ospf路由以及优化

OSPF协议原理及配置详解OSPF（Open Shortest Path First）是一种用于计算机网络中的内部网关协议（IGP），用于在大型网络中动态确定数据包的传输路径。

其算法基于Dijkstra最短路径算法，并支持IPv4和IPv6网络。

OSPF的工作原理如下：1. 链路状态数据库（Link State Database）：每个OSPF路由器都维护着一个链路状态数据库，其中存储了它所连接的所有网络的信息，包括链路的状态、带宽、延迟等。

每个OSPF路由器通过发送链路状态更新（Link State Update）将自己的链路状态信息告知其他路由器。

2.路由器之间的邻居关系建立：OSPF路由器之间通过邻居发现过程建立邻居关系。

当一个OSPF路由器启动时，它会向网络广播HELLO消息来寻找其他路由器。

当两个路由器之间收到彼此的HELLO消息时，它们可以建立邻居关系。

3. 路由计算：每个OSPF路由器通过收集链路状态信息来计算最短路径。

路由器将链路状态信息存储在链路状态数据库中，并使用Dijkstra 最短路径算法来确定到达目标网络最短路径。

4.路由更新：当链路状态发生变化时，OSPF路由器将会发送更新消息通知其他路由器。

其他路由器接收到更新消息后，会更新自己的链路状态数据库，并重新计算最短路径。

OSPF的配置如下：1. 启用OSPF协议：在路由器配置模式下使用"router ospf"命令启用OSPF协议。

2. 配置区域（Area）：将网络划分为不同的区域。

在配置模式下使用"area <区域号> range <网络地址> <网络掩码>"命令将网络地址加入到区域中。

3. 配置邻居：使用"neighbor <邻居IP地址>"命令来配置OSPF邻居关系。

邻居IP地址可以手动配置或通过HELLO消息自动发现。

OSPF加快拓扑收敛的方式①调整hello间隔时间和邻居失效间隔通过调增Hello间隔的大小，从而使hello报文交互间隔缩短，从而使邻居发现速度加快，同时也加快了DR选举的速度（Wait timer计时器为4倍的hello间隔）。

配置命令：interface G0/0/0ospf timer hello 5 单位秒通过调增邻居的失效间隔（dead时间），可以ospf路由器快速感知邻居失效，从而加快拓扑收敛。

配置命令：interface G0/0/0ospf timer dead 20 单位秒注意：失效间隔不能建议不能小于hello间隔。

至少2倍，防止链路拥塞发生丢包。

②修改网络类型在MA网络中，两台路由直连建立邻接关系，可以将MA网络类型改为P2P网络类型，不用选举DR，从而提高建立邻居的速度，达到网络快速收敛的目的。

配置命令：interface G0/0/0ospf network-type p2p③调整路由收敛的优先级加入有一些重要的业务路由，可以配置高优先级，先让起进行收敛，间接的加快了收敛，随着网络不断的发展，有一些重要的业务路由在网络发生故障时能够快速收敛（类似于视频流，语音电话等），通过配置OSPF路由的收敛优先级，允许用户配置特定路由的优先级，使这些路由能够比其他的路由优先收敛。

配置命令：ospf 1prefix-priority high ip-prefix 5Critical关键> high高>medium中等>low低级配置OSPF路由的收敛优先级后，OSPF路由可以按照优先级来计算和泛洪LSA、同步LSDB，从而提高路由收敛速度。

默认情况下：OSPF依次按区域内路由、区域间路由、自治系统外部路由顺序进行LSA计算，该命令可以计算OSPF的收敛优先级。

收敛优先级的优先级顺序为：critical>high>medium>low。

为了加速处理高优先级的LSA，泛洪过程中，需要按照优先级将相应的LSA分别存放在对应的critical、high、medium和low的队列中。

OSPF协议简介OSPF（开放式最短路径优先）是一种内部网关协议（IGP），用于在大型企业网络或互联网中进行路由选择和转发。

它是一种链路状态路由协议，被广泛用于构建大规模的自治系统（AS）内部的动态路由网络。

OSPF的目标OSPF的设计目标是实现以下几个重要方面：1.可靠性：OSPF通过在网络中交换链路状态信息，实现了快速的网络收敛和故障恢复，以确保网络的高可靠性。

2.可扩展性：OSPF能够适应大型网络的扩展需求，支持分层设计和分区，使得网络可以灵活地增长和调整。

3.快速收敛：OSPF使用最短路径优先算法（SPF）来计算路由，能够快速选择最佳路径，并在网络拓扑发生变化时迅速收敛。

4.灵活的策略控制：OSPF提供了多种策略控制机制，如区域（Area）、路由汇总（Route Summarization）、路由过滤（Route Filtering）等，使得网络管理员能够根据实际需求进行灵活的路由控制。

OSPF的工作原理OSPF协议通过建立邻居关系、交换链路状态信息、计算最短路径和更新路由表等步骤来实现路由选择和转发。

1.邻居关系建立：OSPF路由器通过发送Hello报文来探测与相邻路由器之间的连接，建立邻居关系。

邻居关系的建立是通过交换Hello报文和协商参数来完成的。

2.链路状态信息交换：建立邻居关系后，OSPF路由器将链路状态信息（LSA）广播给邻居路由器，用于描述自身的链路状态和拓扑信息。

3.最短路径计算：OSPF路由器使用最短路径优先算法（SPF）来计算到达目的网络的最优路径，并生成路由表。

4.路由表更新：OSPF路由器根据最新的链路状态信息更新路由表，并将更新的路由信息发送给邻居路由器。

OSPF的优缺点OSPF协议具有以下优点和缺点：优点：‑高可靠性和快速收敛：OSPF能够快速收敛，自动适应网络拓扑的变化，并提供快速的故障恢复能力。

‑灵活的路由策略控制：OSPF支持多种路由策略控制机制，使得网络管理员能够根据实际需求进行灵活的路由控制。

10Internet Communication互联网+通信随着高速铁路的快速发展，铁路系统在国民生产和生活中发挥越来越大的作用。

由于铁路系统具有部门多、地点分散、环境复杂等特点，为保证铁路系统的运输安全，铁路综合视频监控系统的稳定性和安全性尤为重要。

在赣深高铁综合视频监控系统中，数据通信网采用OSPF 和VRRP 协议进行联动，以保证综合视频监控服务器的正常运行，一旦设置不合理，数据通信网内极容易产生次优路由，严重影响综合视频监控服务器的正常运行，因此有必要对综合视频监控系统网络结构及协议进行深入分析。

一、网络结构赣深高铁综合视频监控系统网络结构，如图1所示。

图1　综合视频监控系统网络结构示意图接入路由器AR01作为综合视频监控网络的出口，由华为NE20E-S8担当；CE01和CE02作为综合视频监控服务器接入交换机，由华为S7706担当，三台设数据通信网OSPF 和VRRP 联动引发 次优路由问题分析备间运行OSPF 协议实现路由互通。

为确保综合视频监控系统的高可靠性和高可用性，综合视频监控服务器Server01和Server02之间采用热备的方式，同时每台服务器均采用双网卡主备模式，即同一时间仅有主网卡进行工作。

并且为了防止单台网关交换机故障影响，采用VRRP 协议实现综合视频监控服务器网关的虚拟化冗余备份[1]，在CE01和CE02上配置两个VRRP 备份组，其中备份组1的VIP（虚拟网关）作为Server01的网关，其Master（主用）路由设备为CE01；备份组2的VIP 作为Server02的网关，其Master 路由设备为CE02。

在网络正常状态下，工程建设人员为确保Server1的流量全部从CE01和AR01的直连链路转发，Server2的流量全部从CE02和AR01的直连链路转发，并且不允许两台Server 的流量在一条链路上转发。

工程建设人员在CE01和CE02的下行接口VLANIF 上均配置arp direct-route enable 的命令，通过基于ARP 表生成主机路由，CE01和CE02将Server01和Server02的主机路由分别通告给AR01，实现AR01路由表中关于Server01和Server02的主机路由下一跳分别为CE01和CE02。

ospf网络实施方案OSPF网络实施方案。

OSPF（Open Shortest Path First）是一种开放式的最短路径优先路由协议，它是一种基于链路状态的路由协议，具有快速收敛、高可靠性和灵活性的特点，被广泛应用于大型企业网络和互联网中。

在实施OSPF网络时，我们需要考虑网络拓扑结构、区域划分、路由器配置等多个方面，下面将介绍一种基于OSPF的网络实施方案。

首先，我们需要对网络进行合理的划分和规划。

在设计OSPF网络时，可以根据网络规模和复杂程度将网络划分为不同的区域，每个区域内部采用OSPF协议进行路由计算，不同区域之间通过区域边界路由器（ABR）和自治系统边界路由器（ASBR）进行连接。

通过合理的区域划分，可以减小路由器之间的路由信息交换，提高网络的稳定性和可扩展性。

其次，针对不同区域内部的路由器，需要进行OSPF协议的配置。

在配置路由器时，需要设置OSPF协议的相关参数，包括路由器ID、区域ID、Hello定时器、路由器优先级等。

通过合理的配置，可以确保路由器之间能够建立邻居关系，及时地进行路由信息的交换和更新。

此外，还需要考虑网络中的链路状态数据库（LSDB）同步和路由计算。

在OSPF网络中，每台路由器都会维护一个LSDB，其中包含了整个区域的拓扑信息。

当网络发生拓扑变化时，路由器之间会通过LSA（Link State Advertisement）进行LSDB的更新，然后进行SPF（Shortest Path First）算法的计算，得出最短路径树，并更新路由表。

因此，需要确保网络中的LSDB同步正常，路由计算准确，以保证数据包能够按照最优路径进行转发。

最后，还需要进行网络的监控和优化。

在实施OSPF网络后，需要对网络进行实时的监控和分析，及时发现和解决网络故障和性能问题。

可以通过网络管理系统（NMS）或者第三方监控工具对网络中的链路状态、路由器负载、链路带宽等进行监控，以及时调整网络配置，优化网络性能。

《HCNP路由交换学习指南》阅读笔记1. HCNP路由交换学习指南概述《HCNP路由交换学习指南》是一本针对网络工程师和IT专业人士的实用指南。

本书详细介绍了路由与交换的基本概念、原理和技术，包括路由器、交换机、VLAN、三层交换、路由协议等内容。

通过阅读本书，读者可以掌握HCNP路由交换技术的基础知识，为进一步学习和实践奠定坚实的基础。

本部分主要介绍了路由与交换的基本概念、原理和技术，包括OSI参考模型、TCPIP协议族、路由选择策略等内容。

通过对这些基础知识的学习，读者可以更好地理解路由与交换的工作原理和实现方法。

本部分主要介绍了华为路由器的配置和管理方法，包括路由器的基本操作、接口配置、静态路由配置、动态路由协议等内容。

通过学习本部分内容，读者可以掌握路由器的基本配置和管理技巧，为实际网络环境的搭建和维护提供支持。

本部分主要介绍了华为交换机的配置和管理方法，包括交换机的基本操作、VLAN配置、端口安全配置等内容。

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本部分主要介绍了三层交换技术的概念、原理和技术，包括三层交换的功能、接口技术、路由协议等内容。

通过学习本部分内容，读者可以了解三层交换在实际网络环境中的应用和作用，为提高网络性能和可靠性提供支持。

本部分主要介绍了高级路由与交换技术的概念、原理和技术，包括OSPF路由协议、ECMP技术、QoS技术等内容。

通过学习本部分内容，读者可以掌握高级路由与交换技术的应用和实现方法，为解决复杂网络环境的问题提供支持。

1.1 阅读目的我在阅读《HCNP路由交换学习指南》目的明确并带着强烈的学习愿望。

我意识到这是一本关于路由交换技术的专业指南，涵盖了从基础知识到高级应用的全面内容。

我的阅读目的主要有以下几点：掌握基础知识：我希望通过阅读本书，理解和掌握路由交换的基本概念、原理和工作方式。

这对于我后续深入学习网络技术和解决网络问题具有非常重要的基础性作用。

在OSPF RFC 1583中没有针对以下各项指定任何设计原则包括一个OSPF区域中包含多少个路由器每个网段有多少个邻居最佳什么样的OSPF网络结构最好等等不同的人有不同的方法去设计OSPF网络我们必须认识到任何一种网络都可能会出现故障没有绝对安全的网络充分利用协议的优点构建尽可能好的网络下面列出了一些参考点1. 每个区的路由器数目每个区的路由器最多数目靠以下几个因素来决定的Ÿ所设计的OSPF区域类型Ÿ区域中路由器的CPU的档次Ÿ传输介质链路状况Ÿ是否在NBMA上运行OSPFŸ如果网络类型是NBMA 网络是否全连接Ÿ OSPF网络中是否有大量的外部LSA报文Ÿ其他区域中的路由是否进行了合理的聚合针对这些因素才能决定每个区域中路由器最大数目2. 邻居的数目连接在同一个局域网上的路由器数目也非常重要每一个LAN上都有一个DR和BDR 通过他们与其他所有路由器建立邻接关系每个LAN上的邻居越少DR和BDR建立的邻接路由器就越少这样他们的资源耗费就少了可以通过改变路由器的OSPF属性来选择合适的DR 应当避免跨多个网段的路由器成为DR 如果是基于最高的RID来选择DR 那么会出现连接多个网段的路由器都成为各个网段的DR 这样会导致该路由器过载出现网络故障。

3. 每个ABR上区域的数目每个ABR上都会有一份它上面所有区域的链路状态数据库假设一个路由器与5个区域相连那么他将保留5个不同的链路状态数据库如果区域过多势必会影响路由器的性能每个ABR上的区域数目由许多因素来决定包括区域的类型Normal Stub NSSA ABR上的CPU的能力每个区的路由的数目以及每个区的External 路由的数目由于这些原因确切的指定每个ABR上应有多少个区域是不太可能如图2 左边的ABR上有5个不同区域的链路状态的数据库包括Area 0右边有两个ABR 其上分别保留有3个链路状态数据库从这里可以看出网络拓扑结构稍作变化路由器及网络整体性能就得到优化4. 全连接(Full Mesh)与部分连接(Partial Mesh)如图3所示部分连接在某些方面比全连接要好尤其在处理DR问题时Frame Relay X.25等NBMA网络始终在接受挑战低带宽和大量的链路状态信息是这类网络故障的一大症结5. 路由器的内存问题对于一个特定的OSPF配置很难计算出来到底需要多少内存开销如果有大量的External路由引入OSPF域中那么路由器的内存开销将显著增加实验表明一个有40个路由器一条缺省路由的骨干区要比具有4个路由器3300条引入到OSPF区域的External 路由所消耗的内存要少一个设计合理的OSPF网络会节省路由器内存在ABR上实施路由聚合适当采用Stub区会进一步减少路由交换的数目OSPF协议的内存开销主要包括两个部分一部分是路由表所消耗的内存可通过show ip route summary来查看另一部分是链路状态数据库所消耗的内存按照经验值来计算路由表中的每条路由消耗的内存在200到280个字节之间每加一条路径则增加44个字节的内存每个LSA消耗100个字节左右再加上实际的链路状态宣告报文的大小大约60到100个字节之间对于路由器的链路状态主要取决于路由器上的端口数目还要加上路由器上的VRP本身及其他进程所需要的内存这些内存可以在启动OSPF之前通过查看memory来知道正常情况下路由表小于500K字节则需要2M到4M的内存大于500K字节的大型网络则需要8M至16M内存如果全部路由都从Internet上引入的则需要32M至64M内存6. 总结在RFC 2328中定义了OSPF协议第2版它提供了高度开放的协议允许基于TCP/IP协议族的多种网络互相通信OSPF的一些突出的优点包括路由的快速收敛支持VLSM 验证可以提供层次化的拓扑结构以及在大型复杂的网络中所需要的路由汇总聚合等方面.。

OSPF协议总结OSPF：开发式最短路径优先协议OSPF是⼀个动态路由选择协议：O是OPEN、开放的路由选择协议，⽀持华为、思科、H3C；SPF是他的算法最短路径（树）优先算法，根据接⼝带宽计算。

OSPF是IGP内部⽹关协议的⼀种，基于LS链路状态算法，与其相近的协议有ISIS。

OSPF企业⼴泛使⽤，ISIS运营商使⽤较多。

1.适⽤范围：IGP⽆类别链路状态型IGP协议: 由于其基于拓扑进⾏更新收敛，故更新量会随着拓扑的变⼤⽽成指数上升故OSPF协议为了能在⼤、中型⽹络中运⾏，需要结构化的部署----合理的区域划分、良好的地址规划正常等开销负载均衡2.协议算法特点：链路状态型路由协议，SPF算法3.协议是否传递⽹络掩码：传递⽹络掩码4.协议封装：基于IP协议封装（跨层封装，三层），协议号89⼀ . OSPF的数据包 -- 5种(1) hello包 -- 组播收发，⽤于邻居、邻接关系的发现、建⽴、周期保活周期性发送：之所以周期发送是由于触发更新，只是为了保活，维持我们之间的通信，占⽤资源不⼤周期时间位10s或者30s；不同的⽹络类型发送周期不同（只与⽹络类型有关），链路带宽⾼时10s⼀个，链路带宽低时30s⼀个死亡时间：10s更新则为40s；30s更新为120s⽬的：建⽴并维持OSPF 邻居关系邻居关系建⽴之后重当保活包功能(2) DBD -- 数据库描述包-- 本地LSDB（链路状态数据库）⽬录功能主从选举：为什么选举主从：由主来控制LSA后期传问题数据库的描述包：给⾃⼰的LSA数据写⼀个⽬录主从选举完成后，发送携带LSA头部信息的DBD包(3) LSR---链路状态请求 -- ⽤于询问对端本地未知的LSA信息链路状态请求按照DBD中报⽂的未知LSA头部进⾏请(4) LSU-- 链路状态更新 -- ⽤于共享具体的每⼀条LSA信息(5) LSack 链路状态确认 -- 确认包⼆. OSPF的状态机 -- 两台OSPF路由器间不同关系的阶段down：关闭状态停留这⼀状态原因：条件不匹配ospf邻居还没有建⽴:在建⽴过程中出现问题，邻居没有建⽴成功；⽐如40sHello包未回应，退回down状态，不再10s保活，则是在 down状态下以Poll时间发送Hello包init：初始化状态⼀旦开始发送hello后则进⼊此状态变为此状态后，等待对⽅恢复的⼀个Hello包，其中要是携带⾃⼰的router-id ，则进⼊下⼀状态Attempt：尝试连接的状态（只会出现在NBMA⽹络中）Two-way：双向通信状态（邻居状态建⽴完成）停留这⼀状态原因：选不出DR/BDR接收到包含⾃⼰router-id 的对⽅hello报⽂点对点⽹络：不需要选取，可以继续进⼊下⼀状态MA⽹络中会选举DR（指定路由器） BDR（备份指定路由器）；⼀个区域只能有⼀个DR和⼀个BDR选举DR（接⼝概念）⽐较优先级（范围：0-255，默认优先级为1 ，越⼤越优）⽐较各⾃的router-id，越⼤越优等待时间与死亡时间⼀样多，40s之内选举，没有⽐⾃⼰⼤的则认为⾃⼰为D先选出⼀个BDR，看40s之内是否还有⽐⾃⼰优的，没有则升级为DRExstart：预启动使⽤不携带数据库⽬录信息的DBD包，进⾏主从关系的选举，RID数值⼤为主，优先进⼊下⼀个状态机Exchange：准交换主从选举完成，则发送携带LSA头部信息的DBD（⽬录），进⼊预交换状态，会发送LSR数据包。

OSPF六种路由过滤⽅法实验拓扑如图，把路由器的接⼝宣告进对应的区域，每个路由器把环回⼝宣告进OSPF进程，如R1的环回⼝为1.1.1.1/32，以此类推。

L1以外部路由引⼊OSPF。

1、filter import (在ospf进程中配置)让R2本⾝不能学习到路由1.1.1.1，其他路由器可以学习到。

也就是说仅在R2上过滤掉1.1.1.1这条路由，不能影响对下游路由器的学习。

所以在R2上配置：acl basic 2000rule 0 deny source 1.1.1.1 0rule 5 permitospf 1 router-id 2.2.2.2filter-policy 2000 import查看路由表R2的路由表，已经没有1.1.1.1的路由条⽬了。

[R2]dis ip routing-table protocol ospfSummary count : 8OSPF Routing table status : <Active>Summary count : 5Destination/Mask Proto Pre Cost NextHop Interface3.3.3.3/32 O_INTRA 10 2 12.1.1.1 GE0/024.1.1.4 GE0/14.4.4.4/32 O_INTRA 10 1 24.1.1.4 GE0/113.1.1.0/24 O_INTRA 10 2 12.1.1.1 GE0/034.1.1.0/24 O_INTRA 10 2 24.1.1.4 GE0/1OSPF Routing table status : <Inactive>Summary count : 3Destination/Mask Proto Pre Cost NextHop Interface2.2.2.2/32 O_INTRA 10 0 0.0.0.0 Loop012.1.1.0/24 O_INTRA 10 1 0.0.0.0 GE0/024.1.1.0/24 O_INTRA 10 1 0.0.0.0 GE0/1但是在LSDB中还是存在1.1.1.1的路由信息，因为R2还需要把路由信息泛洪给其他的路由器[R2]dis ospf lsdbOSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2Link State DatabaseArea: 0.0.0.0Type LinkState ID AdvRouter Age Len Sequence MetricRouter 3.3.3.3 3.3.3.3 1432 60 80000008 0Router 1.1.1.1 1.1.1.1 1509 60 8000000A 0Router 4.4.4.4 4.4.4.4 1415 60 80000007 0Router 2.2.2.2 2.2.2.2 1439 60 80000009 0Network 34.1.1.3 3.3.3.3 1421 32 80000002 0Network 12.1.1.1 1.1.1.1 1596 32 80000002 0Network 24.1.1.2 2.2.2.2 1429 32 80000002 0Network 13.1.1.1 1.1.1.1 1505 32 80000002 02、filter-policy export (在ospf进程中配置)让除了R1以外的路由器都不能学习到192.168.1.1，也就是抑制5类LSA的⽣成（所以必须在ASBR上配置）在R1上配置：acl basic 2000rule 0 deny source 192.168.1.1 0rule 5 permitospf 1 router-id 1.1.1.1import-route directfilter-policy 2000 export此时R2，R3，R4肯定不能学习到192.168.1.0的路由信息了3、asbr-summary not-advertise (在ospf进程中配置)这条命令也是抑制5类LSA的⽣成，在R1上配置。

介绍OSPF协议的背景和作用OSPF（Open Shortest Path First）协议是一个内部网关协议（IGP），用于在计算机网络中进行路由选择。

它被广泛应用于大规模企业网络和互联网中，以实现高效的数据包转发和路由优化。

背景在计算机网络中，路由协议的作用是决定数据包在网络中的传输路径。

OSPF协议作为一种开放标准的路由协议，由OSI（Open Systems Interconnection）参考模型的网络层提供支持。

它最初由IETF（Internet Engineering Task Force）开发，并于1989年发布为RFC1131。

作用OSPF协议的主要作用是在一个自治系统（AS）内部提供动态路由选择。

它通过计算最短路径来确定数据包的传输路径，以实现快速而有效的数据转发。

以下是OSPF协议的几个重要作用：1.动态路由选择：OSPF协议允许网络中的路由器动态地学习和选择最佳的路径，以便在不同网络拓扑和链路状态变化的情况下，实现数据包的快速传输。

2.路由优化：OSPF协议使用Dijkstra算法计算最短路径，以确保数据包在网络中的传输路径是最优的。

通过选择最短路径，OSPF协议可以减少数据包的传输延迟，提高网络的响应性能。

3.容错性：OSPF协议具有容错性，当网络中的某条链路故障或路由器出现故障时，它能够自动调整路由表并选择备用路径，以确保数据包能够顺利传输。

4.支持多种网络类型：OSPF协议可以适应各种网络类型，包括LAN（局域网）和WAN（广域网）。

它支持多种链路类型，如以太网、无线网络和虚拟链路等，使得不同类型的网络能够无缝地集成和互联。

5.可扩展性：OSPF协议设计时考虑了网络的可扩展性，它支持分层的路由器架构和区域划分，可以有效地处理大规模网络环境下的路由选择和管理。

总之，OSPF协议在现代网络中发挥着重要作用，通过提供高效的动态路由选择和优化功能，它能够帮助网络管理员构建稳定、可靠且高性能的网络架构。

[转载]华三OSPF学习笔记原⽂地址：华三OSPF学习笔记作者：Network_Wei⼀、OSPF简介：RIP是⼀个距离⽮量路由协议，使⽤过程中，有以下限制：1.⽹络扩展不好2.周期性⼴播消耗带宽资源3.路由收敛速度慢（30s）4.以跳数作为度量值5.存在路由环路OSPF的优点：（链路状态路由协议）IP协议89号适应范围⼴——⽀持各种规模的⽹络，最多可⽀持⼏百台路由器。

快速收敛——在⽹络的拓扑结构发⽣变化后⽴即发送更新报⽂，使这⼀变化在⾃治系统中同步。

⽆⾃环——由于OSPF根据收集到的链路状态⽤最短路径树算法计算路由，从算法本⾝保证了不会⽣成⾃环路由。

区域划分——允许⾃治系统的⽹络被划分成区域来管理，区域间传送的路由信息被进⼀步抽象，从⽽减少了占⽤的⽹络带宽。

等价路由——⽀持到同⼀⽬的地址的多条等价路由。

路由分级——使⽤4类不同的路由，按优先顺序来说分别是：区域内路由、区域间路由、第⼀类外部路由、第⼆类外部路由。

⽀持验证——⽀持基于接⼝的报⽂验证，以保证报⽂交互和路由计算的安全性。

组播发送——在某些类型的链路上以组播地址发送协议报⽂，减少对其他设备的⼲扰。

⼆、OSPF协议基本原理⼯作过程：邻居发现、路由交换、路由计算、路由维护1、邻居表：记录所有建⽴了邻居关系的路由器，包括相关描述和邻居状态。

会定期的相互发送hello报⽂来维护，若在⼀定的周期内没有收到领居回应的hello报⽂，则认为邻居路由器失效，将它从邻居表中删除2、链路状态数据库表（LSDB）：此表⾥包含了⽹络拓扑中链路状态的通告。

每台路由器在同⼀个区域内LSDB表⼀样3、路由表：在获得完整LSDB表后，进⾏SPF算法，形成最优路由加⼊路由表OSPF协议路由⽣成过程：1、⽣成LSA描述⾃⼰的接⼝状态每台路由器都根据⾃⼰周围的接⼝状态⽣成LSA（接⼝状态up或down）、链路开销、IP地址/⼦⽹掩码链路开销与接⼝带宽成反⽐3、使⽤spf计算路由ospf路由器⽤spf算法以⾃⾝为根节点计算出⼀棵最短路径树如果通过SPF算法发现到达同⼀⽬标的路径cost值相同，就将两条路由同时加⼊路由表，形成等价路由COST值（开销）算⼊⼝的三、分层结构1)、⾻⼲区域与⾮⾻⼲区域区域的边界是路由器，⽽不是链路。

OSPF（Open Shortest Path First）是一个基于链路状态的内部网关协议（IGP），它用于路由IP数据包。

OSPF的主要目标是在自治系统（AS）内部为IP网络提供高效、可扩展和快速收敛的路由。

OSPF是一个动态路由协议，它通过使用Dijkstra算法来计算最短路径树（SPT）以确定最佳路径。

OSPF报文结构分为头部和数据部分。

头部包含了报文的基本信息，而数据部分包含了不同类型的OSPF报文所需的详细信息。

OSPF头部字段：1.版本号（Version）：占用一个字节，表示OSPF协议的版本。

目前的标准版本是OSPFv2（IPv4）和OSPFv3（IPv6）。

2.类型（Type）：占用一个字节，表示报文类型。

OSPF有5种报文类型，分别是：Hello（1）、Database Description（2）、Link State Request（3）、Link State Update（4）和Link State Acknowledgment（5）。

3.报文长度（Packet Length）：占用两个字节，表示整个OSPF报文（包括头部和数据部分）的长度。

4.路由器ID（Router ID）：占用四个字节，用于唯一标识一个OSPF路由器。

5.区域ID（Area ID）：占用四个字节，表示报文所属的OSPF区域。

6.校验和（Checksum）：占用两个字节，用于检查报文在传输过程中是否出现错误。

7.预留字段（AuType and Authentication）：在OSPFv2中，AuType字段占用两个字节，表示认证类型；接下来的8个字节为Authentication字段，用于报文认证。

在OSPFv3中，这些字段已被删除，因为它使用IPsec进行认证。

OSPF数据部分的字段因报文类型而异。

例如，在Hello报文中，主要字段包括：1.网络掩码（Network Mask，仅在OSPFv2中存在）：占用四个字节，表示连接到OSPF路由器的子网掩码。

ospf路由协议的配置路由协议ospf的配置一、Ospf简介：OSPF（Open Shortest Path First ）为IETF OSPF 工作组开发的一种基于链路状态的内部网关路由协议。

OSPF专为IP 开发的路由协议，直接运行在IP 层上面，协议号为89，采用组播方式进行OSPF包交换，组播地址为224.0.0.5 （全部OSPF路由器）和224.0.0.6 （指定路由器）。

链路状态算法是一种与哈夫曼向量算法（距离向量算法）完全不同的算法，应用哈夫曼向量算法的传统路由协议为RIP，而OSPF 路由协议是链路状态算法的典型实现。

与RIP 路由协议对比，OSPF 除了算法上的不同，还引入了路由更新认证、VLSMs(可变长子网掩码)、路由聚合等新概念。

即使RIPv2 做了很大的改善，可以支持路由更新认证、可变长子网掩码等特性，但是RIP 协议还是存在两个致命弱点：1 ）收敛速度慢；2 ）网络规模受限制，最大跳数不超过16跳。

OSPF的出现克服了RIP 的弱点，使得IGP 协议也可以胜任中大型、较复杂的网络环境。

OSPF路由协议利用链路状态算法建立和计算到每个目标网络的最短路径，该算法本身较复杂，以下简单地、概括性地描述了链路状态算法工作的总体过程：a 初始化阶段，路由器将产生链路状态通告，该链路状态通告包含了该路由器全部链路状态；b 所有路由器通过组播的方式交换链路状态信息，每台路由器接收到链路状态更新报文时，将拷贝一份到本地数据库，然后再传播给其它路由器；c 当每台路由器都有一份完整的链路状态数据库时，路由器应用Dijkstra算法针对所有目标网络计算最短路径树，结果内容包括：目标网络、下一跳地址、花费，是IP路由表的关键部分。

如果没有链路花费、网络增删变化，OSPF将会十分安静，如果网络发生了任何变化，OSPF通过链路状态进行通告，但只通告变化的链路状态，变化涉及到的路由器将重新及运行Dijkstra算法，生成新的最短路径树。

OSPF协议概述OSPF（开放最短路径优先）是一种用于在IP网络中进行路由选择的链路状态路由协议。

它是一种开放标准协议，旨在提供高效的路由选择和故障恢复能力。

OSPF协议基于Dijkstra算法，以及链路状态数据库（LSDB）和路由器之间的Hello消息来实现路由信息的交换和更新。

1. 背景和目的OSPF协议的目的是提供一个动态的、可扩展的和高效的路由选择机制，以适应复杂的IP网络环境。

它的设计目标包括：- 快速收敛：能够快速适应网络拓扑变化，实现快速的路由收敛。

- 分层设计：支持大型网络的分层设计，减少路由器的计算和存储负载。

- 可扩展性：能够适应不断增长的网络规模，支持成百上千个路由器的网络。

- 安全性：提供机制来保护路由器之间的通信和路由信息的安全性。

2. OSPF协议的工作原理OSPF协议的工作原理可以分为以下几个步骤：- 邻居发现：路由器通过发送Hello消息来发现相邻的OSPF路由器，并建立邻居关系。

- 路由器ID分配：每个OSPF路由器都有一个唯一的路由器ID，用于标识自己。

- LSDB同步：OSPF路由器通过交换链路状态更新（LSU）消息来同步链路状态数据库（LSDB）。

- 路由计算：OSPF路由器使用Dijkstra算法计算最短路径树，并确定最佳的路由。

- 路由更新：OSPF路由器通过发送链路状态通告（LSA）消息来更新其他路由器的路由表。

- 路由表维护：OSPF路由器根据LSDB中的信息更新自己的路由表，并定期发送Hello消息来维护邻居关系。

3. OSPF协议的特点和优势- 分层设计：OSPF协议采用分层设计，支持大型网络的分层布局，减少路由器的计算和存储负载。

- 快速收敛：OSPF协议能够快速适应网络拓扑变化，实现快速的路由收敛。

- 可扩展性：OSPF协议能够适应不断增长的网络规模，支持成百上千个路由器的网络。

- 灵活的策略控制：OSPF协议支持通过路由策略来控制路由选择和优先级。