OSPF(Open Shortest Path First)开放式最短路径优先协议02

纸水仙

　　OSPF邻居：
OSPF路由器需要邻居路由器在几种状态间转换，然后会到达FULL
失效状态(down)：一个会话的初始状态，除了在NBMA网络中，其他类型的网络不会发送hello包给那些失效的邻居路由器。如果邻居状态转到了失效状态，路由器将会清空链路状态重传列表，数据库摘要列表和链路状态请求列表
尝试状态(Attempt):仅适用于NBMA网络，如果具有DR选举资格的路由器连接其他路由器的接口变为active的时候(本地接口)，这台路由器会把邻居路由器的状态转换到Attempt状态，使用hello间隔代替Pollinterval向邻居发送hello包.因为他无法动态的去发现邻居
初始状态(init)：表明在最近的deadinterval中收到了来自邻居路由器的hello包，双向通信依然没有建立，路由器会在hello包的邻居字段中包含，在此状态或者更高状态下，所有学习到的所有邻居RID，如果是第一个hello包，为空(接收到的hello中有RID)
双向通信状态(2-way):表示本地路由器从来自邻居的hello包的邻居字段中看到了自己的RID。意味着双向通信建立成功，在MA网络中，路由器只有在此状态或者更高的状态中才有资格参与DR/BDR选举，如果在init状态下从邻居收到数据库描述报文，也可使本地路由器直接进入2-way状态
信息交换初始状态(ExStart)：本地路由器和他的邻居将在这一状态下建立主/从关系，确定数据库描述数据包的序列号，为后面的DBD交换做准备。具有最大RID的路由器为主路由器
信息交换状态(Exchange)：本地路由器将向他的邻居路由器发送数据库描述包，此状态下，也会发送链路状态请求数据包给邻居，用来请求LSA
信息加载状态(Loading)：本地路由器向他邻居路由器发送链路状态请求，用来请求最新LSA，虽然在Exchange状态发现了新的LSA，但是本地路由器还没有收到这些LSA
完全邻接状态(full)：路由器建立起完全的邻接关系

邻居建立过程：

　　互相发送HELLO包来协商一些参数。

　　OSPF会周期性的从启用OSPF的接口上发送HELLO包，OSPF启动之初，就进入了INIT状态。直到从邻居的HELLO包中看到了自己的RID，才会将邻居的状态转为2-WAY

　　发送第一个DBD报文，来协商主从关系(是空的DBD报文，仅仅用来协商主从关系)
　　R1：

　　R2：

　　协商过主从关系以后，状态就从Exstart转到Exchange，并且开始交互剩下的DBD报文：

　　DBD报文间用序列号进行确认，主发送的序列号递增，从序列号跟随主序列号，来进行确认。这算一种隐性的确认方法。
　　从邻居收来的DBD报文中会携带LSA头部信息，如果有本地没有的，或更新的LSA，将他放入我自己的链路状态请求列表，然后去发送LSR来请求这条LSA的完整信息。直到自己的链路状态请求列表为空。
　　有可能在交互DBD的中间，Exchange状态的时候，就开始发送了LSR，来请求LSA的信息。LSR只包含被请求LSA的头部信息。

　　在Exchange状态下，如果LSU和LSR的交互完成了，则直接转到FULL状态，如果还有，则转到Loading状态。
　　接收到LSR的路由器，会返回一个LSU，包含被请求的LSA的详细信息。

　　MA网络和其他网络的区别，1.需要选举DR/BDR，建立完整的FULL状态最少40S，wait time：在开始选举DR和BDR之间，路由器等待邻居路由器的Hello数据包通告DR和BDR的时长。
　　并不是先启动OSPF进程的路由器就是DR，而是有一个时间间隔让路由器来等待其他路由器，在这个时间间隔内，路由器相互监听Hello包中的DR和DBR字段中的信息，并且服从优先级原则，可以这样认为——选举是公平的。(要充分考虑是否真实情况40S内一个MA网络的OSPF能跑完)

　　R1先启动OSPF，40S以后，R2启用OSPF。看DR/BDR的选举
　　(config-router)#do show ip os int f0/0
　　FastEthernet0/0 is up, line protocol is up
　　Internet Address 12.0.0.1/24, Area 0
　　Process ID 1, Router ID 1.1.1.1, Network Type BROADCAST, Cost: 1
　　Transmit Delay is 1 sec, State DR, Priority 1
　　Designated Router (ID) 1.1.1.1, Interface address 12.0.0.1
　　Backup Designated router (ID) 2.2.2.2, Interface address 12.0.0.2
　　DR/BDR的选举规则，先选举BDR，然后这个BDR成为DR，再选出一个BDR。(因为所有路由器在开始的时候并没有声明自己是DR/BDR，优先级又一样，故RID大的成为BDR，然后这个BDR成为DR，再重新找一个RID次大的，成为BDR)
　　如果是串口，默认是点到点的网络类型，是不需要选举DR/BDR的。邻居建立的方式差不多，只是不需要等待40S那么长时间。
　　DR/BDR指的是一个接口的概念，虚链路也是指的接口。
　　注：所谓的隐式确认和显式确认，隐式确认指的是DBD的确认和LSR的确认，这两个确认是和Retransmit计时器有关的。显式确认只有LSAck。
OSPF接口：
OSPF协议通过路由器的接口来了解链路信息，分清接口和链路的概念。
观察接口结构
R1#show ip ospf interface serial 1/0
Serial1/0 is up, line protocol is up
  Internet Address 12.0.0.1/24, Area 0
  Process ID 1, Router ID 1.1.1.1, Network Type POINT_TO_POINT, Cost: 64
  Transmit Delay is 1 sec, State POINT_TO_POINT,
  Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40, Retransmit 5
    oob-resync timeout 40
    Hello due in 00:00:08
  Index 1/1, flood queue length 0
  Next 0x0(0)/0x0(0)
  Last flood scan length is 1, maximum is 1
  Last flood scan time is 0 msec, maximum is 0 msec
  Neighbor Count is 1, Adjacent neighbor count is 1
    Adjacent with neighbor 2.2.2.2
  Suppress hello for 0 neighbor(s)
Internet Address：此接口所配置的ip/mask
Area 0：指定的区域ID，始发这个接口的OSPF数据包使用这个区域ID
Process ID：进程ID,CISCO私有，依靠这个CISCO来在同一设备中使用多个OSPF进程，仅仅本地有效
Router ID：路由器ID，选举规则见LS协议最后一节
Network Type：和接口相连的网络类型：广播，点到点，点到多点，NBMA，虚链路等。
Cost：发出数据包的出站代价，即数据层面的出接口，控制层面的入接口。
OSPF带宽计算规则：10的8次方/接口带宽，这样会有一个问题凡是大于100M的，cost都为1.无法衡量出不同链路的带宽
使用auto-cost reference-bandwitch修改分母
InfTransDelay=Transmit Delay :LSA从接口发送经历的时间，LSA发出后会引发此参数不断变大 cisco中默认是1S
ip ospf transmit-delay来更改
因为网络类型关系，没有DR/BDR的显示
Wait 40：在serial 口中没有意义，表示的是在开始选取DR/BDR之前，路由器等待邻居路由器的HELLO数据包通告DR/BDR的时长。
Retransmit：在没有得到确认的情况下，重传OSPF数据包等待的时间长度，ip ospf retransmit-interval更改
neighbor：只有建立邻接关系的路由器才会在此有显示。
如果开启认证，此命令最后输出也会有显示。如果没有使用或使用了null认证，则不会显示。

每台路由器都会维护一个邻居数据结构表：
R1#show ip ospf neighbor 2.2.2.2
Neighbor 2.2.2.2, interface address 12.0.0.2
    In the area 0 via interface FastEthernet0/0
    Neighbor priority is 1, State is FULL, 6 state changes
    DR is 12.0.0.2 BDR is 12.0.0.1
    Options is 0x52
    LLS Options is 0x1 (LR)
    Dead timer due in 00:00:36
    Neighbor is up for 00:00:59
    Index 1/1, retransmission queue length 0, number of retransmission 1
    First 0x0(0)/0x0(0) Next 0x0(0)/0x0(0)
    Last retransmission scan length is 1, maximum is 1
    Last retransmission scan time is 0 msec, maximum is 0 msec
Neighbor ：邻居路由器的RID
interface address：邻居路由器的IP地址
areaID：收到的hello包中的areaID需要和接收hello包接口的areaID一致，保证互为邻居路由器
interface ：本地通过哪个接口连接到这个邻居
state：从本地看邻居的状态，此输出来看是full
DR/BDR：DR/BDR的IP地址，包含在hello包中的DR/BDR字段
Dead timer：收到hello会刷新此计时器