OSPF各种接口网络类型作业
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），用于在大型企业网络中进行路由选择。
本文将对OSPF协议进行解析和详解，包括其工作原理、协议格式、路由选择算法等内容。
一、OSPF协议的工作原理OSPF协议基于链路状态路由（LSR）算法，通过交换链路状态信息来计算最短路径。
它将网络拓扑信息分发给所有路由器，每个路由器都会构建一个链路状态数据库（LSDB），并根据该数据库计算最短路径树。
OSPF协议使用Hello消息来发现邻居路由器，并建立邻居关系。
一旦建立了邻居关系，路由器就会交换链路状态更新消息（LSU）来更新链路状态数据库。
每个路由器都会根据链路状态数据库计算最短路径，并将其存储在路由表中。
二、OSPF协议的协议格式OSPF协议使用IP协议号89，其协议格式如下：1. OSPF报文头部：- 版本号：用于指示OSPF协议的版本。
- 报文类型：用于指示报文的类型，如Hello、数据库描述、链路状态请求等。
- 报文长度：指示整个报文的长度。
- 路由器ID：唯一标识一个路由器。
- 区域ID：将网络划分为不同的区域，用于控制链路状态数据库的大小。
2. OSPF Hello消息：- 网络类型：指示网络类型，如点对点、广播、NBMA等。
- 路由器优先级：用于选举DR（Designated Router）和BDR（Backup Designated Router）。
- 邻居列表：列出与该路由器相邻的所有路由器。
3. OSPF LSU消息：- 序列号：用于标识链路状态数据库的更新。
- 链路状态记录：包含了与该路由器相邻的所有路由器的链路状态信息。
4. OSPF LSR消息：- 链路状态请求列表：列出了需要请求的链路状态信息。
三、OSPF协议的路由选择算法OSPF协议使用Dijkstra算法来计算最短路径树。
该算法通过不断更新最短路径表来选择最短路径。
OSPF的5种报文类型
OSPF的5种报⽂类型1 HELLO报⽂(hello packet)周期性的发送给本路由器的邻居，使⽤的组播地址224.0.0.5.BR和BDR发送和接受报⽂使⽤的组播地址是224.0.0.6。
HELLO PACKET内容包括⼀些定时器数值、DR、BDR、以及⾃⼰已经知道的邻居。
HELLO 时钟的值与路由收敛速度、⽹络负荷⼤⼩成正⽐。
缺省情况下，PTP、BROADCAST类型接⼝发送HELLO报⽂的时间间隔的值为10秒；PTMP、NBMA类型接⼝发送HELLO PACKET时间间隔为30秒；2 DD报⽂（Database description packet）相邻路由器直间互发DD报⽂，报告对⽅⾃⼰所拥有的路由信息内容包括LSDB中每⼀条LSA摘要（摘要是指LSA的HEAD，通过改HEAD可以唯⼀标识⼀条LSA），这样做的⽬的是为了减少路由器之间传递信息的量，因为LSA的HEAD只占⼀条LSA的整个数据量的⼀⼩部分。
根据HEAD，对端路由器就可以判断出是否已经有了这条LSA。
DATABASE DESCRIPTION PACKET 有两种（1）空 DD 报⽂，⽤来确定MASTER/SLAVE关系。
确定MASTER/SLAVE关系后，才发送有路由信息的DD报⽂（2）带有路由信息的DD报⽂，收到有路由信息的DD报⽂后，路由器⽐较⾃⼰的数据库，发现对⽅的数据库中有⾃⼰需要的数据，则向对⽅发送LSR（LINK STATE REQUEST）3 LSR报⽂（LINK STATE REQUEST PACKET）两台路由器之间互相交换DD报⽂后，知道对端的路由器有那些LSA是本地LSDB所缺少的或者对端更新的LSA，这时需要发送LSR报⽂向对⽅请求所需的LSA。
内容包括所需要的LSA摘要。
4 LSU报⽂（LINK STATE UPDATE PACKET）⽤来向对端路由器发送所需要的LSA，内容是多条LSA的集合5 LSACK报⽂（LINK STATE ACKNOWLEDGMENT PACKET）由于没有使⽤可靠的TCP协议，但是OSPF包⼜要求可靠的传输，所以就有了LSACK包。
OSPF中7种类型LSA
OSPF中7种类型LSAOSPF（Open Shortest Path First）是一个用于构建内部网关协议的动态路由协议。
在OSPF中，路由器通过交换Link State Advertisements（LSA）来维护网络拓扑信息并计算最短路径。
在OSPF中有七种类型的LSA，在本文中我们将逐一介绍每种类型。
1. Type 1：Router LSAType 1 LSA（路由器LSA）用于描述每个OSPF路由器的链路状态。
每个路由器都会生成一个该类型的LSA，并将其发送到相邻的路由器。
Type 1 LSA包含了该路由器的邻居路由器列表、连接接口以及链路度量等信息，以便其他路由器构建网络拓扑。
2. Type 2：Network LSAType 2 LSA（网络LSA）用于描述OSPF广播和非广播多点链路上的网络。
这种类型的LSA由网络中的DR（Designated Router）和BDR （Backup Designated Router）生成，并广播到该网络上的所有路由器。
Type 2 LSA包含了与该网络连接的路由器列表以及链路度量等信息。
3. Type 3：Summary LSAType 3 LSA（摘要LSA）用于描述其它区域的网络信息，通常由区域边界路由器（ABR，Area Border Router）生成并分发。
ABR收集来自该区域内部路由器的Type 1、2和4 LSA，并将这些信息打包成Type 3 LSA 广播到其他区域的ABR。
Type 3 LSA包含了来自一个区域的路由器和网络的摘要信息，以及到达该区域的度量值。
4. Type 4：ASBR-Summary LSAType 4 LSA（ASBR摘要LSA）用于描述ASBR（AS Boundary Router）的摘要信息。
当一个ASBR连接到一个不同的AS时，它会将该外部AS的路由信息装入一个特殊的LSA，这个LSA就是Type 4 LSA。
OSPF协议详解
OSPF协议详解OSPF（Open Shortest Path First）是一种开放式的最短路径优先（SPF）路由协议，它用于在IP网络中确定最佳转发路径。
在本文中，我们将详细介绍OSPF的工作原理、优点、协议特点以及配置方法。
1.工作原理：OSPF使用了链路状态路由算法，这种算法将网络上的每个路由器都视为一个节点（或称为“LSDB数据库中的顶点”），并通过链路状态广播（LSA）协议来交换链路信息。
每个路由器都会维护一个属于自己的图，这个图描述了整个网络的拓扑结构。
当一个链路状态发生变化时（如链路故障或新增链路），路由器会发送链路状态通告（LSA）消息给所有邻居路由器，以便更新其拓扑图。
接收到这些消息的路由器将更新自己的拓扑图，并重新计算到达目标网络的最短路径。
2.优点：（1）快速收敛：OSPF使用链路状态广播信息，并且每个路由器都维护了一个图，这使得当网络发生变化时，只需更新那些受影响的链路即可，从而加快了网络的收敛速度。
（2）支持多种网络类型：OSPF可以用于各种类型的网络，如以太网、FDDI（光纤分布式数据接口）、点对点链路和虚拟链路等。
（3）可划分区域：OSPF网络可以划分成不同的区域，每个区域都有独立的LSDB数据库和SPF计算。
这种分层结构使得OSPF对大型网络的扩展更加容易。
（4）通过区域间的路由聚合减少链路状态交换的开销。
（5）支持VLSM（可变长度子网掩码）：OSPF支持VLSM，可以根据不同的子网掩码长度进行路由。
3.协议特点：（1）基于链路状态：OSPF使用链路状态来计算最佳路径，而不是基于距离向量，这使得OSPF在选择最佳路径时更加准确。
（2）通过区域间的路由聚合减少链路状态交换的开销。
（3）支持分层结构：OSPF支持网络的分层结构，将大型网络划分为多个区域，每个区域都有独立的LSDB数据库和SPF计算。
（4）使用多种类型的LSA：OSPF定义了几种不同的LSA类型（如类型1、类型2、类型3），用于交换链路状态信息和计算最佳路径。
ospf试题及答案
ospf试题及答案OSPF试题及答案1. OSPF协议属于哪一层的网络协议？A. 传输层B. 应用层C. 网络层D. 数据链路层答案：C2. OSPF协议中，路由器之间交换的信息称为什么？A. LSAB. LSRC. LSAckD. LSRQ答案：A3. 在OSPF协议中，如果一个路由器的OSPF优先级设置为0，这意味着什么？A. 该路由器可以成为区域的DR（指定路由器）B. 该路由器不能成为区域的DRC. 该路由器可以成为区域的BDR（备份指定路由器）D. 该路由器不能成为区域的BDR答案：B4. OSPF协议中，哪种类型的路由器不参与OSPF协议的路由计算？A. 内部路由器B. 边界路由器C. 指定路由器D. 虚拟路由器答案：D5. OSPF协议中，一个OSPF区域的类型可以是以下哪种？A. 标准区域B. 点对点区域C. 非广播多访问区域D. 所有以上答案：D6. OSPF协议中，路由器之间通过什么机制来防止路由环路？A. 序列号B. 跳数C. 区域IDD. 路由器ID答案：B7. 在OSPF协议中，如果一个路由器的Hello间隔设置为10秒，它的邻居路由器的Dead间隔是多少？A. 40秒B. 20秒C. 30秒D. 50秒答案：C8. OSPF协议中，哪种类型的LSA用于描述路由器的本地链路信息？A. Type 1B. Type 2C. Type 3D. Type 4答案：A9. 在OSPF协议中，当一个路由器需要向其邻居路由器发送LSA时，它会使用哪种类型的包？A. Link State UpdateB. Link State RequestC. Link State AcknowledgementD. Link State Advertisement答案：A10. OSPF协议中，如果一个路由器的OSPF配置模式为点对点，那么它的网络类型是什么？A. BroadcastB. Point-to-PointC. Non-Broadcast Multi-AccessD. Point-to-MultiPoint答案：B。
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。
[知识]ospf百科
![[知识]ospf百科](https://img.taocdn.com/s3/m/3798777ea55177232f60ddccda38376baf1fe09b.png)
OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)是一个内部网关协议(Interio r Gateway Protocol,简称IGP)，用于在单一自治系统(autonomous system,AS)内决策路由。
与RIP相对，OSPF是链路状态路由协议，而RIP是距离矢量路由协议。
一。
OSPF起源I E T F为了满足建造越来越大基于I P网络的需要，形成了一个工作组，专门用于开发开放式的、链路状态路由协议，以便用在大型、异构的I P网络中。
新的路由协议以已经取得一些成功的一系列私人的、和生产商相关的、最短路径优先( S P F )路由协议为基础，S P F在市场上广泛使用。
包括O S P F在内，所有的S P F路由协议基于一个数学算法—D i j k s t r a算法。
这个算法能使路由选择基于链路-状态，而不是距离向量。
O S P F由I E T F在2 0世纪8 0年代末期开发，O S P F是S P F类路由协议中的开放式版本。
最初的O S P F规范体现在RFC 11 3 1中。
这个第1版( O S P F版本1 )很快被进行了重大改进的版本所代替，这个新版本体现在RFC 1247文档中。
RFC 1247 OSPF称为O S P F版本2是为了明确指出其在稳定性和功能性方面的实质性改进。
这个O S P F版本有许多更新文档，每一个更新都是对开放标准的精心改进。
接下来的一些规范出现在RFC 1583、2 1 7 8和2 3 2 8中。
O S P F版本2的最新版体现在RFC 2328中。
最新版只会和由RFC 2138、1 5 8 3和1 2 4 7所规范的版本进行互操作。
链路是路由器接口的另一种说法，因此OSPF也称为接口状态路由协议。
OSPF 通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库，生成最短路径树，每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表。
OSPF详解
OSPF详解Open Shortest Path First(⼀)OSPF协议是由Internet⼯程任务组(Internet Engineering Task Force)开发的路由选择协议，且来替代存在⼀些问题的RIP协议。
OSPF协议是IETF 组织建议使⽤的内部⽹关协议(IGP)。
OSPF使⽤Dijkstra的最短路径优先(SPF)算法，其的发展经过了⼏个RFC，所有的RFC都是由John Moy撰写。
RFC1131详细说明了OSPF协议版本1，这个版本从来没有在实验平台以外使⽤过，OSPF协议版本2，也就是现在IPv4协议仍然使⽤的版本，最初是在RFC1247中说明的，最新是在RFC2328中说明的。
(⼀)OSPF基本原理与实现OSPF的基本特性：·OSPF属于IGP，是Link-State协议，基于IP Pro 89。
·采⽤SPF算法（Dijkstra算法）计算最佳路径。
·快速响应⽹络变化。
·以较低频率（每隔30分钟）发送定期更新，被称为链路状态刷新。
·⽹络变化时是触发更新。
·⽀持等价的负载均衡。
·OSPF协议将IP头部的TTL值设置为1，并且把优选位设置成互连⽹络控制OSPF的邻居与邻接关系：OSPF中路由器之间的关系分两种：1、邻居2、邻接·OSPF路由器可与它直连的邻居建⽴邻居关系。
·P2P链路上，邻居可以到达FULL状态，形成邻接关系·MA⽹络，所有路由器只和DR/BDR(Backup Designated Router)到达FULL状态。
形成邻接·路由器只和建⽴了邻接关系的邻居才可以到达FULL状态。
·路由更新只在形成FULL状态的路由器间传递。
·OSPF路由器只会与建⽴了邻接关系的路由器互传LSA。
同步LSDBR2#sh ip os neiNeighbor ID Pri State Dead Time Address Interface1.1.1.1 0 FULL/ - 00:00:35 12.1.1.1 Serial1/03.3.3.3 0 FULL/ - 00:00:38 23.1.1.3 Serial1/1⼀台OSPF路由器对其他OSPF路由器的跟踪需要每台路由器都提供⼀个路由器ID，路由器ID在OSPF区域内惟⼀标识⼀台路由器的IP地址,Cisco路由器通过下⾯的⽅法得到它的路由器ID:1）⼿⼯指定Route-ID x.x.x.x（可任意，但区域内不能重复） 2）⾃动选择最⼤的Loopback IP作route-id 3）⾃动选择最⼤的物理接⼝IP（接⼝必须是激活状态）推荐⼿⼯指定的router-id这⾥，使⽤Loopback接⼝作为路由器ID有两个好处:(1):Loopback接⼝⽐任何其他物理接⼝更稳定，只有整个路由器失效进它才会失效(2):⽹络管理只在预先分配和识别作为路由器ID的地址时有更多的回旋余地其实，Loopback接⼝的⼀个主要好处在于它具有更好控制路由器ID能⼒.OSPF开销值计算：·OSPF Cost = 10^8/BW (bps)⼏种常⽤接⼝的COST值：1、环回⼝的COST值是12、serial⼝的COST值是643、标准以太接⼝是104、快速以太接⼝是1SPF算法：最短路径优先算法1、在⼀个区域内的所有路由器有同样的LSDB2、每⼀个路由器在计算时都将⾃已做为树根3、具有去往⽬标的最低cost值的路由是最好的路径4、最好的路由被放⼊转发表·OSPF的报⽂：1：数据包头部：所有OSPF数据包都是由⼀个24个⼋位组字节的头部开始的，如下图所⽰:这⾥，如果认证类型=2。
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P2P
Broadcast
NBMA
P2mp
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广播
NBMA
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点对点
邻居？
路由？
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邻居？
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NBMA
邻居？
路由？
点到多点
为什么不同的网络接口类型，有些能学到路由，有些学不到路由，请举例说明
1.R7 p2p----- R8 broadcast，为什么有邻居而没有路由，有图有真相
实验名称：OSPF各种接口网络类型
实验目的：通过更改OSPF各种网络接口类型观察OSPF邻居建立、DR/BDR选举以及路由的学习。
实验拓扑：
实验配置：
查看两个串口的OSPF默认的网络接口类型，把表项贴出来
Dis ospf interface
网络接口类型Biblioteka 二层封装Hello/Dead
DR/BDR
手动邻居