OSPF 开放式最短路径优先

一、简介

OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先）是一个内部网关协议(Interior Gateway Protocol，简称IGP），用于在单一自治系统（autonomous system,AS）内决策路由。

1.作用

是对链路状态路由协议的一种实现，隶属内部网关协议（IGP），故运作于自治系统内部。著名的迪克斯加算法被用来计算最短路径树。OSPF支持负载均衡和基于服务类型的选路，也支持多种路由形式，如特定主机路由和子网路由等。

2.原理

OSPF的就是两个相邻的路由器通过发报文的形式成为邻居关系，邻居再相互发送链路状态信息形成邻接关系，之后各自根据最短路径算法算出路由，放在OSPF路由表，OSPF路由与其他路由比较后优的加入全局路由表。整个过程使用了五种报文、三个阶段、四张表。

二、报文

1.报文格式

字段	长度	含义
Version	1字节	版本，OSPF的版本号。对于OSPFv2来说，其值为2。
Type	1字节	类型，OSPF报文的类型
Router ID	4字节	发送该报文的路由器标识。
Area ID	4字节	发送该报文的所属区域。
Checksum	2字节	校验和，包含除了认证字段的整个报文的校验和。
AuType	2字节	验证类型，值有如下几种表示， 0：不验证；1：简单认证；2：MD5认证
Authentication	8字节	鉴定字段，其数值根据验证类型而定。当验证类型为0时未作定义；类型为1时此字段为密码信息；类型为2时此字段包括Key ID、MD5验证数据长度和序列号的信息。MD5验证数据添加在OSPF报文后面，不包含在Authenticaiton字段中。

2.五个报文类型

OSPF报文的类型，有下面几种类型：

Hello报文：建立并维护邻居关系。
DBD报文：发送链路状态头部信息。 
LSR报文：把从DBD中找出需要的链路状态头部信息传给邻居，请求完整信息。 
LSU报文：将LSR请求的头部信息对应的完整信息发给邻居。 
LSACK:收到LSU报文后确认该报文。

OSPF所有报文的TTL均为1

3.三个阶段

邻居发现：通过发送Hello报文形成邻居关系。

路由通告：邻居间发送链路状态信息形成邻接关系。

路由计算：根据最短路径算法算出路由表。

4.四张表

邻居表：主要记录形成邻居关系路由器。
链路状态数据库：记录链路状态信息。
OSPF路由表：通过链路状态数据库得出。
全局路由表：OSPF路由与其他比较得出。

详述见于此链接 大网高级技术笔记（一） -----网络技术笔记by一盏烛光

三、考题

1. OSPF通过那两种方法来确认LSA数据包？

explicit acknowledgement ： Link State Acknowledgment packet
implicit acknowledgement ： Update packet

2.OSPF通过什么方法来确认DD数据包？

• slave 确认 master ： 回复一个相同序列号的的DD
• master确认slave ：回复一个序列号+1的DD

3.ospf是如何防环的？

1. 区域内采用SPF算法，算法自身保证无环路。
2. 区域间只能和AREA0连接，保证区域间无环路。
3. OSPF无法防止AS间的环路，因为丢失了源信息。

四、配置命令

1.基本命令

show ip route 查看路由表
show ip ospf neighbor 查看 OSPF 邻居的基本信息
show ip ospf database 查看 OSPF 拓扑结构数据库
show ip ospf interface 查看 OSPF 路由器接口的信息
show ip ospf 查看 OSPF 进程及其细节
debug ip ospf adj 查看 OSPF 邻接关系创建或中断的过程
debug ip ospf events 显示 OSPF 发生的事件
debug ip ospf packet 显示路由器收到的所有的 OSPF 数据包
router ospf 启动 OSPF 路由进程
router-id 配置路由器 ID
network 通告网络及网络所在的区域
ip ospf network 配置接口网络类型
ip ospf cost 配置接口 Cost 值
ip ospf hello-interval 配置 Hello 间隔
ip ospf dead-interval 配置 OSPF 邻居的死亡时间
ip ospf priority 配置接口优先级
auto-cost reference-bandwidth 配置参考带宽
clear ip ospf process 清除 OSPF 进程
area area-id authentication 启动区域简单口令认证
ip ospf authentication-key 配置认证密码
area area-id authentication message-digest 启动区域 MD5 认证
ip ospf message-digest-key key-id md5 key 配置 key ID 及密匙
ip ospf authentication 启用链路简单口令认证
ip ospf authentication message-digest 启用链路 MD5 认证
default-information originate 向 OSPF 区域注入默认路由