好久没和同学们聊聊OSPF的技术，又有新的一批萌新陆续登场，想了想，还是得系统整理一番，以便一年又一年的新同学查一查、翻一翻。

关于OSPF，毕竟基础且经典思博网络也陆陆续续分享过一些内容，趣味科普，面试考题，实验操作，都有涉及。

从标题你也应该知道，这份图解很详尽，所以，思博老杨打算分三期更新完毕，方便大家阅读。

第一篇图解更新的内容包括：OSPF的基础技术点、OSPF报文类型，以及配置OSPF的详解。

 

一、OSPF基础知识

01 链路状态路由协议

 

运行链路状态路由协议的路由器，比运行距离矢量路由协议的路由器识别更多的网络信息。 

每一台路由器拥有整个拓扑结构，能够根据准确的网络拓扑信息独立地作出决策。

 

02 链路状态数据结构

邻居表：也被称为邻接数据库，包含邻居列表

拓扑表: 

• 通常被称为链路状态数据库（LSDB）
• 包含该区域或网络中的所有路由器及其连接链路
• 区域内的所有路由器有相同的LSDB

 

路由表:

通常称为转发数据库（forwarding database），包含到目的地的最佳路径。

 

03 网络层次结构

链路状态路由协议通过OSPF协议执行具有层次网络结构。两层的层次结构由中转区域 (骨干区域0)和常规区域 (非骨干区域)组成。

OSPF区域特点：

• 最大限度地减少路由表条目 
• 本地区域内拓扑变化的影响 
• 在区域边界阻止LSA的泛洪 
• 需要分层网络设计 
• 路由器A和B都是骨干路由器 
• 骨干路由器属于区域0 
• 路由器C，D和E被称为区域边界路由器 
• ABR连接着骨干区域和非骨干区域

 

04 SPF计算

 

二、OSPF报文类型

01 OSPF报文类型

 

02 OSPF报文头格式

 

03 OSPF邻居建立过程 

过程详细描述：

(1) OSPF路由器接口up，发送Hello包（NBMA模式时将进入Attempt状态）

(2) OSPF路由器接口收到Hello包，进入Init状态；并将该Hello包的发送者的Router ID，添加到Hello包（自己将要从该接口发送出去的Hello包）的邻居列表中

(3) OSPF路由器接口收到邻居列表中含有自己Router ID的Hello包，进入Two-way状态，形成OSPF邻居关系，并把该路由器的Router ID添加到自己的OSPF邻居表中

(4) 在进入Two-way状态后，广播、非广播网络类型的链路，在DR选举等待时间内进行DR选举。点对点没有这个过程

(5) 在DR选举完成或跳过DR选举后，建立OSPF邻接关系，进入exstart（准启动）状态；并选举DBD交换主从路由器，以及由主路由器定义DBD序列号，Router ID大的为主路由器。目的是为了解决DBD自身的可靠性

(6) 主从路由器选举完成后，进入Exchange（交换）状态，交换DBD信息

(7) DBD交换完成后，进入Loading状态，对链路状态数据库和收到的DBD的LSA头部进行比较，发现自己数据库中没有的LSA就发送LSR，向邻居请求该LSA；邻居收到LSR后，回应LSU；收到邻居发来的LSU，存储这些LSA到自己的链路状态数据库，并发送LSAck确认

(8) LSA交换完成后，进入FULL状态，所有形成邻居的OSPF路由器都拥有相同链路状态数据库

(9) 定期发送Hello包，维护邻居关系

 

1. 邻居关系: Hello包

 

2. 建立双向通信

 

3. 发现网络路由

 

4. 添加链路状态条目

 

 

5. 维护路由信息

 

04 LSA序列编号

1. 在LSDB中每一条LSA维护一个序列号

2. 序列号的长度为4个字节，范围是0x80000001 ~ 0x7FFFFFFF

3. OSPF每隔30分钟泛洪每一条LSA以保持适当的数据库同步

4. 每次LSA泛洪，序列号被加1

5. 最终，一个LSA序列号将返回到0x80000001的。当发生这种情况时，现有的LSA达到最大老化时间，重新刷新LSA时间

6. 当路由器遇到一个LSA的两个实例，它必须确定哪个更新,具有较新的（更高）的LSA的LS序列号是更一些

 

05 LSA操作

 

 LSA序列号和最大年龄：

 

三、配置OSPF

01 配置OSPF ​

 

02 OSPF Router ID

1. 在OSPF网络内通过OSPF router ID标识路由器。

2. LSDBs 使用OSPF的 Router ID 区分不同的路由器。

3. 默认情况下, Router ID在OSPF进程启动时选择活动接口中最⼤大的IP地址。

4. 环回接口可以参与OSPF路由器ID的选举，如果存在Loopback接口，路由器ID是在任何活动的loopback接口中最大的IP地址。

5. OSPF的Router-id命令可以用来覆盖OSPF路由器ID。

6. 使用Loopback接口或一个Router-id命令用于保持Router-ID稳定.

• If the OSPF process is already running, the router must be
• reloaded or the OSPF process must be removed and
• reconfigured before the new loopback address will take effect

 

OSPF router-id 命令：

 

 

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