c k端口中I P地址最大的I P地址作为R o u t e r I D的；

5.可以使用r o u t e r-i d这个命令来更改O S P F的R o u t e r I D；

第四部分 O S P F的网络类型

点对点的链路：

1.通常一个串行口都是运行P P P或者H D L C的链路层封装；

2.也有可能是点到点的子接口，通常是帧中继和A T M；

3.在点到点的链路上不需要D R或者B D R；

4.O S P F对链路类型的检测是自动检测的；

5.O S P F包发送仍然是使用多播包到224.0.0.5；

多路访问的广播网络：

1.通常使用的技术就是L A N和令牌环网；

2.需要进行D R和B D R的选举；

3.只有D R和B D R才需要和全网络内的路由器形成邻接关系；

4.D R发送包使用的是多播包到224.0.0.5；

5.其他路由器发送包到D R或者B D R使用多播包到224.0.0.6；