OSPF 开放式最短路径优先（Open Shortest Path First）是IETF组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议（Interior Gateway Protocol），目前针对IPv4协议使用的是OSPFv2，针对IPv6协议使用OSPFv3

OSPF采用最短路径优先(SPF)算法，链路状态路由协议是层次式的，网络中的路由器并不向邻居传递“路由项”，而是通告给邻居一些链路状态

OSPF协议采用组播，组播地址:224.0.0.5和224.0.0.6，其中DR /BDR监听目的IP地址为224.0.0.6的数据包，DRother监听目的IP地址为224.0.0.5的数据包

OSPF协议特点：

OSI层次：OSPF用IP承载，属于传输层协议，协议号89

算法特征：SPF算法

有类无类：无类域间路由

运行范围：IGP内部网关协议

最佳路径：

华为：管理距离10

H3C：管理距离10

思科：管理距离110

度量值：出接口的cost值

认证功能：接口认证和区域认证，同时存在则接口认证优先

OSPF报文类型：

hello：发现、建立和维护邻居关系，选举出DR和BDR

DBD：通告lsa的摘要信息

LSR：请求具体的lsa信息

LSU：通告/更新具体的lsa信息

LSACK：用于隐式确认LSU 保证可靠性

Router-ID：

1、用于标识 OSPF 路由器，是一个 32 位的数值，跟 IPv4 地址格式一样

2、每台设备的唯一标识不能相同，默认为0.0.0.0，华为会优先选择第一个UP接口作为router id，选举之后不会改变，除非重启路由器

3、可以全局设置和在进程下设置，进程下优先，配置之后重启进程生效；配置的Router-ID和接口的IP地址相互独立共存

Router-id 选举：

1、手工指定RID，进程的router-id 优先于全局的router-id

2、优选环回口或物理口IP地址大的

OSPF邻居状态：

down->(attempt)->init->2-way->exstart->exchange->loading->full

down:  表示还没有建立起邻接关系，没有检测到活动邻居，没有收到任何hello报文

attempt:  只存在于NBMA网络中，当一台设备试图联系自己邻居时，没有收到回应报文时

init：表示一台路由器收到另一台路由器的hello报文，但是报文中的邻居表里没有自己的RouterID

2-way：表示一台路由器收到另一台路由器的hello报文，报文的邻居表中有自己的RouterID，标识着邻居建立完成；多路访问网络这时需要选取DR/BDR才能往下进行，其他网络无条件往下继续

exstart:  协商主从关系，RouterID大的为主，主先发送DBD报文，确定DD报文的序列号同时比较MTU。

exchange：在主的带领下开始交换DBD，也向邻居发送LSR来请求新的LSA

loading：发送LSR请求最新LSA，收到新的LSA，对比LSA的序列号

full：已建立完全邻接关系，完成更新过程，其数据库与邻居完全相同

OSPF关系建立：

邻居关系：

邻居建立需要经过的4种状态：down attempt init 2way

Dother设备之间只建立邻居关系

邻接关系：

邻接建立需要经过的状态：exstart exchange loading full

DR和BDR与Dother之间需要建立邻居关系和邻接关系

OSPF网络类型：

1、点到点       P2p            组播建立邻居

2、点到多点    P2mp         组播建立邻居

3、广播          Broadcast   组播建立邻居

4、非广播       NBMA        单播建立邻居

5、虚链路       Vlink          单播建立邻居

OSPF时间关系：

点到点、广播、虚链路类型中 hellointerval是10s  deadinterval是40s

非广播、点到多点中hellointerval是30s  deadinterval是120s

OSPF 既支持触发更新，也支持周期性更新，默认设备每1800s泛洪一次 LSA，LSA超时时间(删除时间)是3600s。

OSPF区域类型：

骨干区域：连接所有常规区域的区域，也叫做区域0，相当于总部

常规区域：连接骨干区域的区域，也可以叫非骨干区域，相当于分支

末梢区域：连接骨干区域的特殊区域，也可以叫非骨干区域，相当于分支

OSPF设备类型：

DR：指定路由器，其负责在MA网络建立和维护邻接关系并负责LSA的同步，减少LSA的泛洪

BDR：备份指定路由器，接替DR的工作

ABR：区域边界路由器，用来连接骨干区域和非骨干区域

ASBR：自治系统边界路由器，它位于OSPF自主系统和非OSPF网络之间，把一个外部路由导入到OSPF里面

DR/BDR的选举方式：在MA网络中需要选举DR和BDR

1、接口的优先级越大越优先，如果为0则没有选举权，默认为1

2、接口的优先级相等时，比较设备Router-ID，越大越优先

3、DR和BDR选举完成后不能被抢占，除非重启路由器

导致邻接关系建立不起来的原因：

1、 卡在DOWN，网络类型与二层网络类型条件不匹配、有ACL阻挡、hello和dead时间不一致、区域ID不一致、认证错误、特殊区域类型不一致、Route ID相同。

2、 卡在2way，多路访问网络不能选举DR/ BDR，就是priority 都为0。

3、 卡在exstart和exchang，链路两端MTU设置不同，mtu大的可以接受mtu小的报文，可以ip ospf mtu-i gnore忽略.；

4、卡在exchange, 11. 0和12.3IOS的LSA格式不兼容。

5、卡在loading和full状态，使用sdb-overflow-limit 1 限制从邻居收到的路由条目，导致邻居的剩余路由列表不为空

OSPF的LSA类型：

1类(router-lsa)：存在本地所在区域内，所有路由器都会通告，描述路由器自身所在区域的直连拓扑（接口的地址、接口类型、接口开销打包成1类LSA通告给邻居），不可被删除

2类(network-lsa)：存在本地所在区域内，DR通告（每个MA网络中的DR），描述该MA网络中所有已经形成邻接的路由器（包括DR），也就是指单个MA网络中的拓扑（描述广播网段上的路由器的router-id）

3类(network summary-lsa)：存在整个ospf域，ABR通告（在经过下一台ABR时，修改为新的ABR的RID），描述区域间的路由信息，将所连路由器的链路信息以子网的形式传播到相邻区域

4类(asbr-summary-lsa)：存在于除了ASBR所在区域的整个OSPF域（ASBR所在区域是基于1类LSA交代的位置），ABR通告（和ASBR同一区域的ABR，在经过下一台ABR时，修改为新的ABR的RID），告诉其他路由器ASBR的位置

5类(as-external-lsa)：存在整个OSPF域，ASBR通告，描述AS外部路由信息（被引入的路由信息）

6类：是在MOSPF中用于标识组播组成员用的，交换机不支持

7类(nssa-lsa)：存在本地的NSSA区域，ASBR通告，描述的还是本AS之外的路由信息（注意的是该LSA不能直接进入骨干区域，而是需要NSSA区域的ABR将其转换成5类的LSA才能注入骨干区域）

8类：ospfv3新增，包含了本路由器的链路本地地址和这个接口上的所有ipv6地址信息向该链路上的其他所有路由器通告

9类：ospfv3新增，描述路由信息，该类LSA用来通告一个或多个ipv6地址前缀

10类：用于MPLS TE环境中

11类：用于MPLS TE环境中

OSPF环路避免机制：

域内防环：通过SPF算法，区域内部形成一个最短路径树，是一个无环树

域间防环：

1、区域之间存在水平分割机制，从某个区域学到的路由信息不会再通告回这个区域

2、非骨干区域从ABR学习到的路由信息不会在通告到其它非骨干区域

OSPF协议注意点：

1、只有广播和NBMA才会选举出DR和BDR

2、OSPF的进程号只有本地意义，不同设备是通过唯一的router-id识别

3、单区域不需要骨干区域，多区必须有一个骨干区域

4、vlink-peer后面接邻居的router-id 并不是接口地址

5、 华为默认把loopback当作主机路由看待，路由掩码不管多少位都通告成32位，type类型为p2p，如果想通告24位需要把网络类型改成broadcast ；而思科的loopback口通告默认状态是loopback，type类型是loopback，宣告也是32位，如果想要宣告24位 需要把网络类型改成p2p。

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