CCNA-OSPF协议总结
OSPF路由协议基础科普
OSPF路由协议基础(一)OSPF(O p en Short Path First)最优路径算法路山协议。
OSPF路山协议的Dis tance值为11 0 ,它拥有一个Met r i c值,此值是OSPF路由协议用来衡量链路好坏的,当一条链路的Metric值越小，则证明此条链路越好，反之此条链路越差。
路由协议按数据传输方式分，分为有类(Clas sfull)和无类(C I assle s s)两种，有类路山协议是指传输可达性路山信息(NLRI)时不带子网掩码；无类路山协议是指传输可达性路山信息(NLRI)时带子网掩码。
路山协议按数据传输类型分，分为距离向量(Distance Ve c t or)和链路状态(Link S t ate)两种，距离向量(DV)路由协议没有路由器ID(Router-ID),并且只传递可达性路由信息(NLRI);链路状态(LS)路ill协议限制每一台路山器必须要有一个未被使用过的路山器ID(Router-ID),而且它无条件转发任何从邻居传来的可达性路山信息(N LR I )。
OSPF路由协议基础(二)距离向量路由协议：此时，假如Route r A后面有一个1.0网段,RouterB后面有一个2.0网段，Rout e rA告诉RouterB通过我(Router A )可以到达1.0网段，Rout erB告诉R ou t e rC通过我(RouterB)可以到达1 .0网段，此时,Ro u t erA到达1.0 网段的路断了，那么，他会查找它的邻居Route rB,而此时RouterC也要到I . 0网段，他也会去查找它的邻居Rou t erB,这时Rout e rB的路由表里有 1.0网段的路ill,Route r A和Route「C都会将数据发到RouterB,可是,Ro uter B到不了1.0网段，这样就形成了路山环路。
各种距离向量路山协议都有它自己解决路由环路的方法，在此暂不讨论。
ospf路由协议
Osfp 路由协议1、OSPF协议概述OSPF（Open Short Path First）开放最短路径优先协议，是一种基于链路状态的内部网协议（Interior Gateway Protocol），主要用于规模较大的网络中。
2、OSPF的特点●适应范围广：支持各种规模的网络，最多可支持数百台路由器。
●快速收敛：在网络拓扑结构发生变化后立即发送更新报文，使这一变化在自治系统中被处理。
●无环路由：根据收集到的链路状态用最短路径树算法计算路由。
●区域划分：允许自治系统内的网络被划分成区域来管理，区域间传送的路由信息被汇聚，从而减少了占用的网络资源。
●路由分级：使用4类不同的路由，按照优先顺序分别是区域间路由、区域路由、第一类路由、第二类路由。
3、OSPF的基本概念●自治系统（Autonomous System，AS）：为一组路由器使用相同路由协议交换路由信息的路由器。
●路由器ID号：运行OSPF协议的路由器，每一个OSPF进程必须存在自己的Router-ID。
●OSPF邻居：OSPF路由器启动后，便会通过OSPF接口向外发送Hello报文，收到Hello报文的OSPF路由器会检查报文中所定义的参数，使双方成为邻居。
●OSPF连接：只有当OSPF路由器双方成功交换DD报文，交换LSA并达到LSDB的同步后，才能形成邻接关系。
4、OSPF路由的计算过程每台路由器根据自己周围的网络拓扑结构生成链路状态通告（State Advertisement，LSA），并通过更新报文将LSA发送给网络中的其他OSPF路由器。
每台OSPF路由器都会收到其他路由器通告的LSA，所有的LSA放在一起便组成了链路状态数据库（Link State Database，LSD）。
LSA是对路由器周围网络拓扑结构的描述，LSDB 则是对整个自治系统的网络拓扑结构的描述。
OSPF路由器将LSDB转换成一张带权的有向图，这张图便是对整个网络拓扑结构的真实反映。
OSPF协议详解总结
* Area ID-用于区分OSPF数据包属于的区域号，所有的OSPF数据包都属于一个特定
的OSPF区域。
* Checksum-校验位，用于标记数据包在传递时有无误码。
* Authentication type-定义OSPF验证类型。
* Authentication-包含OSPF验证信息，长为8个字节。
相邻关系。见下图
DR的选举过程：这里可以以选举村长为例
选举的时候用Hello包中的DR字节来标识，开始的时候都是标识的自己，一旦选举出一个DR来那么即使后来再有优先级更高的进来也不重新选举（因为一旦重新选举那么所有的邻接关系都要重新建立）
OSPF启动的过程：
down
init
发送Hello（224.0.0.5）DR字段为全零（因为还没有选出DR），
FDDI或快速以太网的Cost为1，2M串行链路的Cost为48，10M以太网的Cost为10等。
所有路由器会通过一种被称为刷新（Flooding）的方法来交换链路状态数据。Flooding是指路由器将其LSA数据包传送给所有与其相邻的OSPF路由器，相邻路由器根据其接收到的链路状态信息更新自己的数据库，并将该链路状态信息转送给与其相邻的路由器，直至稳定的一个过程。当路由器有了一个完整的链路状态数据库时，它就准备好要创建它的路由表以便能够转发数据流。CISCO路由器上缺省的开销度量是基于网络介质的带宽。要计算到达目的地的最低开销，链路状态型路由选择协议（比如OSPF）采用Dijkstra算法，OSPF路由表中最多保存6条等开销路由条目以进行负载均衡，可以通过"maximum-paths"进行配置。如果链路上出现fapping翻转，就会使路由器不停的计算一个新的路由表，就可能导致路由器不能收敛。路由器要重新计算客观存它的路由表之前先等一段落时间，缺省值为5秒。在CISCO配置命令中"timers spf spf-delay spy-holdtime"可以对两次连续SPF计算之间的最短时间（缺省值10秒）进配置。
OSPF区域与汇总
OSPF区域与汇总OSPF（Open Shortest Path First）是一种用于互联网协议（IP）网络中的动态路由协议。
它使用链路状态路由算法来计算网络中最短路径，以便有效地转发数据包。
OSPF使用区域和汇总来优化网络性能和管理。
首先，让我们了解OSPF区域。
OSPF网络可以被分割成多个区域，每个区域的路由器只负责该区域内的路由计算。
这种分割减少了OSPF网络的复杂性，并提高了网络性能。
每个区域都有一个区域边界路由器（Area Border Router，ABR）用于连接不同区域。
ABR负责在区域之间转发路由信息，以便找到最佳路径。
每个区域都有一个唯一的区域号，并用32位IP地址表示。
1.减少路由器交换的路由信息数量，降低了网络开销，提高了网络性能。
2.提高网络可伸缩性。
当网络扩展时，可以简单地添加新的区域而不影响现有区域。
3.提供了更好的管理和维护。
每个区域内的路由器只需要关心本区域的路由计算，简化了网络管理和故障排除。
接下来，让我们了解OSPF的汇总功能。
在大规模的网络中，有时需要合并网段以减少路由表中的项目数量。
这可以通过汇总来实现。
OSPF提供了几种汇总方式，包括汇总路由、包含汇总和默认汇总。
1.汇总路由：将一组连续的网络合并成一个路由项目。
这样可以减少路由表中的项目数量，提高路由查询的速度。
例如，将子网192.168.1.0/24、192.168.2.0/24和192.168.3.0/24汇总成192.168.0.0/162.包含汇总：将多个网络合并到一个较长的网络范围内。
这个较长的网络范围包含所有要汇总的网络。
例如，将子网192.168.1.0/24和192.168.2.0/24包含汇总到192.168.0.0/223.默认汇总：将所有未知目的地汇总到一个默认路由上。
这样做可以减少对未知目的地的路由计算。
默认汇总通常由边界路由器执行。
例如，将所有从区域内部到外部的流量汇总到默认路由上。
OSPF协议介绍
OSPF协议介绍来⾃:https:///zzj244392657/article/details/92617311/概述路由协议OSPF全称为Open Shortest Path First，也就开放的最短路径优先协议，因为OSPF是由IETF开发的，它的使⽤不受任何⼚商限制，所有⼈都可以使⽤，所以称为开放的，⽽最短路径优先（SPF）只是OSPF的核⼼思想，其使⽤的算法是Dijkstra算法，最短路径优先并没有太多特殊的含义，并没有任何⼀个路由协议是最长路径优先的，所有协议，都会选最短的。
OSPF的流量使⽤IP协议号89。
OSPF⼯作在单个AS，是个绝对的内部⽹关路由协议（Interior Gateway Protocol，即IGP）。
OSPF对⽹络没有跳数限制，⽀持 Classless Interdomain Routing (CIDR)和Variable-Length Subnet Masks (VLSMs)，没有⾃动汇总功能，但可以⼿⼯在任意⽐特位汇总，并且⼿⼯汇总没有任何条件限制，可以汇总到任意掩码长度。
OSPF⽀持认证，并且⽀持明⽂和MD5认证；OSPF不可以通过Offset list来改变路由的metric。
OSPF并不会周期性更新路由表，⽽采⽤增量更新，即只在路由有变化时，才会发送更新，并且只发送有变化的路由信息；事实上，OSPF是间接设置了周期性更新路由的规则，因为所有路由都是有刷新时间的，当达到刷新时间阀值时，该路由就会产⽣⼀次更新，默认时间为1800秒，即30分钟，所以OSPF路由的定期更新周期默认为30分钟。
OSPF所有路由的管理距离(Ddministrative Distance)为110，OSPF只⽀持等价负载均衡。
距离⽮量路由协议的根本特征就是⾃⼰的路由表是完全从其它路由器学来的，并且将收到的路由条⽬⼀丝不变地放进⾃⼰的路由表，运⾏距离⽮量路由协议的路由器之间交换的是路由表，距离⽮量路由协议是没有⼤脑的，路由表从来不会⾃⼰计算，总是把别⼈的路由表拿来就⽤；⽽OSPF完全抛弃了这种不可靠的算法，OSPF是典型的链路状态路由协议，路由器之间交换的并不是路由表，⽽是链路状态，OSPF通过获得⽹络中所有的链路状态信息，从⽽计算出到达每个⽬标精确的⽹络路径。
ospf实验知识点总结
ospf实验知识点总结1. OSPF基本概念OSPF是一种开放式协议，它使用链路状态路由算法确定网络中的路径。
OSPF使用的是Dijkstra算法，它通过以链路为单位计算最短路径，然后构建路由表。
OSPF协议支持VLSM（Variable Length Subnet Mask）和CIDR（Classless Inter-Domain Routing）等技术，可以根据网络的实际需要进行划分，提高网络的利用率。
2. OSPF的邻居关系在OSPF中，路由器之间通过建立邻居关系来交换LSA信息。
OSPF邻居状态主要包括：Down、Init、2-Way、Exstart、Exchange和Full。
在邻居关系建立时，需要满足一定的条件，如OSPF邻居的IP地址必须在同一个网络中，两台路由器的Hello和Dead Interval必须一致等。
3. OSPF的路由计算过程OSPF协议使用Dijkstra算法计算最短路径，首先在链路状态数据库中收集链路状态信息，然后使用Dijkstra算法计算出最短路径。
在路由计算过程中，需要对收集到的链路状态信息进行处理，包括链路状态更新、链路状态同步等步骤。
4. OSPF的状态OSPF邻居状态主要包括：Down、Init、2-Way、Exstart、Exchange和Full。
在邻居状态的转换过程中，需要满足一定的条件，如Hello和Dead Interval的一致性、路由器的ID号等。
5. OSPF的优化在实际网络中，为了提高网络性能和减少路由器的负担，可以采用一些优化技术。
例如，可以利用区域的划分减少Link State Advertisement的传播范围，减轻网络的负担；可以使用Stub区域和Totally Stubby Area等技术减少LSA数量；可以使用路由汇总技术减少路由表的大小等。
6. OSPF的故障排除在部署和维护OSPF协议时，需要及时排除网络故障。
故障排除的步骤主要包括：检查OSPF邻居状态；检查网络的连通性；检查OSPF路由表；检查OSPF链路状态数据库；检查路由器的配置信息等。
ospf协议
OSPF协议1. 简介OSPF（Open Shortest Path First）是一种开放的链路状态路由协议，常被用于局域网（LAN）和广域网（WAN）中的内部网关协议（IGP）。
OSPF是基于Dijkstra算法的路由选择协议，它使用链路状态数据库（LSDB）来维护网络拓扑，并通过该拓扑信息计算最短路径。
OSPF具有以下特点：•支持VLSM（可变长子网掩码）：不同子网可以使用不同的子网掩码，提高了IP地址的使用效率。
•支持分级路由：将网络划分为多个区域，降低了路由计算的复杂性。
•支持多路径：可以选择多条等价的路径作为备用路由，提高了网络的可靠性和容错性。
•支持无环路：OSPF使用了反向路径进行回路检测，确保路由没有环路。
2. OSPF网络拓扑OSPF网络拓扑由多个路由器组成，每个路由器都是一个LSDB的边界路由器（ABR）或区域边界路由器（ASBR）。
路由器之间通过链路互连，并通过Hello报文建立邻居关系。
OSPF将网络拓扑划分为多个区域（Area），每个区域由一个区域内部路由器（IR）负责管理。
OSPF区域间通过边界路由器（BR）进行转发，BR将区域内的路由信息汇总为一个摘要路由，然后广播到其他区域。
BR还负责处理区域之间的路由策略。
3. OSPF报文OSPF使用不同类型的报文来实现邻居发现、路由更新和链路状态同步等功能。
常用的报文类型包括：•Hello报文：用于建立邻居关系，确定相邻路由器的状态。
•DBD报文：用于数据库描述，包含路由器的数据库摘要。
•LSR报文：链路状态请求，用于请求邻居路由器的链路状态信息。
•LSU报文：链路状态更新，用于向邻居路由器发送自己的链路状态信息。
•LSAck报文：链路状态确认，用于确认邻居路由器发送的链路状态信息。
4. OSPF路由计算OSPF使用Dijkstra算法计算最短路径，每个路由器通过分析链路状态数据库（LSDB）来计算最短路径树（SPF树）。
OSPF实验报告-CCNP
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配置
R5: interface Serial1/1 no ip address encapsulation frame-relay serial restart-delay 0 ! interface Serial1/1.1 multipoint ip address 172.8.100.5 255.255.255.0 ip ospf network broadcast frame-relay map ip 172.8.100.4 504 broadcast frame-relay map ip 172.8.100.6 506 broadcast no frame-relay inverse-arp R6: interface Serial1/1 ip address 172.8.100.6 255.255.255.0 encapsulation frame-relay ip ospf network broadcast ip ospf priority 0 serial restart-delay 0 frame-relay map ip 172.8.100.5 605 broadcast no frame-relay inverse-arp 5 R4: interface Serial1/1 ip address 172.8.100.4 255.255.255.0 encapsulation frame-relay ip ospf network broadcast serial restart-delay 0 frame-relay map ip 172.8.100.5 405 broadcast no frame-relay inverse-arp
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O S P F协议总结第一部分 O S P F的一些基本概念在链路状态路由协议中，路由器和路由器之间交换的是链路状态。
而距离矢量路由协议中，路由器与路由器之间交换的是路由表。
链路状态路由协议能够识别更多的网络信息，所以选出的路由比距离矢量路由协议选出的路由更优。
在O S P F中，一共维护着三个数据库：所有的邻居，区域内所有的路由器（链路状态），到达目的地最佳路径。
O S P F是通过链路状态表中整个区域的链路状态来计算出路由表的。
O S P F中的三张表：邻居表（a d j a c e n c y d a t a b a s e），拓扑表，路由表。
O S P F的网络在设计时应该设计为层次性的网络，这是一个强制要求。
有两个级别的层次一个为主干区T r a n s i t a r e a（b a c k b o n e o r a r e a0），另一个为非主干区域R e g u l a r a r e a s（n o n b a c k b o n e a r e a s）。
可以认为，在区域内部交换的是链路状态，而在区域和区域之间交换的则是路由信息。
O S P F区域的特点：1.减小路由表的条目；2.本地化拓扑结构，只在本区域传播，将拓扑变化影响减到最小；3.详细的L S A的洪泛将终结在区域的边界上；4.需要层次化的网络设计；5.一般情况下，所有的非主干区域都应该与主干区域相连，非主干区域之间是不会交换信息的；A B R称为区域边界路由器，作用就是将非主干区域和主干区域连接起来。
链路状态数据结构（邻居表）：1.O S P F通过交换H e l l o包来发现邻居；2.通过检查H e l l o包中的一些选项或者变量后建立邻居关系的；3.在点到点的广域网环境中，邻居之间是全互联的；4.在局域网环境中，所有路由器只与D R和B D R形成邻接关系（a d j a c e n c y），而其他的路由器（D R O T H E R s）之间则只是t w o-w a y的关系；5.路由更新和拓扑信息之在邻接关系的路由器之间进行传播；所有的路由更新，以及链路状态信息都是通过网络中的D R和B D R传输的。
也就是说，所有的D R O T H E R都会与D R还有B D R建立邻接关系（a d j a c e n c y）。
S P F算法：在每个路由器的链路状态表中都应用D i j k s t r a’s S P F算法。
1.每个路由器上都会有一个链路状态数据库；2.每个路由器都会先将自己作为一个根，然后建立起一个S P F树；3.最优路径的计算是到达目的地的所有路径开销的总和；4.最优路径将被放到路由表中；L S A的操作：1.首先，与自己的链路状态表对比一下，看看是否在其中；2.如果没有的话，把它加到自己的链路状态数据库中，同时发出一个确认包；3.如果有的话，比较顺序号，如果顺序号相同，则忽略。
如果小于自己的，则给源发送一个L S U；4.然后洪泛传输自己的L S A给其他路由器；5.运行S P F算法，重新计算路由表；P S：L S A传输的时候，每次只能传输一跳。
第二部分 O S P F包的类型O P S F中几种包的类型：1.H e l l o包，建立邻居关系；2.数据库的描述包；3.链路状态请求；4.链路状态的更新；5.链路状态的确认；O S P F是通过发送H e l l o包来建立邻居关系的，O S P F的H e l l o包是通过多播向外发送的，所有运行O S P F的路由器都会接收这个多播包。
H e l l o包中的内容：R o u t e r I D、H e l l o和死亡时间间隔、邻居、区域I D、R o u t e r的优先级、D R的I P地址、B D R的I P地址、验证密码、s t u b区域标记。
在O S P F中，为红色字体的那些内容必需要相同才能形成邻居关系。
D R O T HE R之间的稳定状态是t w o-w a y状态，D R或B D R与D R O T H E R之间的稳定状态是f u l l s t a t e状态。
所有路由器给D R s发送L S U的多播地址时224.0.0.6，D R给其他路由器发送L S U的多播地址是224.0.0.5。
L S A的顺序号：1.每一个记录在链路状态数据库中的L S A都包含一个顺序号；2.顺序号是一个4b y t e的数字从0X80000001到0X7f f f f f f f；（如果到达最大号，网络可能会出现短暂的波动。
也是攻击O S P F网络的一个方法）3.O S P F的L S A在每隔30分钟回洪泛一次，来同步数据库信息。
每次都将顺序号增加一；4.当同时收到两个L S A时，通过顺序号的高低来判断版信息的新旧；第三部分 O S P F的基本配置（单区域）R o u t e r(c o n f i g)#r o u t e r o s p f p r o c e s s-i dR o u t e r(c o n f i g-r o u t e r)#n e t w o r k a d d r e s s i n v e r s e-m a s k a r e a[a r e a-i d]R o u t e r#s h o w i p r o u t e o s p f（显示所有通过o s p f学习到的路由）R o u t e r#s h o w i p o s p f i n t e r f a c e（显示o s p f的r o u t e r I D，a r e a I D，邻接关系等信息）R o u t e r#s h o w o s p f(显示o s p f的r o u t e r I D，计时器等信息)R o u t e r#s h o w o s p f n e i g h b o r s[d e t a i l]（显示o s p f邻居信息，包括D R和B D R的信息）O S P F的R o u t e r I D：1.路由器了解O S P F网络是通过R o u t e r I D的；2.链路状态数据库是使用R o u t e r I D来区分的；3.默认的情况下，R o u t e r I D是使用在启用O S P F进程时路由器上活跃端口中I P地址最大的I P地址作为R o u t e r I D的；4.如果在路由器上设置了l o o p b a c k端口，则由启用O S P F进程时路由器上活跃l o o p b a c k端口中I P地址最大的I P地址作为R o u t e r I D的；5.可以使用r o u t e r-i d这个命令来更改O S P F的R o u t e r I D；第四部分 O S P F的网络类型点对点的链路：1.通常一个串行口都是运行P P P或者H D L C的链路层封装；2.也有可能是点到点的子接口，通常是帧中继和A T M；3.在点到点的链路上不需要D R或者B D R；4.O S P F对链路类型的检测是自动检测的；5.O S P F包发送仍然是使用多播包到224.0.0.5；多路访问的广播网络：1.通常使用的技术就是L A N和令牌环网；2.需要进行D R和B D R的选举；3.只有D R和B D R才需要和全网络内的路由器形成邻接关系；4.D R发送包使用的是多播包到224.0.0.5；5.其他路由器发送包到D R或者B D R使用多播包到224.0.0.6；D R和B D R的选举：1.通过多播来交换H e l l o包；2.拥有最高的O S P F优先级的被选为D R，默认情况下为1；3.当优先级相同时，选择R o u t e r I D高的为D R；4.选举是在每个路由器上各自进行的，当然最后的结果都是相同的；5.当D R消失了，B D R则自动升级为D R，然后网络重新选举一个B D R；6.当新加入到O S P F网络中一个R o u t e r I D较高的路由器时，不会重新进行D R和B D R的选举；7.不想成为D R和B D R的路由器可以把优先级设置为0；为D R选举设置优先级：1.命令R o u t e r(c o n f i g-i f)#i p o s p f p r i o r i t y n u m b e r2.这个命令是设置O S P F的优先级到端口；3.每个端口可以分配到不同的优先级；4.优先级默认的情况下是1，优先级设置的范围是0－255；5.优先级0意味着这个路由器只能为D R O T H E R，不能成为D R或者B D R；非广播的多路访问拓扑：1.一个端口可以连接多个站点；2.N B M A的拓扑支持多个路由器，但是不能够进行广播；3.O S P F的邻居不能够自动的被路由器发现；N B M A网络中的D R选择：1.O S P F认为N B M A和其他的广播介质是一样的；2.D R和B D R需要所有的路由器进行全互联，但是N B M A的网络不总是全互联的；3.D R和B D R需要列出所有的邻居，N B M A的接口是不能自动的检测到邻居的；N B M A的操作模式：标准的：1.N o n b r o a d c s a t（N B M A）2.P o i n t－t o－m u l t i p o i n tC i s c o添加的：1.P o i n t－t o－m u l t i p o i n t n o n b r o a d c a s t2.B r o a d c a s t3.P o i n t－t o－p o i n t配置O S P F网络类型：R o u t e(c o n f i g-i f)#i p o s p f n e t w o r k[{b r o a d c a s t|n o n b r o a d c a s t|p o i n t-t o-m u l t i p o i n t|p o i n t-t o-m u l t i p o i n t n o n b r o a d c a s t}]N B M A模式：1.将一个全互联的N M B A网络当做一个广播网络；2.所有的串行口都在相同的子网中3.帧中继，X.25，A T M网络，默认情况下都是当做N B M A网络来操作；4.邻居必须静态配置；5.L S A必须给每一个邻居都发送一个；6.命令R o u t e r(c o n f i g-r o u t e r)#n e i g h b o r a d d r e s s[p r i o r i t y n u m b e r][p o l l-i n t e r v a l n u m b e r]点到多点模式：1.点到多点可以应用在N B M A网络上的；2.点到多点模式一般应用于部分全互联和星型网络上；3.没有D R选举，而且也是使用一个子网；4.每隔30秒发一次H e l l o包；5.要在所有路由器的对应端口上配置；6.I n v e r s e A R P默认情况下是E n a b l e的；点到多点N B M A模式：1.必须像一般的N B M A那样静态的指定邻居；2.像点到多点模式那样，不需要选举D R；使用子接口：1.是一个全局模式下的命令；2.每一个物理的串行口可以分作多个逻辑的接口；3.每一个P V C和S V C都可以得到一个子接口；4.限制：首先，每个子接口都要有自己的子网。