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一、OSPF介绍与特性

OSPF（open shortest path first，开放最短路径优先），属于动态路由协议中的链路状态协议。何谓“链路状态”？链路指的是接口，状态指的是邻居接口之间的关系

OSPF的AD=110，基于IP协议（即OSPF封装在IP协议中），协议号89（即在IP数据包的protocol会填写89）

特点：

无路由环路
每台路由拥有完整的网络拓扑
采用SPF算法计算最短路径
OSPF数据包封装在IP数据包中
AD值为110
适合中大型网络

二、OSPF基础知识

1.cost计算

cost计算我这里分为了两种：
1）单个接口cost计算
单个接口cost一般计算公式为= (100*1000K)/接口带宽
其中接口带宽的单位是Kbit/sec，但是如果路由器接口带宽是超过100000Kbit/sec，那么单个接口cost计算结果一般小于或等于1，等于1还好，小于1的话怎么办？规定小于1的cost计算结果统一为1

2）路由的cost计算
路由的cost计算都是基于单个接口cost计算得出的，路由的cost计算的基础就是某路由学习到A路由，那么A路由从目的路由器传递过来这一路上经过的每个路由器的入接口cost累计和

2.组播地址

OSPF数据包的交互依赖组播地址224.0.0.5和224.0.0.6,其中224.0.0.5这个组播地址是所有启用OSPF的路由器所共同监听的，而224.0.0.6在broadcast网络类型中是DR和BDR监听的。

注意在broadcast网络类型中，OSPF邻居建立完成后，DRothers都只和DR和BDR建立FULL关系，DRothers之间建立TWO-WAY关系。这里的关系也就是我们前面所说的“链路状态”中的状态。继续说，LSA泛洪完毕，如果此时某条链路断开则产生LSU和LSACK，假设DRothers_A下的链路断开，那么他会向224.0.0.6发送LSU（需要实验）

3.OSPF计时器

OSPF最重要的4个计时器，就是hello time、dead time、LSA刷新时间、LSA最大老化时间

hello time:该字段位于hello包中,默认设定时间为10s，启用OSPF的路由器接口将每10s发送一次hello包
dead time:该字段位于hello包中，默认设定时间为40s，在接口每次收到hello包之后，dead time重置，如果dead time倒计时为0时，仍然没有收到hello包，那么宣告该邻居失效
LSA刷新时间：为了保证每台路由器的LSA信息完整和有效，每隔30min将会执行LSDB泛洪，且每条LSA序列号 + 1，同时重置LSA age
LSA最大老化时间：当收到LSA时，重置LSA age时间，如果超过LSA age（即2*LSA刷新时间），那么LSA就会被从LSDB中删除。

4.接口优先级

OSPF的接口优先级是用在broadcast网络类型中用于选举DR和BDR，接口优先级很容易懂，接口越“优先”（即优先级值越大），那么就越有可能成为老大/老二（即DR/BDR）。但是注意接口优先级值如果是0，那么表示该接口不参与broadcast网络类型的DR/BDR选举

5.router-id

OSPF网络的router-id用于唯一标识OSPF域的路由器。同时也用于broadcast网络类型中用于选举DR和BDR。如果你没有修改OSPF域路由器的接口优先级，那么按照默认接口优先级都是相同的，但是仍需要选举出DR/BDR，所以需要另一个参数来比较，这个参数必须不能再相同，如果再相同也是不能比较并选举出DR/BDR的。如果你没有手动配置router-id，那么思科路由器的router-id自动选择是如果有loopback接口地址，那么使用最大的loopback接口地址为router-id，如果没有则选举出活跃物理接口中最大的接口IP地址为router-id

6.DR与BDR选举

现在我们讲到前两个参数相关的DR和BDR选举了，DR/BDR选举只能在broadcast网络类型中选举。

为什么broadcast网络类型需要DR和BDR选举？
因为需要精简OSPF邻居数量，以减少OSPF数据包的交互和简化邻居关系。

什么是DR、BDR、DRothers?

DR是design router，即指定路由器
BDR是backup design router，即备份指定路由器
DRothers是其他路由器

DR和BDR选举流程：同一个broadcast网络中的路由器发送hello报文，建立邻居后，开始先选举BDR，然后如果broadcast网络中没有DR，那么BDR成为DR，重新选举BDR。BDR/DR选举原则就是先比较邻居发送的hello包中的priority，大的成为BDR，如果hello包中的priority一致（一般都是一致的为1，因为一般不改priority，除非你不想让某台路由器的某个接口参加DR/BDR选举），那么根据hello数据包的ospf header中的router-id进行比较，大的成为BDR。这样选举出broadcast网络中的DR/BDR。剩下的不是DR和BDR的路由器接口就是DRothers。

值得注意的是DR和BDR选举完后，如果你想修改DRothers的priority为最大也是没有效果的，即DR/BDR非抢占原则。

7.序列号

OSPF两个序列号：

DD seq
LSA seq

1） DD seq
DD序列号是用于确定DBD交互时master和slave的同步，该字段位于DBD报文中

2） LSA seq
LSA序列号用于比较LSA的新和旧，该字段位于每个LSA中（一般完整LSA位于LSU和LSACK中）。LSA序列号长度为4字节，OSPF每隔30min泛洪LSA，以保持每一条LSA的有效性和LSDB同步。每次泛洪LSA都会将LSDB中的LSA的序列号 + 1，如果超过LSA age，那么LSA就会被删除