Cisco Ospf笔记

OSPFospf操作- 启动ospf接口发送hello包- 相邻路由器hello包协商，成功邻接形成- 每台邻接的路由器之间发送LSA- 每台收到LSA的路由器把这些LSA记录在链路状态数据库中，并拷贝一份给其他邻居- LSA泛洪到整个区域，所有的路由器形成相同的链路状态数据库- 当区域内的链路状态数据相同时，每一台路由器以自身为根，使用SPF算法计算一个无环的拓扑，以描述它到达每一个目的地的最短路径- 每一台路由器从SPF算法树中构建出自己的路由表ospf 邻居和邻接关系发送LSA之前，ospf路由器必须发现它们的邻居并建立邻接关系（使用show ip ospf neighbor 查看邻居）Router ID，路由器的ID在ospf区域内唯一标识一台路由器的ip 地址。

选举Router ID:1.手动使用router-id命令配置Router ID。

2.如果没有手工配置Router ID，路由器就选取它所有回环地址最高的IP地址。

3.如果没有配置回环地址，那么路由器就选举所有物理接口最高的IP地址（路由器ID的物理接口失效或被删除，ospf协议也会继续使用原来的物理接口作为Router ID）Hello协议：- 发现邻居路由器的方法- 在两台路由器成为邻居之前，通告这两台路由器必须相互认可的参数- Hello包在邻居路由器之间担当keepalive的角色（邻居之间交换Hello包称为keepalive。

30秒重传一次。

保持邻接关系）- 他确保邻居路由器之间双向通讯。

- Hello用来在广播网络或非广播多路访问网络上选举指定路由器（DR）和备份指定路由器（BDR）。

Hello包信息：- 始发路由器的路由器ID（Router ID）- 始发路由器接口的区域ID（Area ID）- 始发路由器接口的地址掩码- 始发路由器接口的认证类型和认证信息- 始发路由器的Hello时间间隔- 始发路由器接口的路由器无效时间间隔- 路由器的优先级- 指定路由器(DR)和备份指定路由器（BDR）- 标识可选性能的5个标记位- 始发路由器的所有有效邻居的路由器ID邻接关系建立的条件：当一台路由器从他的邻居路由器收到一个Hello包是，它将检验该Hello包携带的区域ID、认证信息、网络掩码、Hello间隔时间、路由无效时间间隔、可选项的数值是否和接受接口配置的对应值相匹配如果他们不匹配，该数据包将被丢弃，而且邻接关系也无法建立。

路由器发送一个Hello包时，都会在这个数据包中列出传送该数据包的链路上所出现的所有邻居的路由器ID。

如果一台路由器收到了一个有效的Hello包，并在这个Hello包中发现了自己的路由器ID，那么就认为是双向通信（two-way communication）建立成功。

一旦双向通信成功建立，邻接关系也就可能建立了。

Ospf的路由器接口周期性的发送Hello包，该周期性的时间段成为Hello时间间隔（Hellolnterval），它配置是基于路由器的每一个接口的。

在Cisco路由器上，广播型网络使用的Hello时间间隔是10秒，对于非广播型网络是30秒。

这个值可以使用ip ospf hello-interval命令修改。

如果一台路由器在一个称为路由器无效时间间隔（RouterDeadInterval）的时间段内还没有收到来自邻居的Hello包，那么它将宣告它的邻居路由器无效。

在Cisco 路由器上，路由器无效时间间隔是Hello时间间隔的4倍，可以使用ip ospf dead-interval命令修改OSPF邻居要成功建立一个邻接关系，通常需要以下4步：-邻居路由器发现阶段-双向通信阶段（bidirectional communication）——当两台互为邻居的路由器在它们的Hello数据包中都互相列出了它们对方的路由器ID（Router ID）时，路由器就认为双向通信完成了。

-数据库同步阶段（database synchronization）——路由器之间将进行交换数据库描述（databasedescription）、链路状态请求、链路状态更新和链路状态确认数据包信息，以便确保在邻居路由器的链路状态数据库中包含有相同的数据库信息。

执行这一步的目的是使其中一台邻居路由器成为“主路由器”（master），而使另一台路由器成为“从路由器”（slave）。

“主路由器”将控制数据库描述数据包的信息交换。

-完全邻接阶段（full adjacency）使用调试命令debug ip ospf adj 得到创建邻居关系的过程。

邻居状态机OSPF路由器需要邻居路由器在集中邻居状态之间转换，才能形成邻居之间的完全邻接关系（Full Adjacent）。

-失效状态（Down）——这是一个邻居绘画的初始状态，用来指明在最近一个RouterDeadInterval的时间内没有收到来自邻居路由器的Hello包。

除非在NBMA网络中的那些邻居路由器，否则，Hello数据包是不会发送给那些失效的邻居路由器的。

-尝试状态（Attempt）——这种状态仅仅使用于NBMA网络上的邻居，在NBMA网络上邻居路由器是手工配置的。

在Attempt状态下，路由器将使用HelloInterval的时间胎体Polleterval的时间来作为向邻居发送Hello数据包的时间间隔。

-初始状态（Init）——这一状态表明在最近的RouterDeadInterval时间里路由器收到了来自邻居路由器的Hello包，但是双向通信仍然没有建立。

-双向通信状态（2-way）——这一状态表明本地路由器已经在来自邻居路由器的Hello数据包的邻居字段中看到了它自己的路由器ID，这也就意味着，一个双向通信的绘画已经成功建立了。

在多址网络中，邻居路由器必须在这个状态或者更高状态时才能有资格被选作该网络上的DR或BDR。

-信息交换初始化状态（ExStart）——在这一状态下，本地路由器和它的邻居将建立起主/从关系，并确定数据库表述数据包的序列号，以便为数据库描述数据包的信息交换做准备。

这里具有最高路由器ID的邻居路由器将成为“主”路由器。

-信息交换状态（Exchange）——在这一状态下，本地路由器将向它的邻居路由器发送可以描述它整个链路状态数据库信息的数据库描述数据包。

在Exchange状态下，本地路由器也会发送链路状态请求数据包给它的邻居路由器，用来请求最新的LSA。

-信息加载状态（Loading）——在这一状态下，本地路由器将会向它的邻居路由器发送链路状态请求数据包，用来请求最新的LSA通告。

虽然在Exchange状态下已经发现了最新的LSA通告，但是本地路由器还没有收到这些LSA通告。

-完全邻接状态（Full）——在这一状态，邻居路由器之间将建立起完全邻接关系，这种邻接关系出现在路由器LSA和网络LSA中。

建立一个邻接关系除非邻居路由器之间Hello包的参数不匹配，一般情况下，在点到点、点到多点和虚链路类型的网络上邻居路由器之间总是可以形成邻接关系的。

而在广播型网络和NBMA网络上，将需要选取DR和BDR路由器，DR和BDR路由器将和所有的邻接路由器形成邻接关系，但是在DRothers路由器之间没有邻接关系存在。

在一个邻接关系的创建过程中，OSPF协议使用一下3中数据包类型：-数据库描述包（类型2）-链路状态请求数据包（类型3）-链路状态更新数据包（类型4）邻居数据结构（邻居表）使用命令show ip ospf neighbor 可以观察到路由器单个邻居的邻居数据结构中的一些信息。

Ospf网络类型- 点到点网络（point-to-point）点到点网络，像T1、DS-3或SONET链路，是连接单独一对路由器的。

在这网络上Ospf数据包的目的地址也总是保留224.0.0.5- 广播型网络（broadcast）广播型网络，像以太网，令牌环和FDDI。

广播型网络是多址的网络，它们可以连接多于两台的设备。

在广播型网络上Ospf路由器会选举一台指定路由器和一台备份路由器。

- 非广播多路访问网络（NBMA）NBMA网络，像X.25、帧中继、ATM等。

可以连接两台以上的路由器，但是它们没有广播数据包的能力。

在NBMA网络上的Ospf路由器需要选举DR和BDR ，并且所有的Ospf数据包都是单播的。

- 点到多点网络（point-to-multipoint）点到多点网络是NBMA网络的一个特殊配置，可以被看做是一群点到点链路的集合。

在这个网络上的Ospf路由器不需要选举DR和BDR，Ospf数据包以单播方式发送每一个已知的邻居。

- 虚链路（virtral links）它可以被路由器认为是没有编号的点到点网络的一种特殊配置。

在虚链路上的Ospf数据包是以单播发送的。

除了以上5种网络类型，所有的网络也都可以归纳到下面两种更普通的网络类型之一：- 传送网络（Transit Network）与两台或者两台以上的路由器相连。

- 末梢网络（Stub Netwotk）仅仅和一台路由器相连。

末梢网络上的数据包总是有一个源地址或者目的地址属于这个末梢网络。

末梢网络上的所有数据包要么始发于这个末梢网络上的某台设备，要么终止于这个末梢网络上的某台设备。

Loopback接口也可以认为是末梢网络，可以通过命令ip ospf network point-to-point来改变。

指定路由器和备份指定路由器-描述这个多路访问网络和Ospf区域内其余与其相连的路由器。

-管理这个多路访问网络上的泛洪扩散过程。

网络中的每一台路由器都会与DR形成一个邻接关系。

一台路由器可能是它所连接的其中一个多路访问网络的指定路由器，也可能不是它所连接的另一个多路访问网络的指定路由器。

也就是说指定路由器是路由器接口的特性，而不是整个路由器的特性。

网络上所有的路由器将和指定路由器（DR）与备份指定路由器（BDR）同时形成邻接关系。

如果DR失效，BDR将成为新的DR。

DR和BDR特性-每一台多点访问接口都有一个路由器的优先级（Router Priotity）用一个8位的无符号整数来表示，范围0~255。

在Cisco路由器上，默认优先级是1。

可以通过命令ip ospf priority来更改。

具有0优先级的路由器将不能成为DR或者BDR。

-Hello包包含了表示始发路由器指定的路由器优先级字段，也包含了表示路由器认为可能是DR和BDR的相关接口的IP地址字段。

-当一个接口在一个多址网络上开始有效时，它将把它的DR和BDR的地址设置为0.0.0.0。

同时它也将等待计时器（wait timer）的值设置为等于路由器无效时间间隔（RouterDeadInterval）。

-在多只网络上已经存在的接口将把DR和BDR的地址记录一个接口数据结构表中DR和BDR选举-在路由器和它的邻居路由器之间首先建立双向通讯（2-way communication），接着检查每台邻居路由器发送的Hello包的优先级，DR和BDR字段。