内容概要
1、OSPF路由协议
1、OSPF的基本概念
OSPF是开放的最短路径优先协议。As是指由同一个技术管理机构管理、使用统一选路策略的一些路由器的集合。
按协议类型分类：OSPF是链路状态路由协议
【1】按自治系统分为
1GP:内部网关路由协议，运行在AS内部的路由协议，主要解决AS内部的选路问题，发现、计算路由。主要:RIP1/RIP2、OSPF、ISIS、EIGRP（思科私有协议)
EGP:外部网关路由协议，运行在As与As之间的路由协议，他解决As之间选路问题。通常:BGP
【2】按协议类型分类
距离矢量路由协议:RIP1/2、BGP(路径矢量协议）、EIGRP（高级距离矢量协议)
路由器对全网拓扑不完全了解。是"传说的路由"，A发路由信息给B，B加上自己的度量值又发给c，路由表里的条目是听来的。
链路状态路由协议:OSPF、ISIS
路由器对全网拓扑完全了解。是"传信的路由"，a将信息放在一封信里发给B，B对其不做任何改变，拷贝下来，并将自己的信息放在另一封信里，两封信一起给C，这样，信息没有任何改变和丢失，最后所有路由器都收到相同的一堆信，这一堆信就是ISDB。然后，每个路由器运用相同的SPF算法，以自己为根，计算出SPF Tree(即到达目的地的各个方案），选出最佳路径，放入路由表中。
2、OSPF的工作过程
首先要建立邻接关系，邻接关系里面由邻接列表，通过邻接列表去学习链路状态信息，然后会将所有学习到的状态信息存储到自己的链路状态数据库（LSDB）当中，接着会通过Dijkstra（可以想成最短路径算法）算法将数据库当中的信息算出最短路径树， 最后会形成一个完整的路由表。
3、OSPF的区域
OSPF划分多个区域，每个OSPF路由器只维护所在区域的完整链路状态信息
区域ID：区域ID可以表示成一个十进制的数字，也可以表示成一个IP。
4、Route ID
Route ID就是OSPF区域内唯一标识的IP地址，相当于身份证。
Route ID的选取规则，分为自动选取和手动选取。自动选取：选择路由器上loop back接口上最高的IP地址。如果没有loop back接口，那么就会直接在物理端口上选择最大的IP地址。
手动选取：可以使用Route-id命令去指定一个Route ID。
手动选取的优先级大于自动选取的优先级
5、DR和BDR以及DRothers
DR为指定路由器，比如有一组路由器，在其中选取一个队长就是DR，那么副队长就是BDR，由他们来管理这组路由器。剩下的其他的路由器则为DRothers，DRohters之和DR和BDR形成邻接关系
DR和BDR的选举方法：自动选取和手动选取，自动选取：网段上RouterID最大的路由器为DR，第二大的则为BDR
手动选取：1、可以修改优先级，优先级越大越优先，范围是0~255，默认是1。2、如果优先级相同，则需要比较RouterID。3、路由器的优先级设置为0的话，就不参与DR和BDR的选举。
DR和BDR的选举过程：如果有一台优先级为3的路由器成为了DR，后来再接上一台优先级为10的路由器，它也不能成为DR，虽然路由器的优先级可以影响选举过程，但是他不能强制更换已经成为DR的路由器。
OSPF的组播地址，224.0.0.5和224.0.0.6
当所有路由器开机时，发送hello包的时候，相互传播用的就是224.0.0.5。当确定完DR和BDR之后，DRothers会通过224.0.0.6将自己的链路状态信息发送给DR和BDR。当DR和BDR学习完链路信息之后，会通过224.0.0.5发送给DRothers。
6、OSPF的数据包类型
OSPF数据包承载在IP数据包内，使用协议号89。
| OSPF数据包 | 描 述 |
|---|---|
| Hello包 | 用于发现和维持邻居关系，选举DR和BDR |
| 数据库描述包(DBD) | 用于向邻居发送摘要信息以同步链路状态数据库 |
| 链路状态请求包(LSR) | 在路由器收到包含新信息的DBD后发送，用于请求更详细的信息 |
| 链路状态更新包(LSu) | 收到LSR后发送链路状态通告(LSA) ，一个LSU数据包可能包含几个LSA |
| 链路状态确认包(LSAck) | 确认已经收到DBD/ LSU，每个LSA需要被分别确认 |
7、OSPF邻接关系的建立
OSPF启动的第一个阶段用的是Hello报文建立双向通信的过程。比如两个路由器R1和R2，R1有1.0网段和0.0网段，R2有2.0和0.0网段，那么0.0是他们公用网段，刚开始的时候，两个路由器都属于down状态，互相不认识。接下来R1会通过224.0.0.5发送hello包给R2，这个包里含有优先级和RouteID，此时已经进入init状态，R2会收到R1发送的hello包，并拆开来看，进行比较，发现没有自己的RouteID，就会再回复一个hello包给R1，附带自己的优先级和Route ID，这时进入2Way状态，当R1收到R2发送的hello包的时候，也会拆开来比较Route ID，来选举出谁是DR。
OSPF启动的第二个阶段是建立完全邻接关系
当选举完DR和BDR之后，就进入Exstart状态，进入Exstart状态后，双方还会再互相发送比较RouteID，来确定主从状态。当确定完毕后，就进入了Exchange状态，双方会互相发送DBD报文，用于比较双方的数据库状态，完整程度，接收方也会回应一个LSAck报文，如果有发现新的摘要信息，就会发送新的请求，这时就会进入loading状态，路由器会发送LSR报文去请求详细信息，当另一个路由器回复LSU报文的时候，发送请求的路由器也会回应一个LSAck报文进行响应。这就是loading状态。当大家都学习完毕之后，就会进入收敛状态，此时就进入了full状态了。
8、OSPF与RIP的比较
| OSPF | RIP V1 | RIPV２ |
|---|---|---|
| 链路状态路由 | 距离矢量路由 | 距离矢量路由 |
| 没有跳数限制 | 最大15跳，超过15跳不可达 | 最大15跳，超过15跳不可达 |
| 支持可变长子网掩码（VLSM） | 不支持可变长子网掩码（VLSM） | 支持可变长子网掩码（VLSM） |
| 收敛速度快 | 收敛速度慢 | 收敛速度慢 |
| 使用组播送链路状态更新 | 周期性广播更新整个路由表 | 周期性组播更新整个路由表 |
9、命令
[R1-LoopBack0] ospf 1
[R1-ospf-1] area 0
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0] network 192.168.10.0 0.0.0.255
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0] network 12.0.0.0 0.0.0.255
R3也是一样，这里就不发了。
直接进入PC进行配置
