循序渐进 OSPF的详细剖析（一）

为了克服距离矢量路由选择协议的缺点，开发了链路状态路由选择协议。链路状态路由选择协议有如下特征：

1.       能快速适应网络变化；

2.       在网络发生变化时，发送触发更新；

3.       以较低的频率（每30分钟）发送定期更新，即链路状态刷新。

我们今天要介绍的开放最短路径优先（OSPF路由选择协议）就属于链路状态路由协议。它是IP网络中最常用的内部网关协议之一。OK，让我们开始OSPF的学习，今天我们主要学习一下

一.OSPF 区域类型

二.OSPF的邻接关系。

<b>OSPF</b><b>区域类型</b><b></b>

链路状态路由协议通常将网络划分为区域，以减少SPF算法的计算量。这就使得区域内的链路状态数据库变小，最终使SPF算法的计算量更小，需要的时间更短

OSPF的区域类型分为：

◆ <b>主干区域</b>

主要功能为快速、高效的传输IP分组的OSPF区域。主干区域将其他类型的OSPF区域连接起来。

◆     <b>常规区域</b>

主要功能为连接用户和资源的OSPF区域。常规区域通常是根据职能或地理位置划分的。默认情况下，常规区域要想通讯必须通过主干区域。常规区域又分为：标准区域、末节区域、绝对末节区域和次末节区域。

如上图所示，Area 0 为主干区域，Area 1 Area 2 和Area 3 都是常规区域。

OSPF必须构成层次结构，所有的非主干区域都必须直接与主干区域连接。如在上图中，Area1 Area 2 和Area 3中路由不能直接相连。区域中传输的数据必须经过主干区域 Area 0 。

正是由于OSPF的层次结构，在正确配置OSPF后，当路由器或链路出现故障时，相应的信息只被扩散到当前区域中的路由器，区域外的路由器不会收到这种信息。

区域都划分好了，那每个区域内包含多少个路由器最合适呢？cisco建议每个区域中的路由器不应超过50台。

那OSPF 区域有那些特征和好处呢？

◆     减少了路由选择表的条目；

◆     将区域内拓扑变化的影响限制在本地；

既然OSPF区域如此有用，那就让我们来学习一点有关区域的术语。

<b>有关区域的术语：</b>

■     骨干路由器（Back bone Router）。在上图中，Area 0中的路由器被称之为骨干路由器，在层次网络中，Area 0被称为核心，其他区域都直接与主干Area0 相连。

■     区域边界路由器（Area Border Routers，ABR）。上图中的路由器 C、路由器 D、和路由器 E 都属于ABR。ABR将非主干区域连接到Area 0。它在OSPF网络中作用至关重要，

■     内部路由器（Internal Router）上图中的路由器 F、路由器 G、和路由器 H 都属于内部路由器。内部路由器就是每个区域内的成员。

■     自主系统边界路由器（Automomous system Boundory Router，ASBR）。如在上图中路由器A如果与外部网络相连，就属于一个ASBR。ASBR能够和外部交换信息。

注意：同一台路由器可以属于多种类型

<b>OSPF</b><b>邻接关系</b><b></b>

运行链路状态路由选择协议的路由器必须首先与选定的邻接路由器建立邻接关系，完全建立邻接关系需要如下几个阶段：<b></b>

◆     邻居路由器发现阶段。

所有路由器发送HELLO包给邻接的路由器，并接收来自邻接路由器的HELLO包。

◆     双向通信阶段。

路由器之间通过交换HEELO包来获悉协议特定参数，交换完HELLO包后路由器宣称邻居处于正常运行状态。

◆     数据库同步阶段

两台路由器相互发送HELLO包建立邻接关系后，相互之间通过交换LSA来同步LSDB，并确认已收到邻接路由器的LSA

◆     完全邻接阶段。

两台邻接路由器确认他们之间的LSDB已经同步，并将新的LSA转发给其他邻接路由器，确保在整个区域内链路状态信息是完全同步的。至此两台路由器处于完全邻接状态。

如上图所示，路由器A向每个邻接路由器发送HELLO包，并接收来自每个邻接路由器发送过来的HELLO包。最终建立邻接关系。

点到点串行链路上的两台路由器之间建立完全邻接的关系，他们使用的封装类型一般是：高级数据链路控制（HDLC）和点到点协议（PPP）

在LAN链路上，将选举一个指定路由器（DR）和一个备用指定路由器（BDR）。DR和BDR将如何选、它的作用是什么呢？

<b>DR</b><b>和</b><b>BDR</b><b>的选举</b><b></b>

DR和BDR的作用：在LAN链路上其他所有的路由器都与DR和BDR建立邻接关系，且只将LSA通告给他们。DR从邻居那里收到更新后，将其转发给LAN上的其他所有邻居，确保同一个LAN中所有路由器的LSDB都相同。

DR和BDR的选举规则：

◆     优先级最高的路由器称为DR。

◆     优先级次高的路由器称为BDR。

◆     一般接口的ospf优先级默认为1。在优先级相同的情况下，将根据路由器ID（路由器ID即路由器的接口ip。环回接口优先）来选举DR和BDR。路由器ID最大的为DR，次大的为BDR。

◆     优先级为0的路由器不参与DR和BDR的选举。除DR和BDR外的路由器都称为DRother

◆     在一个网段中，当DR和BDR选举完成后，就算有优先级更高的路由器加入网络中也不会重新进行选举。当DR和BDR同时出现故障时才会重新选举DR和BDR。如果只是DR出现故障，BDR将成为DR，BDR重新选举。如果只是BDR出现故障，则选举新的BDR。

◆     我们还可以手工指定DR，只要通过设置路由器的优先级就能达到目的。在接口下配置命令：ip ospf priority number 。优先级的取值范围为0——255

Router（config-if）# ip ospf priority 0——255

OK，今天就说这么多，还有好多内容我后期会一一写出来。

我是根据自己理解的OSPF来描述的，如果有什么不确切的地方，希望大家能给予指点！

本文转自 范琳琳 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/fanlinlin/143583，如需转载请自行联系原作者