CCNP学习中OSPF的精华部分

OSPF是一种链路状态技术，与路由信息协议(RIP)等距离矢量技术相反。OSPF协议完成路由协议算法的两个功能:路径选择和路径交换。

OSPF是一种内部网关协议(IGP)，也就是说，它在属于同一自治系统的路由器之间发布路由信息。

OSPF旨在解决RIP无法解决的大型可扩展网络需求。OSPF解决了以下问题:

1收敛速度

2支持可变长度遮罩(VLSM)

Ospf、RIPV2支持VLSM，RIP仅支持固定长度子网掩码(FLSM)。

4网络可访问性

当Rip的跨度达到16跳时，它就被认为是不可达的，而OSPF在理论上没有可达性限制。

6带宽占用

RIP每30秒广播一次完整路由，OSPF仅在链路发生变化时更新。

8路径选择方法

Rip根据跳数选择路径，OSPF使用路径开销值(对于Cisco路由器，它基于连接速率)作为路径选择的基础。

Ospf与RIP和IGRP保持相同的开销路径。

11 OSPF信息在IP数据包中。OSPF可以在使用89号协议的广播网络或非广播网络上运行。广播多址拓扑中的OSPF负责建立和维护邻居关系。IP组播组广播224.0.0.5，也称为ALLSPFROUTER(所有SPF路由器)地址，定期从所有参与OSPF的接口发出Hello数据包)。

Hello数据包中包含的信息如下:

路由器ID

这个32位数字标识自治系统中的路由器。默认情况下，它选择活动接口上的IP地址。在建立邻居关系和直辖市网络中运行的SPF算法副本的报文时，这个标识非常重要。

HELLO间隔和DOWN机器判断间隔(dead间隔)

HELLO interval指定路由发送HELLO的时间间隔(秒)。DOWN确定间隔是路由器在认为邻居路由器无效之前等待接收来自邻居的消息的时间。单位是秒，默认值是HELLO间隔的四倍。

邻居

这些是已经建立双向通信关系的相邻路由器。

区域ID

要进行通信，两台路由器必须共享一个公共网段。

路由器优先级

这8位表示选择DR和BDR时该路由器的优先级。

以及dr和BDR的IP地址。

认证密码

未结算(stb)区域标记

指定路由器DR和备用指定路由器BDR

以太网分段等多路访问环境中的路由器必须选举一个DR和BDR来代表网络。当DR运行时，BDR不执行任何DR功能。但是它会接收所有的信息，只是不处理，DR会完成转发和同步的任务。BDR只在灾难恢复失败时承担灾难恢复的工作。

DR和BDR的价值:

减少路由更新数据流

DR和BDR在给定多路接入网络上的链路状态信息交换中起着核心作用。每台路由器都要与DR和BDR建立邻接关系，DR将每条路由的链路状态信息发送给多路接入网络中的所有其它路由器。这种扩散过程大大减少了网段上路由器相关的数据流量。

管理链路状态同步:

DR和BDR可以确保网络上的其它路由器拥有相同的网络链路状态信息。

邻接关系是路由器与其DR和BDR之间的关系。相邻路由器将拥有同步的链路状态数据库。

在选举DR和BDR时，路由器会在HELLO包交换过程中检查彼此的优先级值。

根据以下条件确定DR和BDR

具有优先级值的路由器成为DR

优先级第二高的路由器称为BDR。

优先级为0的路由器不能将自己绑定到DR或BDR，称为Drother(非DR)

如果网络中加入了优先级更高的路由器，那么原来的DR和BDR将保持不变，只有当DR或BDR失效时才会发生变化。

OSPF启动流程:

1.交换过程(交换过程)

当路由器A启动时，它处于关闭状态，并通过224.0.0.5从其接口向其它运行OSPF的路由器发送HELLO数据包。其他路由器收到这个HELLO包后，会将其添加到自己的邻居列表中，这种状态称为“init”状态，然后发送一个单播回复HELLO包，其中包含自己和其他邻居路由器的信息。路由器A收到这个HELLO后，会将有相邻关系的数据库添加到自己的数据库中，这种状态称为“双向”状态，然后双向通信就建立了。

2.发现路线

选择DR和BDR后，路由器被视为处于“exstart”状态，并准备好发现有关网络的链路状态信息并生成它们的链路状态数据库。这个用于发现网络路由的过程称为交换协议，执行该过程是为了使用路由器来达到完全的通信状态。该协议的第一步是DR和BDR与其它路由器建立邻接关系。当相邻路由器处于“满”状态时，除非“满”状态改变，否则它们不会重复交换协议。

3.选择路线

当路由器拥有完整的链路状态数据库时，它就可以创建路由表来转发数据流。CISCO路由器的默认开销度量基于网络介质的带宽。为了计算到达目的地的最低开销，链路状态路由协议(如OSPF)采用Dijkstra算法，OSPF路由表存储多达6个等价路由条目用于负载均衡，可以通过“最大路径”来配置。

如果fapping在链路上翻转，会导致路由器不断计算新的路由表，可能导致路由器无法收敛。路由器必须等待一段时间，才能客观地重新计算存储在其中的路由表。默认值为5秒。在CISCO配置命令中，“timers spf spf-delayspy-holdtime”可以配置两次连续spf计算之间的最短时间(默认值为10秒)。

4.维护路由信息。

在链路状态路由环境中，所有路由器的拓扑数据库必须同步，这一点很重要。当链路状态发生变化时，路由器通过扩散过程将变化通知网络中的其它路由器，链路状态更新包提供了扩散LSA技术。

每个LSA都有自己的老化定时器，在LS生存期域中携带。默认值是30分钟

点对点拓扑中的OSPF运算

在点对点网络中，路由器通过向多个目的地组播地址来检测邻居。不需要选择，因为点对点没有DR和BDR的概念，默认O SPF在NBMA拓扑中。

你好和下机的间隔是10秒和40秒。

运行在非广播多址(NBMA)拓扑中的OSPF NBMA网络是指那些可以支持多台(两台以上)路由器但没有广播功能的网络。

帧中继、ATM和X.25都是NBMA网络的例子。

在NBMA拓扑上，默认的OSPF hello间隔和停机时间间隔是30秒和120秒。

下表显示了各种拓扑上的默认OSPF hello间隔和停机时间间隔。

OSPF你好区间倒机决定区间

广播10秒和40秒

点对点10秒40秒

NBMA 30秒120秒

在NBMA拓扑中，OSPF以两种正式模式之一运行:

1.非广播多路访问

2:一点对多点

在NBMA拓扑中配置路由器时，通常使用子接口。

您可以通过以下命令创建子接口:

接口序列号。子接口号{多点|点对点}

在大型网络中，点对多点模式可以减少完全连接所需的PVC数量。

点对多点具有以下属性

不需要完全互连的网络

不需要静态邻居配置。

使用IP子网。

复制LSA数据包

NBMA拓扑的OSPF总结

预期的拓扑结构子网地址邻接RFC或Cisco定义了NBMA完全互连的邻居必须属于同一个子网号。手动配置和选举DR/BDRRFC，广播全互联邻居必须属于同一个子网号，自动选举DR/BDRCisco。点对多点部分边缘或星形邻居必须属于同一个子网号。自动无DR/BDRRFC，对于多点非广播部分，边缘或星形邻居必须属于同一个子网号。手动配置Cisco不带DR/BDR，点对点部分互连通过子接口或星型子接口属于不同子网。