OSPF基本原理和命令
作者：互联网
OSPF (Open Shortest Path First) ， 开放式的最短路径优先协议
-概述
OSPF 协议是公有的标准协议，属于内部网关协议中的 链路状态 路由协议；
OSPF 的报文是直接封装在 IP 头部后面的，属于 OSI 模型 第三层；
OSPF 报文的协议号是 89 ， 报文的发送方式是组播地址: 224.0.0.5(所有的OSPF路由器)
-OSPF的工作过程：
1.建立邻接表
*路由器启动OSPF协议后，会在链路上发送 Hello 报文，然后比较参数，如果一直则建立邻居；
*邻居建立之后，每个路由器都会周期性的发送 hello ，周期时间是 10s ；
*如果路由器在一定的时间内没有收到邻居设备发送过来的 hello，则认为邻居故障，断开邻居
这个“一定时间”，默认是 “hello周期”的4倍，即 40s ；
2.同步数据库
3.计算路由表
-OSPF 报文
1.hello ，用于OSPF邻居的建立、维护与拆除；
2.dd，database description ，数据库描述报文；
3.lsr，Link state request，链路状态请求报文；
4.lsu，link state update，链路状态更新报文；
5.lsack，link state ack ，链路状态确认报文；
OSPF 区域：
为了让 OSPF 可以支持更大规模的网络架构，实现 网络的层次化设计，以及便于
网络的后期扩展和管理，OSPF 协议引入了 “区域”这个概念。
区域的表示方法：
1.通过十进制表示；取值空间是： 0 — 4294967295 ；[实际工作中，都用这种格式]
2.通过点分十进制表示，即 区域 ID 是通过 4个字节表示的；
区域的类型分为：
-骨干区域 ，区域 ID 为0 ，则称之为骨干区域；
-非骨干区域 ，区域 ID 不为 0 ，则称之为“非骨干区域” ；
注意：
OSPF 多区域之间的互联原则是：
所有的非骨干区域，必须与骨干区域直接相连，
只有这样连接，不同的区域之间才能互通；
OSPF Router-id :
OSPF 协议为了区分多个路由器，则需要为每个路由器起一个名字，用于标识不同设备。
这个名字就是所谓的 Router-id ，格式类似于 IP 地址，例如： x.x.x.x ； (x=0~255)
router-id 的确定方式:
1.手动指定
2.自动选举
-首先，选择IP地址大的 Loopback 接口的IP地址，作为 router-id ；
-其次，选择IP地址大的 物理接口 的IP地址，作为 router-id ；
router-id 的特点：
稳定。
即当我们手动配置了 router-id以后，并不会立刻生效。
如果想让新配置的 router-id 起作用，必须 重启 OSPF 协议；
配置命令：
ospf 1 router-id x.x.x.x
reset ospf process
OSPF 邻居状态：
1.init ，初始化状态
2.two-way ，双向通信状态
在该状态下，会根据链路的网络类型，来判断邻居之间是否选择 DR/BDR ；
如果选择DR/DBR的话，那么这个选举过程是在“本状态下”进行的；
为了让 DR/BDR 选举的过程中更加的公平，所以在选举DR/BDR 的过程中，
邻居会在该 two-way 状态停留40s ；
3.exstart ，交换初始化状态，交换 DD 报文，准备开始进行数据库同步；
4.exchange，交换状态，交换的是 DD 报文内容，目的是为了实现数据库可靠和高效的同步；
5.loading ，加载状态 ，这个状态才是真正的用于数据库信息的同步；
6.full ，完全邻接状态，邻居关系最完美的状态；如果不是该状态，则说明邻居出现了问题。
OSPF 路由表分析：
preference，优先级：表示的是一个路由的稳定性，数值越小越好；默认是 10 ；
Cost ， 开销：表示的是到达一个网段的距离，数值越小越好；
OSPF路由的开销的计算方法：
OSPF路由在传递过程中，所经过的每个入接口的 cost 值的累加和；
[每个OSPF接口的cost，默认是1]
修改OSPF接口的cost:
interface gi0/0/x
ospf cost ** --> 将开销更改为 **，取值范围是: 1-65535
quit
查看OSPF接口的 cost：
display ospf interface gi0/0/x -> 查看接口 gi0/0/x 上的 cost 开销；
注意：
每个 OSPF 接口的 cost ，默认是 1 ；
其实该数值，是通过以下的公式计算出来的：
Cost = 参考带宽/接口实际带宽 ，[参考带宽默认是 100M]
在实际工作中，通常都是将每个 OSPF 路由器的 “参考带宽”修改为“大于接口实际带宽”的数值：
修改命令如下：
bandwidth-reference 10000 // 修改该设备的 OSPF 参考带宽为 10000 M ；
OSPF DR/BDR (designated router / backup designated router ) : 指定路由/备份指定路由器
-场景
当一个网段中，同时存在多个 OSPF 路由器的时候，
为了让多个路由器同步 OSPF 数据库，更加的稳定、高效和可靠，
所以，
我们需要在多个 OSPF 路由器之间，选择出一个“指定路由器”，
该网段中的所有的OSPF 路由器，都仅仅和“指定路由器”进行数据库的同步。
但是，
考虑到 “指定路由器”的稳定性问题，即如果 DR 挂掉了，我们为了确保网络正常运行，
我们在选举 DR 的同时，还可以再选一个备份的DR；
那么，
当一个网段中，同时存在 DR 和 BDR 的时候，其他的路由器通常都称之为 DRother。
且DRother永远和 DR/BDR 建立邻接关系，同步数据库；
在 DRother 向 DR/BDR 同步数据库信息的时候，为了高效，发送“数据库信息”的方式
也是组播，组播地址： 224.0.0.6 [代表的是 DR 和 BDR ]
DR和BDR的选举原则：
1.首先，比较优先级，数值越大越好；默认是1；
2.其次，比较 router-id ，数值越大越好；
DR/BDR 的特点：
1.DR 不可以被抢占；
2.优先级为 0 的路由器，是没有资格参与 DR/BDR 竞选的；
这种优先级为0的路由，永远称之为 DRother ；
-配置命令：（修改 OSPF 接口的 DR 优先级）
例如： 将接口优先级修改为 30 ，确保成为 DR ；
interface gi0/0/1
ospf dr-priority 30
什么时候选举DR/BDR ？
当一个网络中存在很多 OSPF 路由器的时候；
什么情况下，可以看做是“一个网段包含很多OSPF路由器“ ？
此时，OSPF 判断一个网段是否具有多个 OSPF 路由器，是不看网段中的真实路由器的个数的，
看的是“OSPF接口”的 “网络类型” ，例如：
广播 ，broadcast ，此时选举DR/BDR
非广播 ，NBMA ， 此时选举DR/BDR
点到点 ，point to point , 此时不选举DR/BDR
点到多点，point to multi-point ,此时不选举DR/BDR
修改OSPF接口的网络类型：
interface gi0/0/x
ospf network-type {broadcast/nbma/p2p/p2mp}
例如：
修改 R1和 R2 之间的邻居接口类型为 P2P，不选举 DR/BDR ；
interface gi0/0/0
ospf network-type p2p
常用命令：
ospf 1 router-id 1.1.1.1 // 运行 OSPF 进程1 ，并设置 router-id 为 1.1.1.1
bandwidth-reference 10000 // 修改 OSPF 计算每个端口的cost值时所使用的参考带宽，默认是100M
area 0 // 创建并进入 OSPF 骨干区域 0
network 192.168.1.0 0.0.0.255 // 将该网段宣告进入到 OSPF 协议；
interface gi0/0/0
ospf cost ** // 修改 OSPF cost ，默认是 1；
ospf network-type {broadcast/nbma/p2p/p2mp} // 修改 OSPF 的网络类型；
ospf dr-priority ** // 修改 参与 DR 竞选的 DR 优先级，默认是1
display ospf peer brief // 查看 OSPF 邻居表；
display ip routing-table protocol ospf // 查看 OSPF 路由表，关注优先级和cost；
display ospf interface gi0/0/0 //查看 接口的 OSPF 参数；比如：cost/优先级/网络类型
reset ospf process // 重启 OSPF 进程；
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标签：OSPF,ospf,基本原理,命令,cost,BDR,DR,路由器 来源： https://blog.csdn.net/a664566/article/details/104502255