OSPF基础概念
OSPF协议原理
<OSPF之一>OSPF协议原理,基本概念和链路状态2007-07-26 10:021.1 OSPF协议原理OSPF 是Open Shortest Path First（即“开放最短路由优先协议”）的缩写。
它是IETF （Internet Engineering Task Force）组织开发的一个基于链路状态的自治系统内部路由协议。
在IP 网络上，它通过收集和传递自治系统的链路状态来动态地发现并传播路由。
当前OSPF协议使用的是第二版，最新的RFC是2328。
OSPF协议具有如下特点：适应范围：OSPF 支持各种规模的网络，最多可支持几百台路由器。
快速收敛：如果网络的拓扑结构发生变化，OSPF 立即发送更新报文，使这一变化在自治系统中同步。
无自环：由于OSPF 通过收集到的链路状态用最短路径树算法计算路由，故从算法本身保证了不会生成自环路由。
子网掩码：由于OSPF 在描述路由时携带网段的掩码信息，所以OSPF协议不受自然掩码的限制，对VLSM 提供很好的支持。
区域划分：OSPF 协议允许自治系统的网络被划分成区域来管理，区域间传送的路由信息被进一步抽象，从而减少了占用网络的带宽。
等值路由：OSPF 支持到同一目的地址的多条等值路由。
路由分级：OSPF 使用 4 类不同的路由，按优先顺序来说分别是：区域内路由、区域间路由、第一类外部路由、第二类外部路由。
支持验证：它支持基于接口的报文验证以保证路由计算的安全性。
组播发送：OSPF在有组播发送能力的链路层上以组播地址发送协议报文，即达到了广播的作用，又最大程度的减少了对其他网络设备的干扰。
1.2 OSPF基本概念1. Router IDOSPF协议使用一个被称为Router ID的32位无符号整数来唯一标识一台路由器。
基于这个目的，每一台运行OSPF的路由器都需要一个Router ID。
这个Router ID一般需要手工配置，一般将其配置为该路由器的某个接口的IP地址。
ospf全部知识点总结
ospf全部知识点总结一、OSPF的基本概念1.1 OSPF的发展历程OSPF是由IETF（Internet Engineering Task Force）定义的开放标准，最初在RFC 1131中提出，随后在RFC 1247和RFC 1245中进行了修订，成为了OSPFv2的标准。
OSPFv3则是OSPF在IPv6环境下的扩展，定义在RFC 5340中。
OSPF发展至今已经成为互联网上使用最广泛的动态路由协议之一。
1.2 OSPF的基本特点OSPF是一种链路状态路由协议，和距离矢量路由协议相比，它具有更快的收敛速度、更灵活的路由选择和更好的可扩展性。
OSPF使用SPF算法计算最短路径，能够支持VLSM 和CIDR的IP地址分配，并且提供了可靠的路由数据交换。
1.3 OSPF的组成部分OSPF由路由器、链路、网络和邻居关系组成。
路由器负责OSPF协议的计算和路由表的更新，链路是指连接路由器之间的物理或逻辑链路，网络是指可以发送OSPF Hello消息的链路，邻居关系是指路由器之间建立的可靠的邻居关系，用于交换路由信息。
1.4 OSPF的工作原理OSPF使用Hello消息来发现邻居，并且建立邻居关系。
建立邻居关系后，路由器之间会交换LSA（Link State Advertisement）来收集网络拓扑信息。
然后使用SPF算法计算最短路径，并且更新路由表。
最后，OSPF使用LSA更新来维护网络状态，并且保证网络的稳定性。
二、OSPF的工作原理2.1 OSPF消息格式OSPF消息有Hello消息、LSA消息和LSU（Link State Update）消息。
Hello消息用于邻居发现和建立邻居关系，LSA消息用于交换路由信息，LSU消息用于路由表的更新。
2.2 OSPF的邻居关系OSPF使用Hello消息来发现邻居，并且建立邻居关系。
当路由器接收到相邻路由器的Hello消息，并且满足了协议规定的条件，邻居关系就会建立成功。
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_协议的解析及详解
OSPF_协议的解析及详解OSPF协议的解析及详解OSPF（Open Shortest Path First）是一种内部网关协议（IGP），用于在IP网络中实现动态路由。
本文将对OSPF协议进行解析和详解，包括其基本概念、工作原理、路由计算算法、协议报文格式以及配置和故障排除等方面的内容。
一、基本概念1.1 OSPF协议OSPF是一种链路状态路由协议，通过交换链路状态信息来计算最短路径，并维护路由表。
它基于Dijkstra算法，具有快速收敛、可扩展性强等特点。
1.2 OSPF区域OSPF将网络划分为不同的区域，每个区域由一个区域边界路由器（Area Border Router，ABR）连接。
区域之间通过区域边界路由器进行路由信息的交换。
1.3 OSPF邻居关系OSPF通过建立邻居关系来交换路由信息。
邻居关系的建立是通过Hello报文来实现的，Hello报文中包含了路由器的标识、优先级、网络类型等信息。
二、工作原理2.1 OSPF路由计算OSPF使用Dijkstra算法来计算最短路径。
每个路由器维护一个链路状态数据库（Link State Database，LSDB），其中保存了所有邻居路由器发送的链路状态信息。
根据LSDB中的信息，路由器计算出最短路径树，并更新路由表。
2.2 OSPF的路由选择OSPF使用最短路径优先（Shortest Path First，SPF）算法来选择最优路径。
SPF算法考虑了路径的成本（Cost），成本越低的路径被认为是最优路径。
2.3 OSPF的路由更新OSPF使用链路状态通告（Link State Advertisement，LSA）来更新路由信息。
当网络拓扑发生变化时，路由器会生成LSA，并向邻居路由器发送更新信息。
邻居路由器收到LSA后，更新自己的链路状态数据库，并重新计算最短路径。
三、协议报文格式3.1 Hello报文Hello报文用于建立邻居关系。
它包含了路由器的标识、优先级、Hello间隔等信息。
OSPF协议开放最短路径优先路由协议详解
OSPF协议开放最短路径优先路由协议详解OSPF（Open Shortest Path First）协议是一种开放的链路状态路由协议，广泛用于大型企业网络和互联网中。
它采用了最短路径优先策略，通过计算路由器之间的链路成本来选择最优的路径，以实现数据在网络中的快速传输。
一、OSPF协议的基本概念与特点1. 链路状态路由协议OSPF是一种链路状态路由协议，它通过交换链路状态信息，即路由器之间的网络拓扑信息，来计算最短路径。
每个路由器都会构建一个拓扑数据库，记录网络中的所有链路和节点信息。
2. 开放的协议OSPF是一种开放的协议，意味着它的协议规范是公开的，任何厂商和组织都可以基于这个协议进行实现和部署。
这为网络设备的互操作性和标准化提供了便利。
3. 分层体系结构OSPF协议采用了分层的体系结构，将整个网络分为区域（Area）、区域边界路由器（Area Border Router，ABR）和自治系统边界路由器（Autonomous System Boundary Router，ASBR）。
通过在不同的层次中交换信息，提高了网络的可扩展性和管理性。
4. 成本度量OSPF协议中，每条链路都有一个与之相关的成本，成本越低表示链路质量越好。
路由器通过比较链路的成本来选择最优路径，这样可以使得数据传输的延时和带宽利用率达到最优。
5. 动态更新和适应性OSPF协议支持动态更新，当网络拓扑发生变化时，路由器可以自动更新拓扑数据库，并重新计算最短路径。
这种自适应的特性使得OSPF协议能够应对网络的变化和故障，保证网络的稳定性和可用性。
二、OSPF协议的工作原理1. 邻居发现与状态交换在OSPF协议中，路由器首先要通过Hello消息来发现相邻路由器，并建立邻居关系。
一旦建立了邻居关系，路由器之间就可以交换链路状态信息，在数据库中记录邻居路由器的信息。
2. 构建拓扑数据库每个OSPF路由器都会根据收到的链路状态信息构建拓扑数据库。
OSPF协议简介
OSPF协议简介前言OSPF协议是(Open Shortest Path Fist)开放式最短路优先协议的缩写，是用于计算机网络上发现路由，计算路由的一种协议。
OSPF入门童话可以把整个网络（一个自治系统AS）看成一个王国，这个王国可以分成几个区(area)，现在我们来看看区域内的某一个人(你所在的机器root)是怎样得到一张世界地图(routing table)的。
首先，你得跟你周围的人（同一网段如129.102）建立基本联系。
你大叫一声“我在这！”(发HELLO报文),于是，周围的人知道你的存在，他们也会大叫，这样你知道周围大概有哪些人，你与他们之间建立了邻居(neighbor)关系，当然，他们之间也有邻居关系。
在你们这一群人中，最有威望(Priority优先级)的人会被推荐为首领（Designated Router）首领与你之间是上下级关系(adjacency邻接)，它会与你建立单线联系，而不许你与其它邻居有过多交往，他会说：“那样做的话，街上太挤了”。
你只好通过首领来知道更多的消息了，首先，你们互通消息，他告诉你他知道的所有地图的地名，你也会告诉他你现知道的地名，当然上也许只有你一个点。
(Database Description数据库描述报文)你发现地名表中有你缺少的或比你新的东西，你会问他要一份更详细的资料，他发现你的地名表中有他需要的东西，他也会向你索求新资料。
(Link State Request连接状态请求报文)当然，你们毫不犹豫地将一份详细资料发送给对方。
(Link State Update连接状态升级报文)收到地图后，互相致谢表示收到了。
(Link State Ack连接状态响应报文)现在，你已经尽你所能得到一份地图（Link State DataBase连接状态数据库），你去查找地图把到所有地方的路挑一条最近（shortest path最短路）的，记为一张表格（routing table路由表），当然以后查这份表格就知道到目的地的一条最近的路了。
OSPF到底是什么一文了解OSPF基本概念和工作原理
OSPF到底是什么一文了解OSPF基本概念和工作原理##一、OSPF简介
OSPF（Open Shortest Path First）开放式最短路径优先协议是一种路由协议，是由IETF（Internet EngineeringTask Force）提出和定义的路由协议，它使用路由表和Dijkstra算法来为数据包选择最优的路径以进行路由转发。
OSPF是一个功能强大且高效的路由算法，它可以在复杂的网络环境中提供高可用性路由服务，因此在基于IP的大型网络中被广泛使用，如在ISP（Internet Service Provider）中用于提供路由服务，同时也是用于连接企业内部的内部网络。
##二、OSPF工作原理
OSPF协议的工作原理是使用基于链路状态的内部网关协议（IGP），它使用链接状态和负载平衡技术来维护路由表，并提高路径可用性。
它使用路径变化协议（PFD）来动态地响应网络变化，即跟踪新链接的更改，更新路由表以反映链路状态的变化，在此过程中，OSPF使用Dijkstra算法来从源节点到目的节点之间找到最优的路径。
为了实现这一目标，OSPF 使用四类报文来协记路由表，这四类报文包括：Hello报文、数据库描述（DD）报文、路由请求（LSR）报文和路由回复（LSU）报文。
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OSPF基础概念OSPF基础概念OSPF特点：•支持无类域间路由（CIDR）•无路由自环（区域内无环），域间和外部路由还可能存在环路•收敛速度快•使用IP组播收发协议数据•支持多条等值路由ECMP•支持协议报文的认证（同时支持明文和密文认证）OSPF最显著的特点是使用链路状态算法，区别于早先的路由协议使用的距离矢量算法，因此，本文首先介绍链路状态算法的路由计算基本过程。
每个路由器通过泛洪链路状态通告（LSA）向外发布本地链路状态信息（例如使能OSPF的端口，可到达的邻居以及相邻的网段等等）。
每一个路由器通过收集其它路由器发布的链路状态通告以及自身生成的本地链路状态通告，形成一个链路状态数据库（LSDB）。
LSDB描述了路由域内详细的网络拓扑结构。
所有路由器上的链路状态数据库是相同的。
通过LSDB，每台路由器计算一个以自己为根，以网络中其它节点为叶的最短路径树。
通过每台路由器计算的最短路径树得出了到网络中其它节点的路由表。
Router-id (路由器标识)：用一个32位地址表示，在OSPF中router-id用于唯一标识一台设备。
OSPF中router-id指定有两种方式：手动指定、自动选举1、手动指定：为每一个进程手工指定一个ROUTER-ID。
手工指定优先于自动选举。
2、自动选举：（1）优先选举本地逻辑接口IP地址大的一个（2）如果没有逻辑接口，会选择本地活动的物理接口IP地址大的一个。
OSPF的区域划分1、骨干区域: 区域0为骨干区域0.0.0.02、非骨干区域：普通区域和特殊区域（stub、totally stub、nssa、totally nssa）OSPF的多区域场景下，所有的非骨干区域都必须和骨干区域相连，非骨干区域之间不能互联。
主要目的是为了避免OSPF环路。
ABR：区域边界路由器什么设备会成为ABR？1、设备连接多个区域2、有一个接口被宣告进了区域03、在区域0（骨干区域）内有一个活动的邻接关系如果只满足前2个条件只能说明是一个假ABR（功能缺陷），同时满足三个条件是真的ABRASBR：自治系统边界路由器，连接OSPF的同时也连接了其它的协议，需要在该设备上配置双向重分发实现互通。
内部路由器（Internal Router）：内部路由器是指所有所连接的网段都在一个区域的路由器。
属于同一个区域的IR维护相同的LSDB。
区域边界路由器（Area Border Router）：区域边界路由器是指连接到多个区域的路由器。
ABR为每一个所连接的区域维护一个LSDB。
OSPF基础概念骨干路由器（Backbone Router）：骨干路由器是指至少有一个端口（或者虚连接）连接到骨干区域的路由器。
包括所有的ABR和所有端口都在骨干区域的路由器。
AS边界路由器（AS Boundary Router）：AS边界路由器是指和其他AS中的路由器交换路由信息的路由器，这种路由器向整个AS通告AS外部路由信息。
AS边界路由器可以是内部路由器IR，或者是ABR，可以属于骨干区域也可以不属于骨干区域。
华为路由协议优先级列表：(华为支持修改路由协议的外部优先级，但是内部优先级为系统默认无法修改，优先级越小越优)OSPF基本配置：ospf 1area 0.0.0.0network 12.1.1.0 0.0.0.255[AR1]dis curr se ospf[V200R003C00]#ospf 1area 0.0.0.0network 12.1.1.0 0.0.0.255[AR1]dis ospf 1 interOSPF Process 1 with Router ID 11.1.1.1InterfacesArea: 0.0.0.0 (MPLS TE not enabled)IP Address Type State Cost Pri DR BDR12.1.1.1 Broadcast Waiting 1 1 0.0.0.0 0.0.0.0 OSPF的接口下宣告：interface GigabitEthernet0/0/0ip address 12.1.1.2 255.255.255.0ospf enable 1 area 0.0.0.0OSPF查看邻居状态：[AR2]dis ospf peer briefOSPF Process 1 with Router ID 2.2.2.2Peer Statistic Information----------------------------------------------------------------------------Area Id Interface Neighbor id State0.0.0.0 GigabitEthernet0/0/0 11.1.1.1 Full ----------------------------------------------------------------------------注：单区域的OSPF不需要配置区域0，多区域需要配置区域0，并且所有的非骨干区域都必须和骨干区域相连。
OSPF协议报文通过IP承载，协议ID=89.Version: (2=ospfv2 3=ospfv3)Type: 携带的报文类型packet length:报文长度Router ID: 携带报文通告者的Router-idArea ID: 携带报文发送接口所在的area idchecksum:效验OSPF报文完整性Auth Type: 0=不认证1=明文认证2=密文认证Auth Data：认证数据OSPF报文类型：（OSPF报文可以通过组播和单播的方式发送，如果用组播发送，会用到两个组播地址224.0.0.5（ALLSPFRouters）224.0.0.6（ALLDRouters））HELLO：发现、建立和维护邻居关系。
DBD：数据库描述报文，通告本地LSDB(链路状态数据库)中所有LSA（链路状态通告，就是所谓的链路信息）的摘要信息（LSA的头部内容）进行通告LSR：收到DBD报文后需要将DBD报文中的LSA的摘要信息和本地的LSDB做对比，将本地不存在的LSA 存放到“链路状态请求列表”中，通过LSR报文请求这些不存在的LSA.LSU: 收到LSR后，通过LSU回复具体的LSA。
LSACK：收到LSU后通过LSACK确认接收到的LSA。
OSPF支持的网络类型：1、点到点2、广播网3、非广播网4、点到多点5、虚链路OSPF如何判断一个接口所属的网络类型？HELLO报文结构：重要字段解释：Network Mask：发送Hello报文的接口的网络掩码。
HelloInterval：发送Hello报文的时间间隔。
单位为秒。
Options：标识发送此报文的OSPF路由器所支持的可选功能。
具体的可选功能不在本课程的讨论范围之列。
DC: 如果置1标识按需电路DN（DownBit）：如果置1，用于LSA的防环。
E: 如果置1，表示可以接收外部路由，如果为0，不能接收外部路由。
N/P：如果在HELLO或者DBD报文中置位，说明该报文来自于NSSA区域。
如果在LSA中置1，说明LSA需要进行7转5.Rtr Pri：发送Hello报文的接口的Router Priority，用于选举DR和BDR。
RouterDeadInterval：宣告邻居路由器不继续在该网段上运行OSPF的时间间隔，单位为秒，通常为四倍HelloInterval。
Designated Router：发送Hello报文的路由器所选举出的DR的IP地址。
如果设置为0.0.0.0，表示未选举DR 路由器。
Backup Designated Router：发送Hello报文的路由器所选举出的BDR的IP地址。
如果设置为0.0.0.0，表示未选举BDR路由器。
Neighbor：邻居路由器的Router ID列表。
表示本路由器已经从该邻居收到合法的Hello报文。
OSPF邻居和邻接的关系邻居：普通朋友邻接：好闺蜜OSPF中邻居状态机有8种：1、Down2、Attempt (只存在于NBMA（非广播网）)3、Init4、2way上面的4个状态主要用于邻居建立5、Exstart6、ExchangeOSPF基础概念7、loading8、FULL上面的4个状态主要用于邻接的建立注：在OSPF中所有路由器之间都可以建立邻居关系，但是只有满足条件的设备才能建立邻接关系。
Down这是第一个OSPF邻居状态，在这个状态下路由器没有从邻居那收到任何信息（包括hello包），不过在这个状态下，路由器可以主动发出hello包给自己的邻居。
当路由器之间是Full状态的时候，如果在RouterDeadInterval时间段内（4倍的默认HelloInterval）没有从邻居收到任何hello包，或者手工配置的邻居信息被移除，那么邻居状态会从Full变为Down.AttemptAttempt状态仅仅存在与NBMA(Non-Broadcast Multiple Access非广播多路访问)网络中手工配置邻居的情况下。
在这个状态下，路由器发送单播的hello包给邻居，而且在dead interval超时之前没有收到邻居发过来的hello包。
InitInit状态说明了路由器已经收到了来自邻居发送的hello包，但是hello包中没有包含发送者的RID。
当路由器从邻居接受hello包时，封包里面应该包含发送的RID信息，以确保这是一个可认知的hello包。
2-Way2-Way状态说明了两台路由器之间已经建立了双向的链接，每一个路由器都已经收到了对方的hello包。
这个状态发生在路由器收到了一个包含自己Router ID的hello包。
在这个状态下，路由器决定是否要去跟邻居建立邻接关系。
在广播和NBMA网络类型中，一个路由器仅与designated router (DR) 和 backup designated router (BDR)建立Full状态关系，而和其他路由器最终停留在2-way状态。
在点对点和点对多点网络类型中，路由器和所有相连接的路由器最终都达到Full状态。
在2-Way状态的结束之前，广播网络和NBMA网络类型中的DR和BDR选举出来。
注意：在init状态下接受到邻居发来的Database Descriptor (DBD)包也会导致路由器转变成2-way状态。
Exstart一旦DR和BDR选举出来，真正的链路状态信息交换才会发生在路由器和DR，BDR之间。
在Exstart状态下，路由器和它的DR, BDR建立了一种master-slave的关系并且选择一个初始的sequence number 来形成临接。