ospf过程

Osfp 路由协议1、OSPF协议概述OSPF（Open Short Path First）开放最短路径优先协议，是一种基于链路状态的内部网协议（Interior Gateway Protocol），主要用于规模较大的网络中。

2、OSPF的特点●适应范围广：支持各种规模的网络，最多可支持数百台路由器。

●快速收敛：在网络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被处理。

●无环路由：根据收集到的链路状态用最短路径树算法计算路由。

●区域划分：允许自治系统内的网络被划分成区域来管理，区域间传送的路由信息被汇聚，从而减少了占用的网络资源。

●路由分级：使用4类不同的路由，按照优先顺序分别是区域间路由、区域路由、第一类路由、第二类路由。

3、OSPF的基本概念●自治系统（Autonomous System，AS）：为一组路由器使用相同路由协议交换路由信息的路由器。

●路由器ID号：运行OSPF协议的路由器，每一个OSPF进程必须存在自己的Router-ID。

●OSPF邻居：OSPF路由器启动后，便会通过OSPF接口向外发送Hello报文，收到Hello报文的OSPF路由器会检查报文中所定义的参数，使双方成为邻居。

●OSPF连接：只有当OSPF路由器双方成功交换DD报文，交换LSA并达到LSDB的同步后，才能形成邻接关系。

4、OSPF路由的计算过程每台路由器根据自己周围的网络拓扑结构生成链路状态通告（State Advertisement，LSA），并通过更新报文将LSA发送给网络中的其他OSPF路由器。

每台OSPF路由器都会收到其他路由器通告的LSA，所有的LSA放在一起便组成了链路状态数据库（Link State Database，LSD）。

LSA是对路由器周围网络拓扑结构的描述，LSDB 则是对整个自治系统的网络拓扑结构的描述。

OSPF路由器将LSDB转换成一张带权的有向图，这张图便是对整个网络拓扑结构的真实反映。

OSPF协议综述开放式最短路径优先协议（OSPF）是基于开放标准的链路状态路由选择协议。

OSPF是内部网关路由协议（IGP）。

IGP用于在单一自治系统内决策路由（自治系统是指执行统一路由决策的一组网络设备的组合）。

外部网关路由协议（EGP）用于在多个自治系统之间执行路由。

OSPF适合于大型网络环境：OSPF是一种链路状态型的路由协议，不会产生环路问题；OSPF将自治系统分割成多个小的区域，OSPF的路由器只在区域内部学习完整的链路状态信息。

Router ID；是在OSPF区域内唯一标识一台路由器的IP地址。

得到ID方法：#首先路由器选取它所有Loopback接口上数值最高的IP地址；#若没配置Loopback接口的IP地址，就在所有物理端口中选取一个数值最高的IP地址作为Router IDOSPF的工作过程：使用OSPF路由协议的路由器需要保存3张表#邻居列表：列出每台路由器全部已经建立邻接关系的邻居路由器#链路状态数据库（LSBD）：列出网路中其他路由器的信息，显示全网拓扑。

#路由器：列出通过SPF算法计算出的到达每个相连网络的最佳路径邻接关系的建立路由器A------------------------------------------------------路由器B#路由器A发送一个Hello报文（字段为空）#B收到Hello报文，为A创建一个邻居数据结构，并将A设置为初始状态。

B发送Hello报文给A#A收到B的报文看到自己的路由器ID时，A为B创建一个邻居数据结构把B设置为ExStart状态，路由器A产生一个空的数据库描述报文。

#B收到A的报文，把A设置为ExStart状态，回应一个数据库描述报文。

#A把B转换为ExChange状态。

A产生数据库描述报文（含LSA报头）#B收到后，把它的邻居状态转换为ExChange状态，发送一个数据库描述报文。

#A收到后，发送一个包含相同序列号的确认报文，双方不停的发，直到最后一个LSA#然后A变为Loading#B收到最后一个数据库描述报文时就把A的状态转换为完全邻接状态（Full）建立邻接关系需要满足的条件#Area-id：属于同网段，同一个区，同一子网。

OSPF协议概述OSPF（开放最短路径优先）是一种用于路由选择的动态路由协议，它基于链路状态算法，并采用分层结构来实现网络的可扩展性。

OSPF协议由RFC 2328定义，是互联网工程任务组（IETF）的标准协议之一。

1. 引言OSPF协议是一种内部网关协议（IGP），用于在自治系统（AS）内部的路由器之间交换路由信息。

它通过计算最短路径来选择最优的路由，以实现高效的数据传输。

本协议概述将介绍OSPF协议的基本原理、特点和工作过程。

2. OSPF协议的特点- 开放性：OSPF协议是公开的，任何厂商都可以实现该协议。

- 分层结构：OSPF协议使用区域的概念，将网络划分为多个区域，以提高网络的可扩展性。

- 支持VLSM：OSPF协议支持可变长度子网掩码（VLSM），允许更灵活的地址分配。

- 支持多种网络类型：OSPF协议可以在多种网络类型上运行，包括点对点链路、广播网络、NBMA网络和虚拟链路网络等。

- 支持认证：OSPF协议支持对路由器之间的邻居关系进行身份验证，以确保网络的安全性。

3. OSPF协议的工作原理- 链路状态数据库：每个OSPF路由器都维护着一个链路状态数据库（LSDB），其中存储了整个区域内的链路状态信息。

- 链路状态更新：OSPF路由器通过发送链路状态更新（LSU）消息来通知邻居路由器自己的链路状态信息。

- 最短路径计算：OSPF路由器使用Dijkstra算法来计算从自己到其他路由器的最短路径，并更新自己的路由表。

- 路由表更新：OSPF路由器根据最短路径计算的结果更新自己的路由表，并将路由信息传播给其他路由器。

4. OSPF协议的消息类型- Hello消息：用于建立和维护邻居关系，包括邻居路由器的IP地址、接口类型和优先级等信息。

- LSU消息：用于传输链路状态信息，包括路由器的ID、邻居路由器的ID和链路状态类型等。

- LSR消息：用于请求邻居路由器的链路状态信息。

- LSAck消息：用于确认接收到的LSU消息。

OSPF建立邻接关系中主从路由器的选举过程。

截获的数据包
1. R2先发送一个LSDB报文，I位、M位、MS位全都置为1 ，宣告自己为主路由器
2. R1也接着发送一个LSDB报文，I位、M位、MS位也全都置为1 ，宣告自己为主路由器
3.R1收到后，判断自己不是主路由器，且已不是第一次发送LSDB了，
所以I位为0 ，M位为1，MS位0
4.R2收到R1发送的LSDB报文时，判断自己是主路由器，则发送一个LSDB给R1，
所以I位为0 ，M位为1，MS位1
5.当R1收到R2发送的LSDB时，将回复一个LSDB，不需要在发送LSDB了，
我已经知道你是主路由器了，所以发送I位为0 ，M位为0，MS位0
6.当R2收到R1发的LSDB后，紧接着回复一个LSDB，告诉R1，知道我是主路由器就好，也就再也没有必要再发LSDB了，所以发送I位为0 ，M位为0，MS位1
7.当R1收到R2发的LSDB时，好了，我也不在发送LSDB了，
所发送I位为0 ，M位为0，MS位0。

OSPF路由协议概念及⼯作原理——随着Internet技术在全球范围的飞速发展，OSPF已成为⽬前Internet⼴域⽹和Intranet企业⽹采⽤最多、应⽤最⼴泛的路由协议之⼀。

OSPF（Open Shortest Path First）路由协议是由IETF（Internet Engineering Task Force）IGP⼯作⼩组提出的，是⼀种基于SPF算法的路由协议，⽬前使⽤的OSPF协议是其第⼆版，定义于RFC1247和RFC1583。

1.概述——OSPF路由协议是⼀种典型的链路状态（Link-state）的路由协议，⼀般⽤于同⼀个路由域内。

在这⾥，路由域是指⼀个⾃治系统（Autonomous System），即AS，它是指⼀组通过统⼀的路由政策或路由协议互相交换路由信息的⽹络。

在这个AS中，所有的OSPF路由器都维护⼀个相同的描述这个AS结构的数据库，该数据库中存放的是路由域中相应链路的状态信息，OSPF路由器正是通过这个数据库计算出其OSPF路由表的。

——作为⼀种链路状态的路由协议，OSPF将链路状态⼴播数据包LSA（Link State Advertisement）传送给在某⼀区域内的所有路由器，这⼀点与距离⽮量路由协议不同。

运⾏距离⽮量路由协议的路由器是将部分或全部的路由表传递给与其相邻的路由器。

2.数据包格式——在OSPF路由协议的数据包中，其数据包头长为24个字节，包含如下8个字段：* Version number-定义所采⽤的OSPF路由协议的版本。

* Type-定义OSPF数据包类型。

OSPF数据包共有五种：* Hello-⽤于建⽴和维护相邻的两个OSPF路由器的关系，该数据包是周期性地发送的。

* Database Description-⽤于描述整个数据库，该数据包仅在OSPF初始化时发送。

* Link state request-⽤于向相邻的OSPF路由器请求部分或全部的数据，这种数据包是在当路由器发现其数据已经过期时才发送的。