OSPF的网络接口类型及拓扑结构
OSPF-五种网络类型(广播、NBMA、点到点等)
OSPF五种网络类型解说——————————————————————————————————————————OSPF链路类型有3种：点到点，广播型，NBMA。
在3种链路类型上扩展出5种网络类型：点到点，广播，NBMA，点到多点，虚链路。
其中虚链路较为特殊，不针对具体链路，而NBMA 链路对应NBMA和点到多点两种网络类型。
以上是RFC的定义，在Cisco路由器的实现上，我们应记为3种链路类型扩展出8种网络类型，其中NBMA链路就对应5种，即在RFC的定义基础上又增加了3种类型。
首先分析一下3种链路类型的特点：1. 点到点：一个网络里仅有2个接口，使用HDLC或PPP封装，不需寻址，地址字段固定为FF2. 广播型：广播型多路访问，目前而言指的就是以太网链路，涉及IP 和Mac，用ARP实现二层和三层映射。
3. NBMA：网络中允许存在多台Router，物理上链路共享，通过二层虚链路（VC）建立逻辑上的连接。
NBMA网络不是没有广播的能力，而是广播针对每一条VC发送，这样就使得一台路由器在不是Full-Mesh的NBMA拓扑中，发送的广播或组播分组可能无法到达其他所有路由器。
在点到点链路上运行OSPF没有必要选举DR，因为就是两点一线，简单得很；而在NBMA网络中运行OSPF由于是多路访问，DR可以存在，通过调整成手动发现邻居可以防止过多的Hello 开销。
下面具体分析一下RFC中定义的5种网络类型：1. 点到点串行封装HDLC或PPP，OSPF会自动检测接口类型（发现封装模式为PPP或HDLC，就认为是点到点），OSPF数据包使用224.0.0.5发送，不知道DR是什么东西，就知道对端是谁，OSPF hello间隔为10s，失效为40s。
2. 广播型选举DR/BDR，自动发现邻居。
Hello间隔为10s，失效为40s （这里比较一下，NBMA类型的 Hello和Dead 隔分别为30s 和120s。
ospf
ospf：收集链路状态信息完全了解网络拓扑，使用spf算法自主的计算路径。
ospf特性：open 无类手动汇总层次化结构收敛快速触发更新等价负载均衡邻居表（邻接关系数据库）：领居建立过程：init state：一方组播hello包two-way state：双方收到hello包形成邻居关系exstart state：交换bdb包选举dr/bdrexchange state：交换bdb包交换lsdb摘要。
loading state：交换lsufull state：完全邻接拓朴表（lsdb，链路状态数据库）：同一区域内每个路由器的lsdb一致lsa：包含接口ip前缀、开销、优先级，包含于LSU中，遵循水平分割原则。
lsa序列号:lsa的生存周期为60分钟,30分钟定期刷新，没有被刷新lsa将会在60分钟后被丢弃ospf的五种包：hello、dbd、lsr、lsu、lsackdbd、lsr、lsu需lsack确认路由表区域：CISCO建议每个区域的路由器不应超过50台。
双层结构：中转区域：又称骨干区域或核心区域（area 0），用于流量的中转没有终端用户。
常规区域：连接终端用户用于数据的收发。
常规区域必须与骨干区域直连，常规区域间不能有直连链路。
常规区域包括标准区域、末节区域、绝对末节区域、次末节区域。
区域的设计:凭经验公司:核心层做area 0,汇聚和接入做常规区域整个ospf网络在同一个AS中ospf中的路由器指的是:接口骨干路由器：位于area 0abr：abr连接的区域数不应超过3个，abr也可以是asbrasbr：重分发配置ospf：r1（conftig)# router ospf 1r1(config)# network …………area 0(等同于ip ospf 1 area 0)验证OSPF：sh ip protocolssh ip router ospfsh ip ospf interfacesh ip ospfsh ip ospf neighbor detaildebug ip ospf eventsdebug ip ospf adjospf的网络类型(dead time=4*hello time)点到点（PPP、HDLC串口）：直接邻接，hello-time 10s2、广播（LAN）：选dr/bdr，hello-time 10sdrother与dr/bdr：邻接；drother之间：领居dr组播224.0.0.5；drother组播224.0.0.6dr的轮选：数值最大接口优先级（默认值1）ip ospf priority ？2、rid：环回地址、物理接口ip地址router-id ip address（次于优先级，ip地址可以为存在或不存在，不能指定其他路由器已有IP）dr稳定性，先到先得clear ip ospf process（清除ospf进程让dr重选；清除ospf进程邻居关系重新形成）3、ospf在nbma网络运行的公有模式：1、nbma:默认模式hello time 30s在hub-spoke拓朴，选dr/bdr，同一子网，中心路由器为dr/bdr边缘路由器（spoke）相互之间要做dlci的映射（dlci复用）中心路由器手动指定领居（如：nei 192.168.1.2 priority 0把spoke优先级设为0)2、p2m：hello time 30s同一子网，不选dr/bdr，多点fr子接口无需修改网络类型，邻接关系可以正常建立，但路由就没法学到，因此建议在多点fr子接口修改网络类型。
OSPF网络类型
OSPF网络类型1.运行OSPF的MA网段有个wait time选邻居.2.OSPF定义了六种网络类型.loopback:p2p:broadcast:NBMA:Point-To-Multipoint:Point-To-Multipoint Non-broadcast:3. loopback类型专属于lookback接口,无论接口的掩码是多少，都以/32主机路由通告. 4. p2p类型具有此特性的接口有serial、ISDN BRI、帧中继的p2p子接口。
支持组播，没有DR。
5. broadcast类型Ethernet.支持组播,有DR.6. NBMA类型帧中继主接口、帧中继多点子接口。
不支持组播，有DR.7.默认接口类型不会是Point-To-Multipoint 和Point-To-MultipointNon-broadcast.8.支持主播就是说可以通过该接口类型主动发送组播报文.9.查看接口网络类型10.修改接口的网络类型11.网络类型中只不能修改为loopback的属性，loopback接口可通过修改自身的网络类型为p2p而实现消除host特性。
serial接口可以通过修改网络类型为bordcost而实现选出DR.12.OSPF指定neighbor，单向指就可以了.可在hub节点上指定neighbor，这样不用通过伪广播即可以建立邻接关系.13.用NBMA建邻居有DR与BDR的概念.14.OSPF发送hello的时间间隔是基于网络类型的(p2p、bordcost---10s/次;NBMA、PTM、NBPTM--30s/次).15. Point-To-Multipoint,支持组播,无DR.自动生成关于直连邻居接口的/32的主机路由.16.p2p与PTM要想建立邻接关系，必须协商好时间间隔.17.自动生成关于直连邻居接口的/32的主机路由为邻居发送的.16. 配置Point-To-Multipoint Non-broadcast接口类型17. Point-To-Multipoint Non-broadcast,不支持组播,无DR.自动生成关于直连邻居接口的/32的主机路由.18.NBMA(Non-broadcast Multipoint Access):非广播多路访问.19.OSPF在帧中继环境的部署方案20.各种网络类型的对比.。
OFPF
OSPF协议综述开放式最短路径优先协议（OSPF）是基于开放标准的链路状态路由选择协议。
OSPF是内部网关路由协议（IGP）。
IGP用于在单一自治系统内决策路由（自治系统是指执行统一路由决策的一组网络设备的组合）。
外部网关路由协议（EGP）用于在多个自治系统之间执行路由。
OSPF适合于大型网络环境：OSPF是一种链路状态型的路由协议，不会产生环路问题；OSPF将自治系统分割成多个小的区域，OSPF的路由器只在区域内部学习完整的链路状态信息。
Router ID；是在OSPF区域内唯一标识一台路由器的IP地址。
得到ID方法：#首先路由器选取它所有Loopback接口上数值最高的IP地址；#若没配置Loopback接口的IP地址，就在所有物理端口中选取一个数值最高的IP地址作为Router IDOSPF的工作过程：使用OSPF路由协议的路由器需要保存3张表#邻居列表：列出每台路由器全部已经建立邻接关系的邻居路由器#链路状态数据库（LSBD）：列出网路中其他路由器的信息，显示全网拓扑。
#路由器：列出通过SPF算法计算出的到达每个相连网络的最佳路径邻接关系的建立路由器A------------------------------------------------------路由器B#路由器A发送一个Hello报文（字段为空）#B收到Hello报文，为A创建一个邻居数据结构，并将A设置为初始状态。
B发送Hello报文给A#A收到B的报文看到自己的路由器ID时，A为B创建一个邻居数据结构把B设置为ExStart状态，路由器A产生一个空的数据库描述报文。
#B收到A的报文，把A设置为ExStart状态，回应一个数据库描述报文。
#A把B转换为ExChange状态。
A产生数据库描述报文（含LSA报头）#B收到后，把它的邻居状态转换为ExChange状态，发送一个数据库描述报文。
#A收到后，发送一个包含相同序列号的确认报文，双方不停的发，直到最后一个LSA#然后A变为Loading#B收到最后一个数据库描述报文时就把A的状态转换为完全邻接状态（Full）建立邻接关系需要满足的条件#Area-id：属于同网段，同一个区，同一子网。
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网络类型总结
OSPF网络类型总结ospf网络类型总结在ospf协议中，为了能够适应2层不同的网络环境，定义了5种ospf网络类型。
相同的ospf网络类型将可以影响：①ospf协议的工作行为（ospf报文如何发送---单播/组播，是否需要选举dr/bdr）②ospf协议如何叙述网络拓扑（相连设备的互连USB的ospf网络类型一定必须一致，这样就可以确保两个USB对网络拓扑叙述的一致性）1.第2层封装为hdlc或ppp在该情况下，USB预设的ospf网络类型为point-to-point。
ospf的point-to-point网络类型存有以下特点：①hello报文发送到组播地址224.0.0.5，邻居可以自动发现②不选举dr/bdr③预设hello计时器为10秒、dead计时器为40秒2.第2层PCB为ethernet在该情况下，接口默认的ospf网络类型为broadcast。
ospf的broadcast网络类型有以下特点：①hello报文发送到多播地址224.0.0.5，邻居们可以自动辨认出②议会选举dr/bdr③默认hello计时器为10秒、dead计时器为40秒注：在选举dr过程中，会开启wait计时器（默认wait_time=dead_time，它们同步改动），只要在该计时器时间内启动的路由器则根据{优先级，rid}去议会选举dr。
因此我们通常可以看见路由器间的状态比较长时间（wait计时器的时间）的逗留在2-way状态。
dr/bdr选举原则：①首先根据该USB的ospf优先级（预设为1，值域范围0～255，其中0则表示不参予dr议会选举）router（config-if）#ipospfprioritynumber②若接口优先级一样，则比较路由器的routerid。
rid大的为dr，次之则为bdr。
dr的议会选举不为抢占市场的，当dr故障时，bdr沦为代莱dr。
原因：为了稳定性考量，因为dr可以产生一条特定的lsa（type2lsa）；因此如果dr发生改变，则将产生代莱lsa，lsdb变化，引致路由再次排序。
业务支撑网网络技术 Lesson 6 链路状态路由协议OSPF
OSPF debug 命令
Router# debug ip ospf events OSPF:hello with invalid timers on interface Ethernet0 hello interval received 10 configured 10 net mask received 255.255.255.0 configured 255.255.255.0 dead interval received 40 configured 30 Router# debug ip ospf packet OSPF: rcv. v:2 t:1 l:48 rid:200.0.0.117 aid:0.0.0.0 chk:6AB2 aut:0 auk: Router# debug ip ospf packet OSPF: rcv. v:2 t:1 l:48 rid:200.0.0.116 aid:0.0.0.0 chk:0 aut:2 keyid:1 seq:0x0
• 默认每30分钟由DR发送一次路由更新 • 网络发生变化后的路由器首先会产生一 个链路状态更新(LSU)的LSA，然后用 224.0.0.6的组播地址发送给DR和BDR。 DR再将该LSU 以组播地址224.0.0.5泛洪 (或刷新,Flooding)给与其邻接的路由器 (DRother)
维护路由
检查OSPF的配置
• 检查OSPF的配置 Router# show ip protocols • 查看路由表 Router# show ip route
Router# show ip route Codes: I - IGRP derived, R - RIP derived, O - OSPF derived, C - connected, S - static, E - EGP derived, B - BGP derived, E2 - OSPF external type 2 route, N1 - OSPF NSSA external type 1 route, N2 - OSPF NSSA external type 2 route Gateway of last resort is 10.119.254.240 to network 10.140.0.0 O E O O E . E2 10.110.0.0 [160/5] via 10.119.254.6, 0:01:00, Ethernet2 10.67.10.0 [200/128] via 10.119.254.244, 0:02:22, Ethernet2 E2 10.68.132.0 [160/5] via 10.119.254.6, 0:00:59, Ethernet2 E2 10.130.0.0 [160/5] via 10.119.254.6, 0:00:59, Ethernet2 10.128.0.0 [200/128] via 10.119.254.244, 0:02:22, Ethernet2 . .
OSPF知识点总结(华为)
OSPF 与 IS-IS 的区域可扩展性的对比：
两种协议的算法都是基于 SPF 算法 OSPF：以 Area0 为 BackBone（比较好） IS－IS：以 Level2 的链路为 BackBone，以链路为区域分界（很好）
采用层次设计的好处：
减少了路由表的条目 LSA 的 flood 在网络边界停止，加速会聚 缩小网络的不稳定性，一个区域的问题不会影响其它区域
Router-ID
Router-ID 用于在 OSPF 区域中唯一地表示一台 OSPF 路由器，全 OSPF 域内禁止出现两 台路由器拥有相同的 Router-ID。
Router-ID 的设定可以通过手工配置，也可通过协议自动选取。实际网络部署中考虑到 协议的稳定，建议手工配置。
在路由器运行了 OSPF 并由系统自动选定 Router-ID 之后，如果该 Router-ID 对应的接 口 down 掉，或出现一个更大的 IP，OSPF 仍然保持原 Router-ID（即 Router-ID 值是非 抢占的，稳定第一），即使此时 reset ospf process 重启 OSPF 进程，Router-ID 也不会发 生改变；除非重新手工配置 Router-ID（OSPF 进程下手工敲 router-id xxx），并且重启 OSPF 进程方可。另外，如果该 Router-ID 对应的接口 IP 地址消失，例如 undo ip address， 则 reset ospf process 后，RouterID 也会发生改变。
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OSPF的网络接口类型
如表所示：
【1】loopback 环回接口类型
默认接口：loopback
Hello时间：无hello包
更新方式：无
特性：OSPF自动识别loopback接口为loopback网络类型，不再发送hello报文建立OSPF邻居关系，不能修改其他物理接口为loopback 网络类型，loopback接口metric计算时，不再依赖接口的bandwidth 或者参考带宽进行计算（默认为1，可以直接修改cost值）loopback 网络类型路由传递为32位的主机路由
Eigrp不能自动识别loopback，所以会向环回发送hello
【2】point_to_point：点对点网络类型物理接口：PPP/HDLC/FP-点对点子接口Hello时间：10s
自动建立邻居关系
不选举DR
组播发送：224.0.0.5
特性：无
【3】BMA：广播型多路访问网络类型
物理类型：以太网接口
Hello时间：10s
自动建立邻居关系
选举DR/BDR
使用组播更新：224.0.0.5和224.0.0.6
特性：注意1类LSA变化，生成2类LSA
【4】NBMA：非广播型多路访问网络类型
物理接口：FR物理接口，FR-多点子接口，MGRE
Hello时间：30s
不能自动建立邻居关系（需要手工指定邻居）
选举DR
使用单播更新
特性：注意再hub-spoke网络中应用（所有是spoke之间不能直接通讯）
Hub：中心 spoke：符条
手工指定邻居
选举DR（hub没有BDR）
手工指定VPN专线（S2路由传给hub，hub再传给S1，但S1得到S2的下一跳会是S2）
【5】P-MP 点到多点网络类型
物理地址：无
Hello时间：30s
自动建立邻居关系
不选DR
组播建立邻居关系
特性：产生到达对方的主机路由
【6】P-MP-nonbroadcast （解决NBMA）多个点对点网络类型
物理地址：无
Hello时间：30s
不自动建立邻居（手工指定）
不选DR
单播建立邻居关系
特性：产生到达对方主机的（/32）路由，下一跳hub端（解决再hub-spoke网络中spoke端互指PVC的问题）
【7】不同网络类型邻居关系的建立：
OSPF邻居关系建立与链路双方的网络类型无关，仅仅与双方hello、dead时间以及是否自动建立邻居相关；但是在一方需要选举DR一方不用DR时，即使建立了OSPF邻居，LSDB同步，但双方不能学习对方路由加表.
注：点到点的工作方式，仅允许一个邻居存在；故在NBMA网络中使用点到点将无法建立多个邻居；
NBMA网络不能建立多个邻居的解决方案：
修改OSPF在tunnel口的工作方式；–所有接口上的工作方式均为默认，但都可以修改；
修改为BROADCAST
r1(config)#interface tunnel 0
r1(config-if)#ip ospf network broadcast
若仅修改一端，虽然broadcast 与 POINT_TO_POINT 的hello time 均为10s，可以建立邻居关系；但由于DR/BDR不选均选举，故建邻后无法正常的通讯；所以所有的接口工作方式必须一致；
即便所有接口工作方式均修改为broadcast ，又因为分子站点间无邻居关系，导致所有设备对DR位置认知错误；----只能将DR放置于中心站点来解决
修改所有接口的工作方式为点到多点；
r1(config)#interface tunnel 0
r1(config-if)#ip ospf network point-to-multipoint
点到多点的OSPF工作方式，必须手工配置；hello time 为30s；自动建邻；不选DR；
可以正常学习到所有的路由，同时学习到每个节点的ip地址；
一、OSPF 路由器类型
1、区域内路由器（Internal Routers）：该设备的所有端口都属于同一个ospf区域。
2、区域边界路由器ABR（Area Border Routers）：改路由器可以连接两个以上区域，但必须有一个端口连接骨干路由器。
用于连接骨干与非骨干路由器。
3、骨干路由器（Backbone Routers）：至少一个接口属于骨干区域，ABR和位于Area0 的路由器都属于骨干路由器。
4、自治系统边界路由器ASBR（AS Boundary Routers）连接不同的AS或其他的IGP协议
1图：OSPF路由器类型
二、OSPF 网络类型
1、点到点 P2P 类型
当链路层协议是PPP、HDLC和LAPB时，OSPF缺省认为网络类型是P2P。
不需要选举DR、BDR，在该类型的网络中，以组播形式（224.0.0.5）发送协议报文（Hello报文、DD报文、LSR报文、LSU 报文、LSAck报文）。
2、点到多点 P2MP类型
没有链路层默认是P2MP类型的，只能强制修改。
常用的是将非全链接的NBMA网络整改为点到多点，以组播形式（224.0.0.5）发送Hello报文，以单播形式发送DD报文、LSR报文、LSU报文、LSAck 报文。
不需要选举DR、BDR。
3、NBMA类型
NBMA（Non-Broadcast Multi-Access）类型选举DR、BDR，链路层协议是帧中继、ATM或X.25时，OSPF缺省认为网络类型是NBMA。
在该类型的网络中，以单播形式发送协议报文（Hello报文、DD报文、LSR报文、LSU报文、LSAck报文）。
4、广播类型
以组播形式（224.0.0.5：含义是OSPF路由器预留的IP组播地址）发送Hello报文及所有源自DR的报文；以组播形式（224.0.0.6：含义是OSPF DR预留的IP组播地址）发送LSU报文，进而DR将该LSU报文发送到224.0.0.5；以单播形式发送DD报文、LSR报文和所有重传报文；正常情况下，以组播形式（224.0.0.5）发送LSAck报文。
当ME设备收到重复的LSA或达到最大生存时间的LSA被删除时，LSAck以单播形式发送。
需要选举DR、BDR。
三、DR、BDR作用和选举
1、DR、BDR作用
减少邻居关系的数量，从而减少链路状态信息和路由信息的次数。
Dr other只与DR/BDR建立完全邻接关系。
DR与BDR之间建立完全邻接关系。
DR产生网络LSA来描述NBMA网段或者广播网段信息。
2、DR、BDR选举
DR/BDR由OSPF的Hello协议选举，选举是根据端口的路由器优先级（Router Priority）进行的。
如果Router Priority被设置为0，那么该路由器将不允许被选举成DR或者BDR。
Router Priority越大越优先。
如果相同，Router ID大者优先。
如果当前DR故障，当前BDR自动成为新的DR，网络中重新选举BDR；如果当前BDR故障，则DR不变，重新选举BDR。
四、骨干区域作用
划分区域后，区域间通过3类LSA传递路由信息，此时的LSA 不包括链路状态，只是路由信息。
区域间此时采用D-V算法，无法避免环路。
（D-V距离向量算法，是路标但不是地图）因为生成此路由的没有标注生成者信息。
OSPF生成LSA时加入自己的id,但lsa传递超过两个区域时，就无法确定最初生产者信息。
（区域间是路由传递，超过两个区域无法标识此路由最初的生产者）。
所以所有的ABR生成
的LSA都传递到骨干区域，由骨干区域进行调度。
所以一定要存在骨干区域，而且其他区域要和骨干连接。
OSPF根据链路层协议类型将网络分为下列四种类型：
Broadcast：当链路层协议是Ethernet、FDDI时，OSPF缺省认为网络类型是Broadcast。
在该类型的网络中，通常以组播形式（224.0.0.5和224.0.0.6）发送协议报文。
NBMA（Non-Broadcast Multi-Access，非广播多路访问）：当链路层
该类型的网络中，以单播形式发送协议报文。
更改的。
常用做法是将NBMA改为点到多点的网络。
在该类型的网络中，以组播形式（224.0.0.5）发送协议报文。
OSPF缺省认为网络类型是P2P。
在该类型的网络中，以组播形式（224.0.0.5）发送协议报文。
NBMA网络是指那些全连通的、非广播、多点可达网络。
而P2MP网络，则并不需要一定是全连通的。
在NBMA网络中需要选举DR与BDR，而在P2MP网络中没有DR与BDR。
NBMA是一种缺省的网络类型，而P2MP网络必须是由其它的网络强制更改的。
最常见的做法是将NBMA网络改为P2MP网络。
NBMA网络采用单播发送报文，需要手工配置邻居。
P2MP网络采用组播方式发送报文。
broadcast与P2MP网络的区别：
broadcast网络需要选举DP和BDR，而在P2MP网络中没有DR与BDR。
broadcast是一种缺省的网络类型，而P2MP网络必须是由其它的网络强制更改的。