OSPF学习笔记

OSPF

Router ID：

只用于标识路由器唯一性、通告路由器、确认主从关系、选举DR用等。RouteID可以随便定义，只要符合格式1.1.1.1(除了0.0.0.0都可以,全255也可以)，但是这样不利于网络设计。RID仅仅是个名字，不可以被路由的。 什么时候更改RID必须清除OSPF进程？ RID是在OSPF域中用于标识自己的身份ID，所以在邻居关系还没形成之前更改RID是不需要清除OSPF进程的。一旦邻居关系形成，为了稳定性，更改的RID将不立即生效，必须clear ip ospf process。 选用RID的顺序： 1,指定的RID

2,最大的（UP）Lookback的IP地址

3,处于工作（UP）状态的非管理性（administrator down）DOWN的物理接口

只要是接口是UP的情况下就能做RID，（不建议使用这种RID）不一定是要宣告的网段，一旦RID选出来后，就算那个IP地址没了，RID还是不会变，除非清了进程clear ip ospf process或重启路由器。非管理性down，如串口S0，在链路没设好时，虽然no shutdown，状态是down，但这时仍可以做为RID。

RID是在敲完router ospf 1后马上就选举的了。

DR和BDR的选举：（选举必须等到最小wait time时间过完才能选出来）

1， 在wait time时间之内，就考虑以下两点，如果在wait time时间过了之后还没有选出DR

那么就认为自己是DR。

2， 优先级高的优先，优先级为0表示放弃选举权力。 3， RID高的为DR，次的为BDR。

OSPF 影响邻居形成的几个条件：

1． Hello间隔 必须一致 2． 失效间隔必须一致 3． 区域ID必须一致

4． 身份验证密码必须一致 5． 末节Stub必须一致 6． OSPF的版本必须一致

7． RouterID如果相同，也会影响邻接形成

8． MTU必须匹配，否则将停在Exstart或Exchange

9． 两边匹配掩码（只在MA网络，如NBMA，broadcast），因为MA网络会有DR，有2

类LSA，必须通告掩码，所以掩码必须一致。 10． NBMA中neighbor指错对象将停留在ATTEMPT状态 (neighbor指两条，一条正确，

一条指错误，也会造成网络不正常)

接口状态机：

R1 Down R2 Hello（myid=R1，MyNeighbor=none） Hello（myid=R2，MyNeighbor=R1） Init Init Hello（myid=R1，MyNeighbor=R2） 2Way Communication DR=2 BDR=1 2Way已结束，开始进入Exchange First DBD(I’m master，I=1,MS=1,M=1) First DBD(I’m master，I=1,MS=1,M=1) 这时Exstart结束，已经确认了R2为主，R1为从，开始进入Exchange DBD(Seq=n+1，I=0,MS=1,M=1) DBD(Seq=n+1，I=0MS=0,M=1) DBD(Seq=n+2，I=0,MS=1,M=0) DBD(Seq=n+2，I=0,MS=0,M=0) 直到M=0，即最后一个数据库描述文件，Exchange结束，开始进入Loading LSRequest 请求DBD所描述的条目的具体信息 LSUpdate 回应request，发送完整LSA的具体条目信息 如果LSUpdate已没有要请求的条目，将进入FULL状态，邻接关系完全建立

1. Down的状态是会发包的。当R2收到一个Hello包，并且这个hello包没有标识自已时，在本路由器看到为Init状态。Init是一个one way 状态，当R1和R2都认识对方后就会进入Two Way状态。 2. 在Two Way时，将选举DB/BDR（MA网络）。进入Two way状态后（即从Exstart开始），表示这两个路由器已经建立了邻接关系了。（也就是符合了前面的6个条件，其中一种条件没有符合就不能建立two way）但最终能不能邻接关系要看最后是不是FULL。 3. Exstart：Exstart是firstDBD, 确认主从关系。

4. Exchange： Exchange是通过DBD交换LSA的头部信息。 DBD分为firstDBD和DBD。

firstDBD不携带Lsa头部信息。通过firstDBD确认主从关系。主的作用只是为了控制序列号的同步。RID高的将成为主。（好像试验时做成了R2是从....？） DBD只携带LAS的头部信息，没有携带LAS的具体信息。承载完整LAS是LASUpdate包。 DBD报文信息：

I（1为firstDBD）为1；MS(为主从位，1为主，0为从)；M（1为没有结束，0为已经结束）

FirstDBB三个位都为1。

5.Loading：等待M位为0时，才进入loading。

LSRrequest：是不携带LAS头部的，只通过（公告ID，LSA 类形，linkID）来请求具体的条目。

LSRUpdate：含有真正LSA完整信息的，用来回应LSRrequest。 6.FULL：完成了邻接关系的完整建立。

LSRAck：用来确认的。并且携带LSA头部信息。确认DBD，Request，Update

OSPF 包类型：

Type 1 Hello 多播 发现邻居并在它们之间建立邻接关系。224.0.0.5

Type 2 DBD (Database Description) 单播 检查路由器的数据库之间是否同步** Type 3 LSRequest 单播请求 向另一台路由器请求特定的链路状态记录**

Type 4 LSUpdate LSU单播针对单播LSR请求回复/LSU多播在网络发生抖动时泛洪 发送请求的链路状态记录**

Type 5 LSAck 组播 对其他类型的分组进行确认

224.0.0.5和224.0.0.6是只针对LSUpdate和LSAck。

(关于LSAck的用组播，是因为有DR和BDR两个，所以DRother是用224.0.0.6去回DR和BDR；而DR和BDR回DRother，虽然会回给很多DRother，但是由于Ack校验不通过，其它DRother收到不是回给自己的Ack就会丢掉该包) DR和BDR之间的通信是224.0.0.5

**该类型包为可靠信息，必须回应LSAck

当收到比自己老的LSA，路由器会直接发LSU过去，不发ACK，这叫隐式确认。

只有源路由器才有权利删除自己产生的LSA，中介转发的路由器没权利，如5类LSA只有源路由器才有权利删除，其它转发的路由器没有权利。

OSPF 邻接关系：

路由器通过交换Hello分组来获悉协议特定的参数，如检查邻居是否位于同一个区域内，Hello间隔是否相等。 路由器使用Hello分组建立邻接关系后，它们通过交换LSA来同步LSDB，并确认已收到临界路由器的LSA。 DR的主要功能之一是确保同一个area中所有路由器的数据库都相同。 OSPF分组被直接封装到IP分组有效负载中，不使用TCP及UDP，使用LSAck来确认。

LSA的类型：（记住：同一个区域的数据库是一样的！根据1,2类就能画出一个区域内的拓扑。根据类型来画图，先看2类的stub network 或transit network，再看1类的other router。）

1类：每个路由器都会产生，在广播类型下，通告的是每个路由器自身所有加入进程的直连接口的IP地址。但在P-P的环境下， 通告的是邻居的ID及收到该ID的接口地址。还有收到直连的网段及掩码。因为P-P环境下没有2类LSA，所以P-P的LSA会带上其邻居的RID。 在广播下是Transit Network类型，而在P-P类型下是 Stub Network。所以P-P和P-M之间可形成邻接并且可以学到路由。BMA和NBMA之间可以形成邻接并且可以学到路由。（前提是hello和dead时间一致。） 而P-P（P-M）和MA网络之间只可以形成邻居，但是由一个是Transit Network类型，而在P-P类型下是 Stub Network，所以传不了路由信息。 Link ID 就是Advertise ID。 广播：

Link connected to: a Transit Network

(Link ID) Designated Router address: 192.1.24.2 自身加入区域进程的接口IP地址 (Link Data) Router Interface address: 192.1.24.2 自身加入区域进程的接口IP地址 Number of TOS metrics: 0 TOS 0 Metrics: 10 P-P：

Link connected to: another Router (point-to-point) (Link ID) Neighboring Router ID: 1.1.1.1

(Link Data) Router Interface address: 192.1.12.2 Number of TOS metrics: 0 TOS 0 Metrics: 64

Link connected to: a Stub Network

(Link ID) Network/subnet number: 192.1.12.0 (Link Data) Network Mask: 255.255.255.0 Number of TOS metrics: 0 TOS 0 Metrics: 64

描述一条串行链路、的信息,在Stub Network (192.1.12.0)该网络上连接了另一个邻居路由器1.1.1.1 (Router ID),该链路的cost为64(这个cost值可以是双方不同，因为cost有out

和in方向，这个metrics指的是收（是收，也就是in的方向）到这个1.1.1.1的是64), Link Count为2.

Link connected to: a Stub Network

(Link ID) Network/subnet number: 1.1.1.1

(Link Data) Network Mask: 255.255.255.255 (32位的主机路由) Number of TOS metrics: 0 TOS 0 Metrics: 1

描述自身loopback口的1类LSA。

2类：是由DR发出来的，所以在P-P的环境下没有2类LSA，只有在MA环境下才有2类LSA。2类通告的是与DR形成邻接关系的结点及这个MA网络的掩码信息。

Link ID是DR的物理接口地址（与BDR或DRother的连接的接口，lo口没有2类，只有1类），ADV ID是DR的RID。为什么LinkID是DR的物理接口地址而不是RID呢？答：因为DR可以是多个网段的DR，如果用RID做LinkID就分不清哪个网段了。 Routing Bit Set on this LSA LS age: 252

Options: (No TOS-capability, DC) LS Type: Network Links

Link State ID: 192.1.24.2 (address of Designated Router) Advertising Router: 2.2.2.2 LS Seq Number: 80000004 Checksum: 0x77C3 Length: 32

Network Mask: /24

Attached Router: 2.2.2.2

Attached Router: 4.4.4.4 这里是

3类：3类LSA是由ABR产生的，由本区域的ABR通告的。其它路由器没有这个能力。为什么需要3类LSA，因为1，2类只能在本区域泛洪，传不到其它区域，所以就必须有3类LSA把该区域的根据（1,2类）网段信息传给其它区域。为什么叫Summary？这个Summary不是指路由汇总，由于OSPF具有距离向量的特征，区域间是通过3类LSA去获得区域间的信息。

通告的是区域间的的网段信息（可以是手工汇总的网段）。Link ID就是就是通告的区域间的的网段信息，ADV ID就是本区域(看下面的注意试验)的ABR的RID。AdvID经过其它ABR时会改变AdvID

Summary Net Link States (Area 13)

LS age: 1491

Options: (No TOS-capability, DC, Upward) LS Type: Summary Links(Network)

Link State ID: 1.1.1.1 (summary Network Number) Advertising Router: 1.1.1.1 LS Seq Number: 80000001 Checksum: 0x47EC Length: 28

Network Mask: /32 (lo口为32位的主机路由，这是lo口的特性。)

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/6qk2.html