OSPF复习

OSPF协议基本概念

OSPF的概念分布

RIP、BGP和OSPF的不同

距离矢量路由协议与链路状态路由协议的区别：

  • 运行距离矢量路由协议的路由器会周期性地泛洪自己的路由表，更新消息中包含的就是路由信息。
  • 路由器无法知悉整个网络的拓扑结构，只能通过路由更新及简单的机制学习路由。
  • 运行链路状态路由协议的路由器之间，互相发送的不是路由信息，发的是链路状态信息;

  • 为了可靠传输链路状态信息，OSPF有5种报文以及交互机制，使路由器最终能够计算得到路由信息。

    距离矢量路由协议与链路状态路由协议的区别-泛洪LSAs

OSPF相关术语

路由器ID(Router-ID) :在AS中唯一标识一台运行OSPF的路由器的ID

  • AS(自治系统Autonomous System) :指使用同一种路由协议交换路由信息的一组路由器。
  • 每个运行OSPF的路由器都必须有一个RouterID，表现为点分十进制形式(32bits)
  • Router-ID可以手动命令配置，也可以系统自动选举（优先Loopback最大IP，其次物理接口最大IP)
    邻居(Neighbor):当启动OSPF协议的接口收到其他启用OSPF协议设备的Hello报文时进行参数匹对，如果双方参数一致，就会形成邻居关系
    邻接（Adjacency)︰形成邻居关系的双方不一定能成为邻接关系。如果两台路由设备之间交换链路状态信息，并根据更新后的LSDB计算出OSPF路由，才能称为邻接关系

OSPF常用的三张状态表

OSPF邻居建立的三个阶段

邻居发现，形成邻居:(成功的标志:2-Way状态)

  • 通过Hello报文发现并形成邻居关系
  • 形成邻居表

形成邻接，路由通告:(成功的标志:Full状态，LSDB同步)

  • 邻接路由器之间通过LSU洪泛LSA，通告拓扑信息
  • 通过DBD、LSR、LSACK辅助LSA的同步
  • 最终同一个区域内所有路由器LSDB完全相同

路由计算阶段:

  • LSDB同步后，每台路由器独立进行SPF运算
  • 把计算出的最佳路由信息放进路由表

OSPF的邻居发现过程

Hello报文

OSPF的邻居发现之链路状态交换过程

DBD报文（数据库描述报文）

OSPF的邻居发现之详细链路状态同步过程

LSR报文（链路状态请求报文）
LSU报文（链路状态更新报文）
LSAck报文（链路状态确认报文）
OSPF的有限状态机

OSPF的路由计算与路由表加载

OSPF的网络类型

  • OSPF协议（网络层协议）运行在不同的数据链路层协议上时，将会自动调整接口的OSPF网络类型。

  • 路由器接口类型不同，在建立邻接关系时，OSPF路由器执行操作也略有不同。
点到点网络-P2P
广播型多路访问网络-Broadcast
OSPF的DR、BDR机制
OSPF的DR、BDR的选举

非广播多路访问（NBMA与P2MP）

NBMA与P2MP都是属于非广播多路访问网络，但两者之间却有很多不同。

OSPF网络类型汇总

OSPF的五种报文

Hello报文
DBD报文
LSR报文
LSU报文
LSAck报文
  • 链路状态路由协议与距离矢量路由协议的本质不同在于算法，导致其计算路由的工作原理完全不同
  • OSPF使用的是SPF算法，此算法是无环算法
  • 运行OSPF协议的路由器之间，通过5种报文通信，传递链路状态信息，最终计算出路由
  • OSPF协议（网络层协议）运行在不同的数据链路层协议上时，将会自动调整接口的OSPF网络类型
  • DR/BDR的选举机制是为了优化多路访问(Broadcast)环境下LSA的泛洪，节省带宽

OSPF的LSA

OSPF单区域带来的问题
  • 同一个区域内所有路由器的LSDB完全相同，收到的LSA通告太多
  • 由于SPF算法关注拓扑信息的变化，因此拓扑的变化会引起区域内所有路由器的SPF重新计算
  • 区域内路由无法汇总，需要维护的路由表越来越大，资源消耗过多，性能下降，影响数据转发。
划分多区域解决OSPF单区域的好处
  • 控制LSA的泛洪范围，将拓扑变化影响限制在区域内
  • 减少LSDB中链路状态信息的数量，降低运行OSPF协议对路由器性能的要求
  • 可以将相同功能或者地理位置的路由器划分在一个区域，便于管理
  • 可以通过路由汇总，减小路由表，隔离拓扑变化，减少路由震荡对整个自制系统与的影响
Area区域概念
OSPF区域内路由器的类型
LSA是什么？
常见LSA类型

LSA的类型概述

1类LSA
2类LSA
3类LSA
5类LSA
4类LSA
4类LSA与5类LSA的配合
路由表优先级
4类LSA与5类LSA，生成外部路由
O E1和O E2的区别
OSPF的特殊区域
末节区域：Stub Area
完全末节区域：Totally Stubby Area
非完全末节区域：NSSA区域
7类LSA的描述
完全非完全末节区域：Totally NSSA区域
OSPF区域总结
OSPF区域类型与LSA对照表

OSPF的协议特性

OSPF的默认路由
路由汇总的概念

例如：

ABR路由汇总
ASBR路由汇总
OSPF汇总防环

OSPF的虚链路
OSPF虚链路场景

一般用来补救，一般不使用虚链路。

OSPF认证

明文认证配置
接口认证
区域认证
密文认证配置

接口认证：
区域认证：

OSPF的被动接口与链路优化
Passive-interface
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