1.OSPF定義OSPF（Open Shortest Path First）開(kāi)放式最短路徑優(yōu)先，是一個(gè)基于鏈路狀態(tài)的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，不同于RIP（Routing Information Protocol），RIP是一個(gè)距離矢量算法路由協(xié)議。該路由協(xié)議使用組播224.0.0.5和224.0.0.6收發(fā)報(bào)文。IPv4協(xié)議使用的是OSPF Version 2，IPv6協(xié)議使用的是OSPF Version 3。
1.1鏈路狀態(tài)算法的路由計(jì)算過(guò)程每個(gè)路由器通過(guò)泛洪鏈路狀態(tài)通告（LSA）向外發(fā)布本地鏈路狀態(tài)信息。每一個(gè)路由器通過(guò)收集其它路由器發(fā)布的鏈路狀態(tài)通告以及自身生成的本地鏈路狀態(tài)通告，形成一個(gè)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)（LSDB）。LSDB描述了路由域內(nèi)詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。所有路由器上的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)是相同的。通過(guò)LSDB，每臺(tái)路由器計(jì)算一個(gè)以自己為根，以網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點(diǎn)為葉的最短路徑樹(shù)。通過(guò)每臺(tái)路由器計(jì)算的最短路徑樹(shù)得出了到網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點(diǎn)的路由表。
1.2OSPF基本概念自治系統(tǒng)（Autonomous System）：使用同一種路由協(xié)議交換路由信息的一組路由器。
Router ID：在自治系統(tǒng)中唯一標(biāo)識(shí)一臺(tái)運(yùn)行OSPF的路由器的32位整數(shù)，每個(gè)運(yùn)行OSPF的路由器都有一個(gè)Router ID。Router ID的格式和IP地址的格式是一樣的但并不是IP地址。
區(qū)域（Area）：它是一組網(wǎng)段的集合。通常一個(gè)AS內(nèi)會(huì)劃分多個(gè)Area。其中Area0為骨干區(qū)域，其他的Area為非骨干區(qū)域。劃分區(qū)域的目的是要縮小LSDB的規(guī)模。每個(gè)區(qū)域都有自己的LSDB，不同區(qū)域的LSDB是不同的。路由器會(huì)為每一個(gè)自己所連接到的區(qū)域維護(hù)一個(gè)單獨(dú)的LSDB。區(qū)域內(nèi)的詳細(xì)拓?fù)湫畔⒉幌蚱渌麉^(qū)域發(fā)送，區(qū)域間傳遞的是抽象的路由信息，而不是詳細(xì)的描述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的鏈路狀態(tài)信息。
內(nèi)部路由器（Internal Router）：內(nèi)部路由器是指所有所連接的網(wǎng)段都在一個(gè)區(qū)域的路由器。屬于同一個(gè)區(qū)域的IR維護(hù)相同的LSDB。
區(qū)域邊界路由器（Area Border Router）：區(qū)域邊界路由器是指連接到多個(gè)區(qū)域的路由器。ABR為每一個(gè)所連接的區(qū)域維護(hù)一個(gè)LSDB。
骨干路由器（Backbone Router）：骨干路由器是指至少有一個(gè)端口（或者虛連接）連接到骨干區(qū)域的路由器。包括所有的ABR和所有端口都在骨干區(qū)域的路由器。
AS邊界路由器（AS Boundary Router）：AS邊界路由器是指和其他AS中的路由器交換路由信息的路由器，這種路由器向整個(gè)AS通告AS外部路由信息。AS邊界路由器可以是內(nèi)部路由器IR，或者是ABR，可以屬于骨干區(qū)域也可以不屬于骨干區(qū)域。
1.3鄰居和鄰接概念在OSPF網(wǎng)絡(luò)中，為了交換路由信息，鄰居設(shè)備之間首先要建立鄰接關(guān)系，鄰居（Neighbors）關(guān)系和鄰接（Adjacencies）關(guān)系是兩個(gè)不同的概念。
鄰居關(guān)系：OSPF設(shè)備啟動(dòng)后，會(huì)通過(guò)OSPF接口向外發(fā)送Hello報(bào)文，收到Hello報(bào)文的OSPF設(shè)備會(huì)檢查報(bào)文中所定義的參數(shù)，如果雙方一致就會(huì)形成鄰居關(guān)系，兩端設(shè)備互為鄰居。只要有端口連接到同一個(gè)網(wǎng)段的兩個(gè)路由器就可以形成鄰居關(guān)系。
鄰接關(guān)系：形成鄰居關(guān)系后，如果兩端設(shè)備成功交換DD報(bào)文和LSA，才建立鄰接關(guān)系。
并非所有的鄰居關(guān)系都可以成為鄰接關(guān)系，不同的網(wǎng)絡(luò)類型，是否建立鄰接關(guān)系的規(guī)則也不同。
點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)、點(diǎn)到多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)、虛鏈路兩端的路由器，一定建立鄰接關(guān)系；廣播型網(wǎng)絡(luò)和NBMA網(wǎng)絡(luò)，是DR和BDR才會(huì)與其他路由器建立鄰接關(guān)系。
1.4OSPF支持的網(wǎng)絡(luò)類型OSPF定義了四種網(wǎng)絡(luò)類型，分別是點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，廣播型網(wǎng)絡(luò)，NBMA網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)到多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。
虛鏈路：它是屬于骨干區(qū)域（Area 0）的一條虛擬鏈路。骨干區(qū)域必須是連續(xù)的，但在物理上不連續(xù)的時(shí)候，可以使用虛連接使骨干區(qū)域在邏輯上連續(xù)。配置虛鏈路的時(shí)候使用RouterID來(lái)表示對(duì)端，因?yàn)榕渲锰撴溌返膬蓚€(gè)路由器，已經(jīng)知道了本區(qū)域的鏈路狀態(tài)信息，所以就不需要通過(guò)IP地址來(lái)識(shí)別對(duì)方。1.5DR和BDRDR是廣播型網(wǎng)段或者NBMA網(wǎng)段上的指定路由器，用于和其它路由器形成鄰接關(guān)系，交換路由信息。BDR是廣播型網(wǎng)段或者NBMA網(wǎng)段上的備份指定路由器，用于和DR以及其他路由器形成鄰接關(guān)系，交換路由信息。作為DR的備份路由器，當(dāng)DR失效時(shí)，BDR將自動(dòng)成為DR。每一個(gè)含有至少兩個(gè)路由器的廣播型網(wǎng)絡(luò)和NBMA網(wǎng)絡(luò)都有一個(gè)指定路由器（Designated Router，DR）和備份指定路由器（Backup Designated Router，BDR）。其他的非DR和BDR的路由器就叫DRother。DR和BDR的作用一是為了減少鄰接關(guān)系，縮小LSDB以及路由信息的交換次數(shù)，節(jié)省帶寬；二是DR需要負(fù)責(zé)生成一條本網(wǎng)絡(luò)的LSA。DR和BDR是非搶占模式，Router Priority越大越優(yōu)先。如果相同，Router ID大者優(yōu)先。 如果將路由器的Priority設(shè)置為0的話，該路由器不參與DR和BDR的選舉。如果當(dāng)前DR故障，當(dāng)前BDR自動(dòng)成為新的DR，網(wǎng)絡(luò)中重新選舉BDR；如果當(dāng)前BDR故障，則DR不變，重新選舉BDR。
下篇帶你詳解OSPF協(xié)議報(bào)文和鏈路狀態(tài)通告
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