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OSPF介绍
 
- OSPF:开发式最短路径优先协议
 - 无类别链路状态型IGP(内部网关协议,主机和路由器间交换信息的协议)协议
 - 协议号89,管理距离110,通过LSA(链路状态通告)进行交互
 - 默认状态不进行路由汇总
 - 组播更新,地址224.0.0.5(DR洪泛)、224.0.0.6(DRother洪泛),触发更新\周期更新时间30min,死亡时间为hello时间4倍
 - 链路状态LS,路由器使用SPF算法
 - 收敛速度快,选择路径佳(可防环),占用资源少
 - 按带宽计算成本,带宽越高,成本越低
 - LSA最大存活时间1h,30min洪泛一次
 
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OSPF路由器区域类型
 
- 内部路由器,LSDB相同
 - 主干路由器,位于主干区域边缘的路由器,至少一个接口与区域相接
 - 区域边界路由器ABR,连接多个区域的路由器(至少俩个LSDB,一个主干区域,一个非主干区域)
 - 自主系统边界路由器ASBR,至少一个接口一外网相连
 
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OSPF区域划分
 
- 基于地理、高性能路由器划分
 - 减少LSA洪泛
 - 降低路由器硬件性能上的高要求
 - 便于管理
 
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OSPF维护表
 
- 邻居表-连接关系数据库(dis ospf peer)
 - OSPF拓扑表-拓扑数据库LSDB(dis ospf lsdb)
 - 路由选择表-转发数据库(dis ospf routing)
 
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路由类型
 
- 域内路由O
 - 域间路由OIA
 - 域外路由类型一OE1,累加metric(开销值)
 - 域外路由类型二OE2,不累加metric
 - ON1/ON2和OE1/OE2,由NSSA的ASBR重发布而来
 
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网络运行状态
 
- 点到点p2p,可不同IP子网,仅一对接口创建邻居关系,不选举DR/BDR(PPP,HDLC)
 - NBMA,非广播多点可达,网络OSPF运行模式(只存在attempt状态)(ATM,X25)
 - 广播,一个IP子网,组播发现邻居,选举DR/BDR
 - 非广播,一个IP子网,手工制定邻居,选举DR/BDR
 - MP,一个IP子网,组播发现邻居,不需要DR/BDR
 - MP非广播,手工指定邻居,不选举DR/BDR
 
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MGRE构建不同拓扑类型
 
- 星型--中心到站点--轴辐状,中心站点为DR,取消BDR
 - 全连网状--不需要关注DR
 - 部分网状--基于能够全网段内正常共享LS来考虑最佳DR位置
 
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邻居建立必要条件
 
- 俩台路由器运行OSPF协议
 - 俩台直接连接,接口相邻
 - 认证方式相同(p2p只有一个可以建立邻居关系),认证密码一致
 - 网络掩码相同(ma可以不相同)
 - Hello/dead时间一致
 - router-id唯一
 - 区域ID一致
 
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选举DR/BDR
 
- 发送Hello报文,寻找邻居,建立邻居关系,选择DR时会优先选择在某一网段上路由器接口优先级最高的路由器作为本网段的DR
 - 路由器的优先级的范围为0~255,默认情况下,OSPF路由器的接口优先级为1,255为优先级最高,当一台路由器位于某一网段的接口的优先级被人为的指定为0后,此时该台路由器在该网段将永远没有DR和BDR的选举权限,永远为DRother角色
 - 如果同一网段的两台路由器的两个接口优先级相同时,则比较两台路由器的router-ID,哪台路由器的rouer-ID数值大,那么该台路由器将是这个网段的DR
 - 实际环境中,当一台路由器优先运行OSPF协议时,即使它的优先级比其他的路由器低,router-ID也小,那么它也有可能成为DR。这是OSPF为了保证网络的稳定而规定的,也就是广播类型的网络中的DR和BDR的选举是在某一次中有效的
 - 当网络中DR选举出来后,比DR级别低的那台路由器就是BDR角色
 - 优点:减少网络中的邻接关系、减少LSA的泛洪数量、维持网络的稳定
 
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特殊区域
 
- stub末梢区域:过滤4、5类LSA,不能存在ASBR,在stub边界(ABR),产生3类缺省
 - total stub:过滤3、4、5类LSA,不存在ASBR,在stub区域ABR产生一条3类缺省
 - nssa非完全末梢区域:过滤4、5类LSA,可存在ASBR,产生7类LSA用于通告外部路由,不能在边界上下发送缺省路由
 - total nssa:过滤3、4、5类LSA,可存在ASBR,产生7类LSA通告外部路由,可在边界上下发送缺省路由(3类缺省LSA由ABR产生)
 
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五种数据包
 
- Hello:邻居和邻接的发现、建立、保活、DR/BDR选举(死亡时间10/30s)
 - DBD:数据库描述,携带数据库目录
 - LSR:链路状态请求,查询目录中本地未知的LSA信息
 - LSU:链路状态更新,应答查询包,携带各种LSA(所有LSA均由此转发)
 - LSACK:链路状态确认,确认DBD和LSU
 
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八种状态机
 
- down邻居会话初始状态:一旦本地发出的hello包进入下一状态
 - attempt:只存在与NBMA网络中,没有收到邻居任何信息,但周期性向邻居发送报文(错误:NBMA网络指定错误邻居)
 - init初始化:路由器死亡时间内接收到的hello包若存在本地的RID,进入下一状态
 - 2-way双向通信:邻居关系建立的标志(错误:MA网络不可自动生成,优先级都配置0)
 - exstart信息交换初始状态:本地邻居建立主从关系,确认谁先发谁后发,用DBD包,DBD不携带LSA的头部。DBD 包进行主从关系选举,RID大的为主优先进入下一状态(错误:MTU不一致)
 - exchange信息交换初始状态:本地邻居发送LSDB请求LSA,使用真正的DBD包来共享数据库目录;需要ACK确认;看到对方的部分LSA信息
 - loading信息加载:使用LSR/LSU/LSack来获取未知的LSA信息(错误:LSDB不能同步)
 - full完全邻接:邻接关系建立
 
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七类LSA
 
- 1类:描述拓扑
 - 2类:1类不携带MA网络路由,2类可携带MA
 - 3类:复制本区域3类LSA,甩给其他区域
 - 4类:通告ASBR的RID,ABR发送,辅助5类
 - 5类:传外部路由,复制域外路由(距离矢量),ASBR发送
 - 7类:存在俩个ABR时,7转5,使用RID大的转(防环),如果之前发送的3类存在该条信息,则不发送
 
| 类别 | 传播范围 | 通告者 | 携带信息 | link-id | 
| 1类-router | 单区域,本地区域 | 单区域所有路由器 | 本地直连拓扑 | 通告者的RID | 
| 2类-network | 单区域,本地区域 | DR | 单个MA网段拓扑 | DR接口的IP地址 | 
| 3类-summary | 整个OSPF,除源区域 |   ABR 经过下一个ABR修改为本地  | 域间路由条目(OIA) |   域间路由的目标网络号 (OIA路由目标网段)  | 
| 4类-asbr | 除ASBR所在区域外的整个ospf区域 |   ABR 经过下一个ABR修改为本地  | ASBR位置 | ASBR的IRD | 
| 5类-ase | 整个OSPF域 | ASBR | 域外路由条目(OE) |   域外路由目标网络号 (OE路由目标网段)  | 
| 7类-nssa | 单个nssa区域 | ASBR | 域外路由条目(OE) |   域外路由目标网络号 (OE路由目标网段)  | 
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负载均衡
 
- 将负载也就是工作任务进行平衡、分摊到多个操作单元上进行执行,不是基础网络设备,而是一种性能优化设备
 - OSPF会自动计算接口上的Cost值,但也可以通过手工指定该接口的Cost值,手工指定的优先于自动计算的值
 - OSPF计算的Cost,同样是和接口带宽成反比,带宽越高,Cost值越小。到达目标相同Cost值的路径,可以执行负载均衡,最多6条链路同时执行负载均衡
 - 它可以通过ECMP等价多路径实现,即存在多条到达同一个目的地址的相同开销的路径。当设备支持等价路由时,发往该目的IP或者目的网段的三层转发流量就可以通过不同的路径分担,实现网络的负载均衡,并在其中某些路径出现故障时,由其它路径代替完成转发处理,实现路由冗余备份功能
 
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认证
 
- 接口认证:ospf authentication-mode md5 1 cipher 123456
 - 区域认证:authentication-mode md5 1 cipher 123456
 - 虚链路认证:vlink-peer 9.9.9.9 md5 1 cipher 123456
 - 明文/密文,建议密文md5
 
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沉默接口
 
- 用于路由器连接PC
 - 终端设备接口,全网可达,路由协议中宣告,所有也会周期向下方终端发送路由协议信息,造成资源浪费,安全问题,需要关闭
 - 不可配置到路由器与路由器相连的骨干接口,将导致邻居间无法收发路由信息,无法建立邻居关系
 - Ospf 1---silent-interface g0/0/2
 
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加快收敛
 
- int g///---ospf timer hello 10
 
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缺省路由
 
- 3类缺省  特殊区域自动产生;末梢、完全末梢、NSSA、完全NSSA
末梢、完全末梢、完全NSSA这3中特殊区域,会在配置完成后,由该区域连接骨干区域的ABR向该区域内部发送,NSSA将拥有3类和7类两种缺省,内部优于外部,故信任3类 - 5类缺省 外部路由,重发布产生的;本地路由器的路由表中,存在任意方式产生的缺省路由后,通过专门的指令,将其重发布到OSPF协议中[r9-ospf-1]default-route-advertise
 
[r9-ospf-1]default-route-advertise 将本地路由表中通过其他方式获取的缺省路由,重发布到内部的OSPF协议中 默认导入类型2路由
[r9-ospf-2]default-route-advertise type 1 修改为类型1
- 7类缺省  NSSA或完全NSSA,自动由该区域连接骨干的ABR发出,但在完全NSSA中还会产生3类缺省,故完全NSSA中7类缺省无意义;
默认5类一样也是类型2 
[r6-ospf-1-area-0.0.0.3]nssa default-route-advertise  
  手工产生7类缺省,前提在NSSA区域中
- 若一台设备同时学习到的多条不同类别的缺省路由内部优于外部、3类优于5/7
 - 若均为5类或均为7类,类型1优于类型2;类型相同,比较优先级,优先级相同比较cost值,完全一致负载均衡
 - 若5、7类相遇,类型1优于类型2;类型相同,比较优先级,优先级相同比较cost值,完全一致5类优于7类
 
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重发布
 
- 在一个网络中,出现了两种路由协议,或者同一种的不同进程时
 - 协议间、进程间,数据库、信息独立不共享
 - 重发布技术,可以在两种协议或两种进程间,进行路由条目的共享,实现全网可达
 - 重发布动作只能由ASBR来完成,它同时工作在两种协议或两种进程间
 - 俩者协议存在不同的最大值;故将A协议发布到B协议时,ASBR将清除该条目在A协议中的度量,而是人为添加一个起始度量值,再将路由条目共享到B协议中;B协议可以基于起始度量来叠加内部度量
 - 将A协议发布到B协议时,是在ASBR上,的B协议中进行命令配置
 - 将A协议发布到B协议时,是将ASBR上所有直连于A协议上的路由,及ASBR通过A协议学习到的所有路由全部共享到B协议中
 - a->b [r4-ospf-1]import-route rip 1默认导入路由,其优先级为150;5类或7类LSA共享;默认种子度量为1;类型为2
 
[r4-ospf-1]import-route rip 1 type 1 修改类型
[r4-ospf-1]import-route rip 1 cost 2 type 1 类型和种子度量均修改
- 静态->B [r4-ospf-1]import-route static默认种子度量为1;类型为2
 
缺省路由不能在重发布静态时导入;只能使用专门的命令来导入ASBR从其他协议处产生的缺省路由
[r4-ospf-1]default-route-advertise
- 直连->B     [r4-ospf-1]import-route  direct
默认种子度量为1;类型为2 









