OSPF路由协议
1.OSPF路由协议的基本原理
（1）邻居发现：运行了OSPF协议的路由器会周期性的以组播224.0.0.5的发送Hello报文来发现邻居，同时Hello报文提供维持邻居关系。每隔10s发送一次Hello报文。四个周期内未收到对端收到的Hello报文，则认为邻居失效。
（2）路由交换：建立了邻居关系的路由器之间会发送自己所包含的路由表，如果自己没有对端的路由则会请求发送本身没有的路由信息。
（3）路由计算：OSPF会根据SPF算法，以自己为根节点算出一颗最短路径树。计算完成后将路由加入到路由表中。
（4）路由维护：计算出路由后对路由表进行维护。
2.OSPF的分层结构
（1）.为了方便管理OSPF提出了骨干区域和非骨干区域。
（2）骨干区域不能被分割
（3）骨干区域和非骨干区域必须相连
（4）好处是：减少区域内LSA的数量，便于管理，减少路由震荡。
3.OSPF的路由器类型
（1）IR：区域内路由器
（2）BR：骨干路由器
（3）ABR：区域边界路由器
（4）ASBR：自治系统边界路由器
4.OSPF的网络类型：
（1）Broadcast（广播）：当链路类型为以太网或FDDI时，OSPF默认为广播。OSPF协议默认的网络类型为广播。通常以组播224.0.0.5 和224.0.0.6发送协议报文。
（2）NBMA（非广播多点可达）：当链路层协议是FR,ATM,或X.25时，OSPF默认的网络类型是NBMA，该情况以单播发送协议报文。
（3）P2MP（点到多点）正常情况下不会是P2MP，可能是NBMA强制改为P2MP。该类网络中以组播224.0.0.5发送协议报文。
（4）P2P（点到点）：当链路层协议为HDLC或PPP时，OSPF默认的网络类型为P2P，该类网络意外组播224.0.0.5发送协议报文。
5.OSPF协议的五种协议报文
（1）Hello报文：周期性的发送用来发现维护邻居关系，发送内容包括定时器数值，DR和BDR以及自己已发现的邻居状态信息。
（2）DD（数据库描述）报文：本地LSDB的所有的LSA摘要。
（3）LSR（链路状态请求报文）报文：请求对方自己所需要的LSA。两台路由器相互交换DD报文后，发现自己没有对端的路由信息。就会发送LSR报文请求所需的LSA
（4）LSU（链路状态更新报文）：向对方发送所需的LSA摘要
（5）LSAck（链路状态确认）报文：用来对收到的LSA进行确认。
（6）OSPF的协议报文直接封装在IP报文中，协议号为89。
6.OSPF的邻居建立和状态迁移：
（1）邻居发现和维护：运行了OSPF的路由器之间以组播224.0.0.5互相发送协议报文，进行参数协商，如果协商通过则认为邻居发现。
（2）DR与BDR的选举：按照路由器的优先级，Router ID 接口IP地址等进行选举，优先级为0的路由器不具备选举资格。
（3）只有广播和非广播多点可达才会选举DR与BDR。
7.OSPF邻接关系建立得过程：以两台路由器为例R1和R2
（1）初始情况下两台路由器的邻居状态都为DOWN状态，然后互相发送Hello报文
（2）R2收到R1的Hello报文后，将R1添加到自己的邻居表中，并把R1设置为Init状态，然后向R1发送Hello报文，字段包含R1的Router ID，表示自己已经收到了R1的Hello报文。
（3）R1收到R2的Hello报文，把R2加入到邻居表中，并把邻居状态设置为2-way状态。然后向R2发送包含R2Router ID的Hello报文，表明收到了R2的Hello报文。
（4）R2收到后将R1的邻居状态设置为2-way
至此邻居关系已经建立，两台设备不承担DR和BDR的工作将会维持在2-way状态。如果不是则需要进一步建立邻接关系。
（5） R1将R2的邻居表状态设置为ExStart状态，并且发送一个不包含LSA摘要的DD报文，开始主从关系的协商。协商自己是不是Master路由器，来主动的发送DD报文，控制和修改报文的序列号。
（7）R2收到R1的DD报文后，将R1的邻居状态也设置为ExStart 状态。并且认为自己是Master路由器。
（8）R1同意R2作为Master路由器。并且将R2的邻居状态设置为Exchange，并且发送DD报文，此时DD报文中包含LSA摘要。
（9）R2收到R1的DD报文后，将邻居表中的R1设置为Exchange状态,和R1交换LSA摘要。
（10）R1和R2都收到对方发送的LSA摘要，与自己的LSDB进行比较。如果有某台路由器假设R1，发现对方所有的LSA自己都存在，那么直接进入Full状态。若R2发现自己的LSDB中缺少LSA则向R1请求LSA。
（11）R2将R1的邻居状态设置为Loading状态，同时向R1发送LSR报文，请求自己所需的LSA。
（12）R1收到后向R2发送所需的LSU报文。
（13）R2收到R1发送的LSA摘要并放入自己的LSDB中，只有当请求的所有LSA都收到后，才将R1的邻居状态设置为Full。
到此ODPF完整的邻接关系建立完成。在这些状态中只有Down，2-way和Full是稳定状态。
默认情况下一个小时刷新一次LSDB，如果一个小时还未收到LSA，那么LSA就会被老化并且移除。
默认情况下半个小时刷新一次LSA。
本章总结：
1.OSPF协议的特点和分层结构
2.OSPF的五种协议报文和四种网络类型
3.OSPF的邻居建立过程和DR/BDR的选举
4.OSPF协议LSDB的更新