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1、华为 OSPF 总结1 OSPF 基本概念1.1 拓扑和路由器类型OSPF 整体拓扑 OSPF 把自治系统划分成逻辑意义上的一个或多个区域,所有其他区域必须与区域 0 相连。路由器类型 区域内路由器（Internal Router）：该类设备的所有接口都属于同一个OSPF 区域。 区域边界路由器 ABR（Area Border Router）：该类路由器可以同时属于两个以上的区域，但其中一个接口必须在骨干区域。ABR 用来连接骨干区域和非骨干区域，它与骨干区域之间既可以是物理连接，也可以是逻辑上的连接。 骨干路由器（Backbone Router）：该类路由器至少有一个接口属于骨干区域。所有的
2、 ABR 和位于 Area0 的内部路由器都是骨干路由器。 自治系统边界路由器 ASBR（AS Boundary Router）：与其他 AS 交换路由信息的路由器称为 ASBR。ASBR 并不一定位于 AS 的边界，它可能是区域内路由器，也可能是 ABR。只要一台 OSPF 路由器引入了外部路由的信息，它就成为 ASBR。拓扑所体现的 IS-IS 与 OSPF 不同点 在 OSPF 中，每个链路只属于一个区域；而在 IS-IS 中，每个链路可以属于不同的区域； 在 IS-IS 中，单个区域没有骨干与非骨干区域的概念；而在 OSPF 中，Area0 被定义为骨干区域； 在 IS-IS 中，Le
3、vel-1 和 Level-2 级别的路由都采用 SPF 算法，分别生成最短路径树 SPT 而在 OSPF 中，只有在同一个区域内才使用 SPF 算法，区域之间的路由发布还是距离矢量算法，区域之间的路由需要通过骨干区域来转发。1.2 OSPF 网络类型，DR，BDR 介绍OSPF 支持的网络类型 点到点 P2P 类型：当链路层协议是 PPP、HDLC 时，缺省情况下，OSPF认为网络类型是 P2P。在该类型的网络中，以组播形式（224.0.0.5）发送协议报文（Hello 报文、DD 报文、LSR 报文、LSU 报文、 LSAck 报文） 。 点到多点 P2MP 类型（Point-to-Mul
4、tipoint ）：没有一种链路层协议会被缺省的认为是 Point-to-Multipoint 类型。点到多点必须是由其他的网络类型强制更改的。常用做法是将非全连通的 NBMA 改为点到多点的网络。在该类型的网络中以组播形式（224.0.0.5）发送 Hello 报文，以单播形式发送其他协议报文（DD 报文、 LSR 报文、LSU 报文、 LSAck 报文） 。 NBMA 类型（ Non-broadcast multiple access）：当链路层协议是 ATM 时，缺省情况下，OSPF 认为网络类型是 NBMA。在该类型的网络中，以单播形式发送协议报文（Hello 报文、DD 报文、LSR
5、 报文、LSU 报文、LSAck报文） 。 广播类型（Broadcast）：当链路层协议是 Ethernet、FDDI 时，缺省情况下，OSPF 认为网络类型是 Broadcast。在该类型的网络中，通常以组播形式发送 Hello 报文、LSU 报文和 LSAck 报文。其中， 224.0.0.5 的组播地址为 OSPF 路由器的预留 IP 组播地址；224.0.0.6 的组播地址为 OSPF DR的预留 IP 组播地址。以单播形式发送 DD 报文和 LSR 报文。在至少含有两个路由器的广播型网络和 NBMA 网络都有一个指定路由器（DR ）和一个备份指定路由器（BDR ）DR/BDR 的作用
6、 减少邻居关系的数量，从而减少链路状态信息和路由信息的次数。Drother 只与 DR/BDR 建立完全邻接关系。DR 与 BDR 之间建立完全邻接关系。 DR 产生网络 LSA 来描述 NBMA 网段或者广播网段信息。DR/BDR 选举规则 DR/BDR 由 OSPF 的 Hello 协议选举，选举是根据端口的路由器优先级（Router Priority）进行的。 如果 Router Priority 被设置为 0，那么该路由器将不允许被选举成 DR 或者 BDR。 Router Priority 越大越优先。如果相同，Router ID 大者优先。 DR/BDR 不能抢占。 如果当前 DR
7、 故障，当前 BDR 自动成为新的 DR，网络中重新选举 BDR；如果当前 BDR 故障，则 DR 不变，重新选举 BDR。ISIS DIS 与 OSPF DR/BDR 的不同点 在 IS-IS 广播网中，优先级为 0 的路由器也参与 DIS 的选举，而在 OSPF中优先级为 0 的路由器则不参与 DR 的选举。 在 IS-IS 广播网中，当有新的路由器加入，并符合成为 DIS 的条件时，这个路由器会被选中成为新的 DIS，原有的伪节点被删除。此更改会引起一组新的 LSP 泛洪。而在 OSPF 中，当一台新路由器加入后，即使它的 DR 优先级值最大，也不会立即成为该网段中的 DR。 在 IS-
8、IS 广播网中，同一网段上的同一级别的路由器之间都会形成邻接关系，包括所有的非 DIS 路由器。1.3 OSPF 报文类型Hello 报文：用于建立和维持邻居关系DD 报文：描述本地 LSDB 的摘要信息，用于两台路由器进行数据库同步LSR 报文：用于向对方请求所需的 LSA 路由器只有在 OSPF 邻居双方成功交换DD 报文后才会向对方发出 LSR 报文LSU 报文：用于向对方发送其所需要的 LSALSAck 报文：用来对收到的 LSA 进行确认OSPF 报文概述 OSPF 报文直接运行于 IP 之上，IP 协议字段号为 89。OSPF 有五种报文类型，但是 OSPF 报文头部格式都是相同的
9、。 除 Hello 报文外，其它的 OSPF 报文都携带 LSA 信息。1.3.1 OSPF 报文头部信息所有的 OSPF 报文使用相同的 OSPF 报文头部 Version ：OSPF 协议号，应当被设置成 2。 Type：OSPF 报文类型， OSPF 共有五种报文。 Packet length：OSPF 报文总长度，包括报文头部。单位是字节。 Router ID：生成此报文的路由器的 Router ID。 Area ID：此报文需要被通告到的区域。 Checksum：是指一个对整个数据包(包括包头)的标准 IP 校验和。 AuType：验证此报文所应当使用的验证方法。 Authentic
10、ation：验证此报文时所需要的密码等信息。1.3.2 Hello 报文格式 Network Mask：发送 Hello 报文的接口的网络掩码。 HelloInterval：发送 Hello 报文的时间间隔。单位为秒。 Options：标识发送此报文的 OSPF 路由器所支持的可选功能。 Router Priority：发送 Hello 报文的接口的 Router Priority，用于选举 DR和 BDR。 RouterDeadInterval：宣告邻居路由器不继续在该网段上运行 OSPF 的时间间隔，单位为秒，通常为四倍 HelloInterval。 Designated Router：发
11、送 Hello 报文的路由器所选举出的 DR 的 IP 地址。如果设置为 0.0.0.0，表示未选举 DR 路由器。 Backup Designated Router：发送 Hello 报文的路由器所选举出的 BDR 的 IP地址。如果设置为 0.0.0.0，表示未选举 BDR 路由器。 Active Neighbor：邻居路由器的 Router ID 列表。表示本路由器已经从该邻居收到合法的 Hello 报文。1.3.3 DD 报文格式 接口 MTU：是指在数据包不分段的情况下，始发路由器接口可以发送的最大 IP 数据包大小。当在虚连接时，该在段为 0x0000。 Option：同 hell
12、o 报文。 I 位：当发送的是一系列 DD 报文中的第一个数据包时，该为置位为 1。后续的 DD 报文将该位置位 0。 M 位：当发送的数据包还不是一个系列 DD 报文中的最后一个数据包时，该值置为 1。如果是最后一个 DD 报文，则将该为置为 0。 MS 位：在数据库同步中，主要用来确认协商过程中的序列号。 DD Sequence Number:DD 的序列号报文，4byte LSA 头部信息。1.3.4 LSR 报文格式 Link State Type：用来指明 LSA 标识是一个路由器 LSA、一个网络 LSA 还是其他类型的 LSA。 Link State ID：不同类型 LSA 该字
13、段意义不同。 Advertising Router：始发 LSA 通告的路由器的路由器 ID。1.3.5 LSU 报文格式 Number of LSA：指出这个数据包中包含的 LSA 的数量。 LSA：明细 LSA 信息1.3.6 LSAck 报文格式 Header of LSA：LSA 头部信息。1.3.7 LSA 头部信息除 Hello 报文外，其它的 OSPF 报文都携带 LSA 信息。 LS age：此字段表示 LSA 已经生存的时间，单位是秒。 Option：该字段指出了部分 OSPF 域中 LSA 能够支持的可选性能 LS type：此字段标识了 LSA 的格式和功能。常用的 LS
14、A 类型有五种。 Link State ID：根据 LSA 的不用而不同。 Advertising Router：始发 LSA 的路由器的 ID。 Sequence Number：当 LSA 每次新的实例产生时，这个序列号就会增加。这个更新可以帮助其他路由器识别最新的 LSA 实例。 Checksum：关于 LSA 的全部信息的校验和。因为 Age 字段，所以校验和会随着老化时间的增大而每次都需要重新进行计算。 Length：是一个包含 LSA 头部在内的 LSA 的长度。1.4 LSA 类型和区域内路由计算与描述Router-LSA（Type1） 路由器产生，描述了路由器的链路状态和开销，本
15、区域内传播Network-LSA（Type2） DR 产生，描述本网段的链路状态，本区域内传播Network-summary-LSA（Type3） ABR 产生，描述区域内某个网段的路由，区域间传播（除特殊区域）ASBR-summary-LSA（Type4） ABR 产生，描述到 ASBR 的路由，OSPF 域内传播（除特殊区域）AS-external-LSA（Type5） ASBR 产生，描述到 AS 外部的路由，OSPF 域内传播（除特殊区域）NSSA LSA（Type7） 由 ASBR 产生，描述到 AS 外部的路由，仅在 NSSA 区域内传播。区域内路由的计算只涉及到 router-l
16、sa 和 network-lsa也只有 router-lsa 和 network-lsa 参与 ospf 路由计算1.4.1 描述拓扑结构1.4.2 Router-LSARouter-LSA 必须描述始发路由器所有接口或链路。区域内路由计算用到 router-lsaQ5display ospf lsdb router self-originate OSPF Process 1 with Router ID 5.5.5.5Area: 0.0.0.1Link State Database Type : RouterLs id : 5.5.5.5Adv rtr : 5.5.5.5 Ls age : 194 Len : 48 Options : ASBR E seq# : 8000000
