ospf配置命令_思科设备 OSPF 的相关知识点

• OSPF 基本配置命令
  • • 进入 OSPF 进程配置模式：Router(config)#router ospf <进程号>
    • 在 OSPF 进程中宣告接口：Router(config-router)#network <接口 IP 地址> 0.0.0.0 area <区域号>
      • 0.0.0.0 为反掩码，用于匹配一部分接口，能够被最短反掩码匹配到的接口优先宣告。
    • 在接口配置模式中直接宣告接口（优先级高于进程宣告）：Router(config-if)#ip ospf <进程号> area <区域号>
    • Show 命令
      • 查看 OSPF 配置：Router#show running-config | section ospf
      • 查看哪些接口被宣告进 OSPF 进程中：Router#show ip ospf interface brief
      • 查看 OSPF 邻居：Router#show ip ospf neighbor
      • 查看 OSPF 路由表：Router#show ip route ospf
      • 查看 LSDB 报头：Router#show ip ospf database
    • 重置 OSPF 进程: Router#clear ip ospf process
  • OSPF 运行于 IP 协议之上， 协议号 为 89 。
  • OSPF 的 ToS 字段为 IP 优先级 6 。
    • ToS 字段的前 3 bit 为 110。
  • OSPF 报文只支持 单播 或 组播 发送。

• • OSPF 是基于 链路状态 的路由协议，同一区域内的路由器之间不交互路由表（而是交互 LSA ）。
  • OSPF 支持无限的跳数。
  • OSPF 既支持 触发更新 ，也支持 周期性更新 （默认每 30min 泛洪一次 LSA）。
  • OSPF 的 进程号 只具有 本地意义 。
  • 如果一个接口同时被多个进程宣告，那么只有 第一个 宣告它的进程有效。

• • OSPF 是一种 层次化 的路由协议
    • 它可将整个网络 基于接口 分为 众多区域 （不同的接口可宣告进不同区域）。
      • 一个区域可以看作是一个 AS 的子集 。
      • 小型网络设计多区域的意义不大。
      • 如果某个区域内的某台路由器某个宣告进 OSPF 的 接口不停地 Up/Down ，将会导致该区域内所有路由器的 LSDB 不停地变动 。在这种情况下，划分多区域可以减小由于接口不停地 Up/Down 造成的影响范围。
    • 在多区域 OSPF 网络中，必须指定一个编号为 0（ Area 0 ）的 骨干区域 （也叫 传输区域 ）。
    • 在 同个区域 内 绝对不可能出现路由环路 。
      • 区域中的每台路由器都知道区域中其它所有路由器是怎么连接的。
    • 非骨干区域都必须和骨干区域有连接 。
      • 强制 形成星型拓扑 ，防止环路产生。
    • 由于 区域间无法传递拓扑信息 ，因此 只有区域或 AS 间才可进行路由汇总或聚合 。
    • 区域间的路由 使用 距离矢量 协议的算法来计算。
    • 非骨干区域的类型
      • 常规区域
        • Hello 报文中的 Flag 字段： E=1 （ 允许 5 类 LSA 存在）, N=0 （不是 NSSA 区域）。
      • Stub 区域 ：末节区域
        • 不允许 ASBR （ 4、5 类 LSA ）存在。
        • ABR 不会让 4、5 类 LSA 进入 Stub 区域。
        • Hello 报文中的 Flag 字段： E=0 （ 不允许 5 类 LSA 存在 ）, N=0 （ 不是 NSSA 区域 ）。
        • Stub 区域内的 ABR 会下放度量值为 1 的 默认路由 （ 3 类 LSA ）到该 Stub 区域内。
        • 区域内 所有路由器均要配置 。
        • 配置 Stub 区域 可减少 LSA 的数目及路由表条目 。适用于 没有多余选路需求 （要 访问区域外的网段只能通过 ABR ）的区域。
        • Stub 区域中 不允许存在 Virtual Link 。
        • Area 不允许配置成 Stub 区域 。
        • 配置命令
        • Router(config-router)#area <区域号> stub
      • Totally Stub 区域 ：完全末节区域
        • 在 Stub 区域的基础上 ， 不允许 3 类 LSA （ABR 生成默认路由对应的 LSA 除外）存在。
        • 在 Totally Stub 区域中， 只允许 一条 由 ABR 产生的默认路由对应的 3 类 LSA 存在。
        • 只需在 ABR 上配置 Stub 区域命令的后面加上 no-summary 就可以了。
      • NSSA （No-so-Stubby） 区域 ：不那么末节区域
        • Hello 报文中的 Flag 字段： E=0 （ 不允许 5 类 LSA 存在）, N=1 （ NSSA 区域 ）。
        • 在 Stub 区域的基础上 支持 ASBR 。
        • NSSA 区域内的 ABR 以及 ASBR 不会主动下放默认路由 。
        • ASBR 重分发进 OSPF 的路由条目以 7 类 LSA （特殊的 5 类 LSA）的方式发送。
        • 7 类 LSA 在扩散到其他区域之前必须 由该区域内路由器 ID 最高的 ABR 转换为 5 类 LSA ，且 转换者对其他区域来说才是 ASBR （前提是转换后的 5 类 LSA 不带FA）。
        • 在新版的 IOS 中，也可强制指定转换者。
        • 强制指定转换者的命令：Router(config-router)#area <区域号> nssa translate type7 always
        • 区域内 所有路由器均要配置 。
        • NSSA 区域中 不允许存在 Virtual Link 。
        • Area 不允许配置成 NSSA 区域 。
        • 如果 NSSA 区域中 存在伪 ABR ，而恰巧该 伪 ABR 的路由器 ID 是 NSSA 区域中最大的 ，则会导致 转换后的 5 类 LSA 不能发往 NSSA 区域外 。
        • 应尽量确保 NSSA 区域内只包含一台 ABR ，否则可能会出现 非对称路由 、 次优路径 或 环路 。
        • 非对称路由可能会出现的环境：非转换者 ABR 下放的默认路由的度量值比转换者 ABR 下放的默认路由的度量值小，这就导致了 NSSA 区域内主机访问区域外网络时去包走的是非转换者 ABR，而回包走的却是转换者 ABR（因为只有转换者 ABR 才能向 NSSA 区域外通告 5 类 LSA，这导致了 NSSA 区域外的主机访问 NSSA 区域内的网络只能走转换者 ABR）。
        • 配置命令
        • Router(config-router)#area <区域号> nssa [default-information-originate] [no-redistribution]
        • default-information-originate 表示 以 7 类 LSA 的方式向该区域内下放默认路由 （如果是 ASBR ，则路由表中 必须要有默认路由 才能生效）。
        • no-redistribution 表示不要将重分发进 OSPF 的路由条目下放到 NSSA 区域中。如果路由器在 NSSA 区域中既是 ABR 也是 ASBR，且还是 NSSA 区域的出口的话，可以添加这个关键字。
      • Totally NSSA 区域 ：完全 NSSA 区域
        • 在 NSSA 区域的基础上 ， 不允许 3 类 LSA （ABR 生成默认路由对应的 LSA 除外）存在。
        • 在 Totally NSSA 区域中， 只允许 一条 由 ABR 产生的默认路由对应的 3 类 LSA 存在。
        • 该区域内的 ASBR 不能是整网的出口 （ASBR 不能有默认路由）。
        • 因为该区域内 ABR 下放的默认路由 （ O IA ） 的优先级要比 ASBR 下放的默认路由 （ O N1/2 ） 的优先级高 。
        • 比较少用。
        • 只需在 ABR 上配置 NSSA 区域命令的后面加上 no-summary 就可以了。
    • 路由器类型
      • 普通路由器
      • ABR （ 区域边界 路由器）
      • ASBR （ 自治系统边界 路由器）
      • 查看 ABR 和 ASBR 的命令：Router#show ip ospf border-routers
    • ABR 一定要 和 Area 0 挂靠 ，否则 不能产生 3 类 LSA 。
      • 伪 ABR ：在 Area 0 中 没有 Full 邻居 。
        • 不遵循 3 类 LSA 防环原则。
        • 例如：一台路由器只有环回口宣告进了 Area 0。
      • 真 ABR ：在 Area 0 中 有 Full 邻居 。
        • 遵循 3 类 LSA 防环原则 。
    • ASBR 可以放在任意区域中（Stub 以及 Totally Stub 区域除外）。
    • Area 0 不允许过滤 LSA （必须包含 全路由 ）。
  • 目前 OSPF 一般使用 iSPF 以及 PRC 算法计算同一区域内的路由。
    • 每台路由器都以自身为根，计算从自身去往每一个网络的路径，再结合 LSA 中的网络信息生成路由条目。

• • 运行 OSPF 的路由器 必须有一个路由器 ID 。
  • 如果不指定路由器 ID，OSPF 默认使用 环回口中最大的 IP 地址 作为路由器 ID。如果 没有设置环回口 则使用 接口中最大的 IP 地址 作为路由器 ID。
  • 如果在已经有 OSPF 邻居的情况下修改了路由器 ID，那么必须 重置 OSPF 进程 才能让设置生效。
  • 指定路由器 ID 的命令：Router(config-router)#router-id <路由器 ID>
  • OSPF 的 网络类型 （不同网络类型的 OSPF 的运行方式有所不同）
    • Loopback ：环回
      • 环回口 默认的网络类型。
      • 不发送 Hello 。
      • 不建立邻居 。
      • 只能通告 /32 路由 。
        • 可能会 影响 MPLS 标签分发 。
      • 仅限环回口 使用。
    • Broadcast ：广播
      • 以太网 默认的网络类型。
      • 10s 发送一次 Hello 。
      • 支持组播发送 OSPF 报文 。
      • 选举 DR/BDR 。
      • 所有节点逻辑直连
        • 通告路由条目的 下一跳为生成这条路由条目的路由器接口的 IP 地址 。
    • Non-Broadcast （MBMA）：非广播
      • 帧中继 （含 多点子接口 ）默认的网络类型。
      • 30s 发送一次 Hello 。
      • 不支持组播发送 OSPF 报文 。
      • 需要 手动指定 OSPF 邻居 （思科只需要单向指定）。
      • 选举 DR/BDR 。
        • 在帧中继环境中，必须 让 Hub 节点当 DR 。然后让 所有 Spoke 节点当 DROthers 就好了（当 BDR 没有任何意义，因为如果 Hub Down 了的话整个网络就都不可用了）。
      • 所有节点逻辑直连
        • 通告路由条目的 下一跳为生成这条路由条目的路由器接口的 IP 地址 。
    • Point-to-Point ：点对点
      • PPP 、 HDLC 、 帧中继点对点子接口 、 BRI 等默认的网络类型。
      • 10s 发送一次 Hello 。
      • 支持组播发送 OSPF 报文 。
      • 只能建立一个邻居 。
        • 如果用在 MA 网络中且邻居不止一个的话会造成邻居频繁 Up/Down。
      • 不选举 DR/BDR 。
    • Point-to-MultiPoint ：点对多点
      • 无默认对应接口类型 （需要通过命令才能使用）。
      • 30s 发送一次 Hello 。
      • 支持组播发送 OSPF 报文 。
      • 不选举 DR/BDR 。
      • 邻居一旦建立完毕，会把 自身接口的 IP 地址以 /32 形式的路由 通告给对方。
      • 所有节点不逻辑直连
        • 通告路由条目的 下一跳为发出这条路由条目的路由器接口的 IP 地址 。
      • 帧中继的完美解决方案（不用在 Spoke 节点做额外的 DLCI 映射）。
    • Point-to-MultiPoint Non-Broadcast ：点对多点非广播
      • 跟 Point-to-MultiPoint 基本相同，只是 不支持组播 ，需要手动指定邻居而已。
  • 如果帧中继中 Hub 节点用 Point-to-MultiPoint ， Spoke 节点用 Point-to-Point 的话，默认是无法建立邻居的（因为 Hello 周期不一致 ）。
  • Point-to-Point 可以和 Broadcast 建邻居 ，但 无法传递路由 （因为 1 类 LSA 中链路的类型不一致 ）。
  • 环回口只能使用 Loopback、Point-to-Point 网络类型
    • 使用 Point-to-Point 时可以通告 非 /32 路由。
  • 修改网络类型的命令：Router(config-if)#ip ospf network <网络类型>

• • OSPF 使用的 组播组地址
    • 224.0.0.5 ： 所有 OSPF 路由器都监听 。
    • 224.0.0.6 ： MA 网络中的 DR、BDR 监听 。
  • OSPF 的 报文
    • Hello
      • 用于 邻居建立 及 邻接关系维护 。
      • 发送周期和网络类型有关 。
        • 邻居建立之后，如果在 4 倍 Hello 周期 （ Dead 时间 ） 内都没有收到回应则 Down 邻居 。
        • 强制指定 Hello 周期的命令：Router(config-if)#ip ospf hello-interval <秒数>
        • 设定 Hello 周期为最小值（50 毫秒）的命令：Router(config-if)#ip ospf dead-interval minimal hello-multiplier 20
        • 指定 Hello 周期的同时 Dead 时间也会被修改 （前提是 没有指定 Dead 时间 ）。
        • 强制指定 Dead 时间的命令：Router(config-if)#ip ospf dead-interval <秒数>
      • 路由器之间如果 只交互过 Hello 报文 ，则 只能将邻接关系建立到 2-way 状态机 。
    • DBD （数据库描述）
      • 包含 LSA 报头 （ LSA 的名字 （ LSID ）、 通告的路由器 （ Adv Router ）、 校验和 、 序列号 ）。
      • 包含 Flags 字段 （ Init 位 、 More 位 、 M/S 位 ）。
      • 在 2-way 邻接状态机之后 发送。
      • 支持 显式确认 和 隐式确认 。
    • LSR （链路状态请求）
      • 包含 LSA 三元组 （ LSA 的名字 （ LSID ）、 通告的路由器 （ Adv Router ）、 LSA 的类型 ）。
    • LSU （链路状态更新）
      • 包含 完整 LSA 。
      • 一个 LSU 报文 中可包含 多个 LSA 。
    • LSAck （链路状态确认）
      • 针对 LSU 中的 LSA 进行确认 。
      • 包含 LSA 报头 （ LSA 的名字 （ LSID ）、 通告的路由器 （ Adv Router ）、 校验和 、 序列号 ）。
  • 隐式确认与显式确认
    • 显式确认 ：使用 独立、具有确认功能的其它类型报文 （ LSU 、 LSAck ）作确认。
      • LSR 、 LSU 使用 显式确认 （ LSR 使用 LSU 作为确认， LSU 使用 LSAck 作为确认）。
    • 隐式确认 ：使用 相同类型的回应报文 作确认。
      • 只用于 DBD 交互 。
        • 邻居路由器可使用 相同序列号的 DBD 既做确认又做回应 。
  • 隐式确认的 序列号谁说了算？
    • 需要在邻接状态机为 Exstart 时选举出 Master/Slave 路由器。
      • 路由器 ID 大 者做 Master 。
    • 序列号由 Master 说了算 。

• • OSPF 邻居的分类
    • Neighbor （邻居）： 只交互过 Hello 报文 （状态机为 2-way ）。
    • Adjacency （邻接）： 交互过全部类型的 OSPF 报文、LSDB 已经同步完成 （状态机为 Full ）。
  • DR （指定路由器）、 BDR （备份指定路由器）
    • DR、BDR 指的是 路由器的某些接口 。
    • 选举一般只在 某些网络类型的 MA 网络 中进行。
      • 用来解决 MA 网络中邻接关系过于复杂的问题 。
        • MA 网络中 每添加一台路由器 ，整网邻居数量将 呈几何倍数 增长。
      • 通过 网络类型 来决定 是否进行选举 。
    • 到达 2-way 状态机之后再进行选举。
    • 选举最多花费 4 倍 Hello 周期 。
    • 不是 DR、BDR 的路由器称为 DROthers 。
    • DROthers 之间不需要交互 DBD。
    • DR/BDR 选举规则
      • 先比较优先级 ， 优先级相同再比较路由器 ID 。优先级或路由器 ID 最高者当选 DR ， 次高者当选 BDR ， 其他路由器做 DROthers 。
        • 优先级为 的接口 只能做 DROthers ，即 没资格参选 。
        • 设置接口优先级的命令：Router(config-if)#ip ospf priority <优先级>
    • 如果 DR 挂了 ， BDR 将会 接替 DR 的角色 ，同时 选举出另一个 BDR 。
    • DR/BDR 在 正常情况下不能被抢占 ，如需抢占只能 重置 OSPF 进程 。
      • Hello 报文 中会包含 当前网络已认可的 DR、BDR 。
    • 需要选举 DR/BDR 的网络中 可以没有 BDR ，但 一定要有 DR 。
    • DR/BDR 的选举要求 接口地址在同一个子网段内 。
      • 如果一个 MA 网络中有 不同网段 的邻居，那么选举会 分网段 进行。
    • 所有路由器 需要 与 DR、BDR 建立 Full 邻居 。 DROthers 之间 只需要 建立到 2-way 邻居 即可。
    • 所有路由器只需要把 自身的 LSA 发送给 DR、BDR （ 目的 IP 为 224.0.0.6 ），由 DR 整理之后再统一通告 （ BDR 只会整理不会通告 ） 给所有路由器 （ 目的 IP 为 224.0.0.5 ）。

• • OSPF 邻接状态机
    • Down
      • 刚刚在接口上启用 OSPF，还 没有收发过 OSPF 流量 。
    • Attempt（可选）
      • MBMA 网络 、 点到多点网络 手动指定邻居之后 尝试与邻居建立连接的过程 。
    • Init
      • 收到邻居的 Hello、但邻居没有收到我的 Hello （ 邻居发送的 Hello 报文中没有包含我的路由器 ID ）。
    • 2-way
      • 邻居已经收到我的 Hello （ 邻居发送的 Hello 报文中已经包含我的路由器 ID ）。
      • 2-way 之后开始选举 DR/BDR 。
      • 到达该状态机需要满足的条件
        • OSPF 版本号一致 。
        • 不能冲突的路由器 ID 。
        • 区域一致 。
        • Hello 周期、Dead 时间一致 。
        • E、N 位一致 。
        • 认证信息一致 。
        • 接口在同一子网中 （ Point-to-Point 网络类型 除外 ）。
    • Exstart
      • 邻居双方交互它们的 第一个 DBD ， Flags 位中的 Init=1 , More=1 , M/S=1 ，用于 选举 Master （ 序列号为随机 ）。
      • 选举出 Master 之后， Slave 将进行第一次隐式确认 （ Flags 位中的 Init=0 , More=1 , M/S=0 ， 序列号为 Master 指定的序列号 ）。
      • 包含链路的 MTU 信息 。
        • 在思科路由器上如果 链路两端的 MTU 不一致 ，会 卡在这个状态机 。
      • 这两个 DBD 均不包含 LSA 信息 。
    • Exchange
      • 交互 DBD （当两台路由器的 DBD 大小不一致时将使用显式确认 ）。
    • Loading
      • 交互 LSR 、 LSU 。
    • Full
      • 两台路由器的 LSDB 已经同步 。
  • OSPF 可以 在邻接关系建立的过程中生成路由条目 。
  • 被动接口
    • 将某个接口 设置为被动接口之后 ，该接口 不能发送 Hello 报文 。
      • 也就 没法建立邻居 ， 没法收发路由条目
    • 设置某个接口为被动接口的命令：Router(config-router)#passive-interface <接口名>

• • OSPF 的 LSA
    • 1 类 ： 路由器 LSA （常用）
      • 产生的路由器：所有路由器。
      • 扩散范围：该区域内所有路由器。
      • 主要包含信息：宣告进 OSPF 的接口的详细信息以及度量值。
        • 以 链路的形式来描述各个接口信息 。
        • 链路类型
        • Point-to-Point
        • 不用选 DR/BDR （例如 Point-to-Point 网络类型的接口）。
        • 须 配合 Stub 类型的链路才可生成路由条目 。
        • Link ID ： 邻居的路由器 ID 。
        • 包含的数据 ： 该链路本地接口的 IP 地址 。
        • Transit
        • 需要选 DR/BDR （例如 Broadcast 网络类型的接口）。
        • 须 配合 2 类 LSA 才可生成路由条目 。
        • Link ID ： DR 连接该 MA 网络接口的 IP 地址 。
        • 包含的数据 ： 该链路本地接口的 IP 地址 。
        • Stub
        • 连接 主机 的链路（ 末节链路 ）。
        • 配合 Point-to-Point 类型的链路可生成路由条目 。
        • Link ID ： 该链路本地接口的前缀 。
        • 包含的数据 ： 该链路本地接口的掩码 。
        • Virtual
        • 虚链路 专用。
        • Link ID ： 虚链路对端路由器的路由器 ID 。
        • 包含的数据 ： 去往对端路由器的本地始发地址 。
      • 作用：让路由器知道 该区域内的网络是如何分布的 ，并 画出该区域的拓扑图 （如果该路由器 存在需要选举 DR/BDR 的网络 ，那么 还需要 2 类 LSA 辅助 ）。
      • 一些特征
        • LSID ： 通告路由器的 ID 。
        • Adv Router ： 与 LSID 相同 。
        • Type 字段
        • 无 ： 普通路由器 。
        • B ： ABR 。
        • E ： ASBR 。
        • 每台路由器 关于它所属的每个区域只会产生一条 1 类 LSA 。
        • 前缀抑制
        • 在 1 类 LSA 中只通告环回（类型）接口以及被动接口的信息。
        • 启用前缀抑制的命令：Router(config-router)#prefix-suppression
        • 如果不想通告被动接口的信息，也可在接口配置模式下执行命令：Router(config-if)#ip ospf prefix-suppression
      • 查看 1 类 LSA 的命令：Router#show ip ospf database router
    • 2 类 ： 网络 LSA （常用）
      • 产生的路由器 ： MA 网络中的 DR 。
      • 扩散范围 ： 该区域内所有路由器 。
      • 主要包含信息 ： 该 MA 网络中所有路由器的 ID 及子网掩码 。
      • 作用：作为 一类 LSA 的补充 。
      • 一些特征
        • LSID ： DR 连接 MA 网络接口的 IP 地址 。
        • Adv Router ： DR 的路由器 ID 。
        • 网络中 有多少个 DR 就有多少条 2 类 LSA 。
      • 查看 2 类 LSA 的命令：Router#show ip ospf database network
    • 3 类 ： 汇总 LSA （常用）
      • 产生的路由器 ： ABR 。
      • 扩散范围 ： 整个 AS 。
      • 主要包含信息 ： 区域中的路由条目 （ 不包含拓扑信息 ，可 汇总/聚合 ，一个路由条目对应一个 LSA）。
        • 不含拓扑信息也能防环的原因：去往同一区域中的 ABR 的路径是无环的（因为能够得知拓扑信息），ABR 去往其他区域的路径也是无环的（因为 OSPF 强制各个区域连成星型拓扑）。把这两段链路连接在一起，只要保证拓扑是无环的，整条路径就是无环的。
      • 作用：在 区域间传递路由条目 。
      • 一些特征
        • LSID ： 区域间路由的前缀 。
        • Adv Router ： ABR 的路由器 ID 。
        • 当一条 3 类 LSA 跨越 ABR 时会修改 Adv Router 为当前被跨越 ABR 自身的路由器 ID （相应的 度量值也会被修改 ）。
        • 防环原则
        • 当 真 ABR 从非骨干区域收到 3 类 LSA 时，不会进行路由计算 。
        • 非骨干区域形成的 3 类 LSA 在传递给另一个非骨干区域时必须经过骨干区域中转。
        • 在 MPLS 中的防环机制
        • 当绑定到 VRF 的 OSPF 进程在收到邻居发送的三类 LSA 时不会计算路由。
        • 关闭该防环机制的命令：Router(config-router)#capability vrf-lite
      • 查看 3 类 LSA 的命令：Router#show ip ospf database summary
    • 4 类 ： 汇总边界路由器 LSA （常用）
      • 产生的路由器 ： ASBR 所在区域内的 ABR 。
      • 扩散范围 ： 除了 ASBR 所在区域外的其它区域 。
      • 主要包含信息 ： ASBR 路由器的 ID 、 该 ABR 到达 ASBR 的度量值 。
      • 作用： 告诉其它区域内的路由器通过该 ABR 可到达 ASBR 及该 ABR 到达 ASBR 的度量值 。
      • 一些特征
        • LSID ： ASBR 所在区域内 ABR 的路由器 ID 。
        • Adv Router ： 与 LSID 相同 。
        • 当一条 4 类 LSA 跨越 ABR 时会修改 Adv Router 为当前被跨越 ABR 自身的路由器 ID （相应的 度量值也会被修改 ）。
      • 查看 4 类 LSA 的命令：Router#show ip ospf database asbr-summary
    • 5 类 ： AS 外部 LSA （常用）
      • 产生的路由器 ： ASBR 。
      • 扩散范围 ： 整个 AS 。
      • 主要包含信息 ： 重分发进 OSPF 的路由条目 （ 不包含拓扑信息 ，可 汇总/聚合 ，一个路由条目对应一个 LSA）。
      • 作用：向 AS 内通告 重分发的路由条目 。
      • 一些特征
        • LSID ： 外部路由的前缀 。
        • Adv Router ： ASBR 的路由器 ID 。
        • 当一条 5 类 LSA 跨越 ABR 时 Adv Router 不会被修改 （ 需要 4 类 LSA 或 Forward Address 辅助 才能计算路由）。
        • 如果路由器 只收到 5 类 LSA ，那么它只能加入到 LSDB 中但并 不能计算路由 （包含 Forward Address 的除外）。
        • 支持使用 tag 进行路由标记。
        • tag 的默认值为 0。
      • 查看 5 类 LSA 的命令：Router#show ip ospf database external
    • 6 类：组播 LSA
      • MOSPF 专用。
      • 仅通过 6 类 LSA 不能产生组播分发树。
    • 7 类 ： NSSA LSA （常用）
      • 产生的路由器 ： NSSA 区域中的 ASBR 。
      • 扩散范围 ： 该 NSSA 区域内的所有路由器 。
      • 一些特征
        • 特殊的 5 类 LSA 。
        • 只存在于 NSSA 区域中 。
        • 扩散出 NSSA 区域时必须由 ABR 转换为 5 类 LSA 。
      • 查看 7 类 LSA 的命令：Router#show ip ospf database nssa-external
  • LSA 的 三元组 （ 唯一标识一个 LSA ）：LSA 的名字（ LSID ）、通告的路由器（ Adv Router ）、 LSA 的类型 。
  • 1、2 类 LSA 包含拓扑信息。
    • 包含 路由器 ID 、 运行 OSPF 的接口及网络 、 接口连接了哪些邻居 、 接口的地址 等。
  • LSA 存放在路由器的 LSDB （俗称 拓扑表 ）中。
  • OSPF 收敛完成 的标志： 每台路由器 （ 同一区域 内） 的 LSDB 都一致 。
    • 只有路由器在 相同区域 中，LSDB 才能保持一致。
  • LSA 有 老化计时器 ，默认为 60min ， 正向计时 。计时器 超时之后 LSA 将自动被删除 。
  • LSA 可 原封不动地发送多跳 （ 扩散泛洪传递 ）。
    • 仅限 同一区域 。
    • 距离矢量协议中 的路由条目 每传递一跳都会改变 。
  • LSA 的 防环机制
    • 当一台路由器收到 LSA 之后，若 LSDB 中没有 ，则 接收并回复 LSAck ，然后 泛洪给其它邻居 ；
    • 若 LSDB 中有 ，则 比较 LSA 的新旧程度 。
      • 先比序列号，大的新；再比老化计时器，小的新，相差小于 15min 视为一致；最后比校验和，大的新）。
    • 若 本地的 LSA 比接收到的 LSA 旧 ，则 接收并回复 LSAck ，然后 泛洪给其它邻居 ；
    • 若 本地的 LSA 与接收到的 LSA 新旧程度相同 ，则 丢弃收到的 LSA ；
    • 若 本地的 LSA 比接收到的 LSA 新 ，则 丢弃收到的 LSA ，然后 反向通告本地的 LSA 。
  • LSA 的 序列号
    • 线性 空间： 0x80000001 （负数） ～0x7FFFFFFF （正数）
    • 每 新生成一个 LSA 序列号 +1 。
    • 当 LSA 的 序列号达到最大值 时， 新的 LSA 的序列号将会被重置 。这就导致了 新的 LSA 的序列号比旧的 LSA 小 ，邻居不接收反而会 反向通告旧的 LSA 。这时就需要等到 最大序列号的LSA 的老化计时器超时 之后才能恢复正常。
      • 解决方案：当 LSA 的序列号 接近最大值时 ，LSA 的 老化计时器将会缩短 ，以便及时重置全部 LSA 的序列号。
  • LSDB 过载保护
    • 思科专有。
    • 可限制接收 LSA 的数目，超过之后自动 Down 邻居。当 Down 邻居超过一定次数后，不再自动建立邻居。
    • 可防止低性能路由器在 OSPF 上消耗过多资源。
      • 路由器自身产生的 LSA 不耗费资源。
    • 基本配置命令
      • Router(config-router)#max-lsa <最大 LSA 数目>
  • OSPF 度量值
    • 度量值 = 参考带宽 (bps) / 接口带宽 (bps)
      • 默认参考带宽为 100,000,000 bps （ 100 Mbps ）
    • 取 控制层面路由流向的所有入接口 的带宽。
      • 修改接口的带宽 不会影响 从该接口 发出路由条目的带宽 。
    • 整条链路的度量值 等于 每条链路的度量值之和 （ 分段 计算）。
    • 由 DR 去往 同一网段中其他路由器 的度量值为 。
    • 修改参考带宽的命令
      • Router(config-router)#auto-cost reference-bandwidth <带宽值（Mbps）>
        • 参考带宽不一致不会影响邻居的建立。
    • 修改接口带宽的命令
      • Router(config-if)#bandwidth <带宽值（Kbps）>
    • 直接修改接口度量值的命令
      • Router(config-if)#ip ospf cost <度量值>

• • SPF 矢量图
    • 包含元素
      • 树干 / 树枝 ：基于 1 （Point-to-Point、Transit、Virtual、Stub 链路） 、2 类 LSA 形成。
      • 树叶 ：基于 3、4、5、7 类 LSA 形成。
    • 基本元素画法

• • SPF 矢量图画法原则
    • 先画 Point-to-Point、Transit、Virtual 链路，再画 Stub 链路，最后挂上相应的路由条目。
    • Point-to-Point、Transit、Virtual 链路先画度量值小的那节。
    • 每台路由器 只会画单向路径 。
    • 3、5 类 LSA 产生的路由条目挂在本区域的 ABR 上。
  • OSPF 的 路由类型
    • O ： 区域内路由 （通过 1、2 类 LSA 获取）。
    • O IA ： 区域间路由 （通过 3 类 LSA 获取）。
    • O E1 ： 重分发进 OSPF 的路由 （通过 4、5 类 LSA 获取），且 度量值在路由条目传递过程中会累加 。
      • 如果同时收到多条相同目的地的 O E1 路由，直接 比较度量值 ，谁小谁加表。
      • 如果 既关注内部开销 ， 又关注外部开销 ，那么在重分发时可以使用这类路由。
    • O E2 ： 重分发进 OSPF 的路由 （通过 4、5 类 LSA 获取），且 度量值在路由条目传递过程中保持不变 。
      • 如果同时收到多条相同目的地的 O E2 路由， 先比较外部度量值 （ Seed Metric ）， 再比较内部度量值 （本地 去往 ASBR 的度量值 ）。谁小谁加表。
      • 如果 只关注外部开销 ，那么在重分发时可以使用这类路由。
    • O N1 ： NSSA 区域中重分发进 OSPF 的路由 （通过 7 类 LSA 获取）。其他特性 同 O E1 。
    • O N2 ： NSSA 区域中重分发进 OSPF 的路由 （通过 7 类 LSA 获取）。其他特性 同 O E2 。
  • 各路由类型的优先级： O > O IA > O E1 = O N1 > O E2 = O N2
  • OSPF 默认所有类型的路由 管理距离 均为 110 。
    • 修改 OSPF 管理距离的命令
      • Router(config-router)#distance ospf inter-area <区域间路由管理距离> intra-area <区域内路由管理距离> external <外部路由管理距离>
  • OSPF 支持修改 某条内部或外部路由 的管理距离，也支持修改 由某台路由器产生 的所有路由条目的管理距离。

• • OSPF 路由 重分发
    • 重分发进 OSPF 的路由（包含通告的默认路由）可设置一个 默认度量值 （ Seed Metric ）。
    • BGP 重分发进 OSPF 的 Seed Metric 为 1 ， 其它路由协议 为 20 。
    • 设定 Seed Metric 的命令
      • Router(config-router)#area <区域号> default-cost <度量值>
    • 默认路由 在 无法重分发 进 OSPF。
    • 重分发命令
      • 标准重分发：Router(config-router)#redistribute <路由协议> [路由协议的参数] [metric-type 1|2] [subnets] [nssa-only] [metric <度量值>]
        • metric-type 用于指定度量值的计算方式（见上面的 O E1、O E2 路由类型）。
        • subnets 用于开启子网路由宣告（OSPF 默认 只重分发主类路由 ）。
        • nssa-only 用于 NSSA 区域的 ABR 上，只把重分发的路由下放到 NSSA 区域中。
        • metric 用于指定该路由条目的 Seed Metric。
      • 以 5 类 LSA 通告路由器为默认网关：Router(config-router)#default-information originate [always]
        • 后面加 always 可以在路由器 没有配置默认网关 的情况下通告。但需要注意的是，加了 always 之后路由器 将不会把别人通告 （从 OSPF） 的默认路由加入到路由表 中。
        • 也可使用 route-map 工具为通告的默认路由添加某些参数。
    • OSPF 重分发进其它路由协议 默认 不会重分发外部路由 。如果需要重分发外部路由的话可以在重分发命令后面加上 match internal external。
  • Forward Address （ FA ）
    • 5、7 类 LSA 特有的字段。
    • 用来 强行指定外部路由下一跳的方向 ，可 防止非对称路由 、 次优路径 或 路由环路 。
    • 当 5 类 LSA 中包含 FA 时 不用 4 类 LSA 就可计算路由。
    • 5 类 LSA 的 FA 为 重分发进 OSPF 的路由条目本身 的 下一跳地址 。
    • 7 类 LSA 一定有 FA 。
    • 5 类 LSA 需要满足以下条件才能产生 FA。
      • ASBR 宣告重分发进 OSPF 的路由条目的下一跳接口进入 OSPF ，且该接口 不能是被动接口 。
      • ASBR 对于该重分发进 OSPF 的路由条目的下一跳接口不能是 Point-to-Point、Point-to-MultiPoint 类型 。
    • 7 类 LSA 的 FA 为 NSSA 中的 ASBR 的最大环回口地址 （ 没有环回口 地址则为 最大接口地址 ）。
      • 当 7 类 LSA 转换为 5 类 LSA 之后， FA 默认保持不变 。
    • 7 类 LSA 转 5 类 LSA 时不保留 FA 的命令（只能在转换者 ABR 上执行）
      • Router(config-router)#area <区域号> nssa translate type7 suppress-fa
    • 7 类 LSA 转 5 类 LSA 时如果 不保留 FA ，那么当 7 类 LSA 所对应的路由条目是 O N1 类型的话，转换后的 O E1 类型的路由条目 NSSA 区域内的那段内部度量值 将设为 。
    • FA 必须通过 OSPF 路由可达 （ 1、2、3 类 LSA ），否则该外部路由将只会被加入 LSDB。
      • 去往 FA 的 静态路由可以覆盖 OSPF 路由 ，这会导致 FA 不是通过 OSPF 可达的。

• • Virtual Link 是在 一个区域内 的 虚拟点到点 链路。
  • Virtual Link 的用途
    • 分离的 Area 0 相连接 （例如 Area 0 <--> Area 1 <--> Area 0）
    • 远离 Area 0 的区域连接 （例如 Area 0 <--> Area 1 <--> Area 2）
    • 没有 Area 0 的区域连接 （只是 ABR 的环回口宣告进 Area 0（伪 ABR），例如 Area 1 <--> Area 2 <--> Area 3）
  • 只有在 相同区域 内的两台路由器才能使用 Virtual Link。
  • Virtual Link 会造成 OSPF 的星型拓扑被破坏 ， 大大增加出现环路的可能性 。因此 不应该长时间使用 。
  • Virtual Link 做 区域间汇总 可能会出现 环路 。
  • 通过 Virtual Link 传递的路由条目的出接口 为 去往 Virtual Link 对端地址的树形结构出接口 （ 物理接口 ）。
  • 思科在 Virtual Link 上面默认 不会发送 Hello 。
    • 该特性称为 Hello 抑制 。
  • 思科通过 Virtual Link 获取的 LSA 永不过期 （不用定时泛洪）。
    • 该特性称为 DNA 。
    • 该特性可以减少 LSA 泛洪的数量。
  • 配置命令
    • Router(config-router)#area <区域号> virtual-link <目的路由器 ID>
      • <目的路由器 ID> 需要两台路由器 互指 。
  • 查看 Virtual Link 状态的命令
    • Router#show ip ospf virtual-links
  • OSPF 路由 汇总/聚合
    • 区域间 路由汇总/聚合
      • 做完汇总之后，路由器会先 抑制所有明细路由 ，再 产生汇总路由发送给其他区域 。
      • 如果在汇总命令后面加上了 not-advertise 关键字，则既抑制明细路由，又不发送汇总路由（等于做了路由过滤）。
      • 使用 filter-list 工具调用前缀列表可进行区域间的路由过滤。
      • 汇总路由的度量值 取 所有明细路由的最小度量值 。
      • 配置命令
        • Router(config-router)#area <区域号> range <汇总网段> <子网掩码>
    • 外部 路由汇总/聚合
      • 由 ASBR 进行。
      • 配置命令
        • Router(config-router)#summary-address <汇总网段> <子网掩码>
      • 如果在汇总命令后面加上了 not-advertise 关键字，则既抑制明细路由，又不发送汇总路由（等于做了路由过滤）。

• • OSPF 认证级别
    • 0 级： 不认证
    • 1 级： 明文认证
    • 2 级： HMAC 密文认证
      • HMAC 值 = MD5（报文 + 密码）
  • OSPF 认证范围
    • 接口级认证
      • 先设定认证密码，再设定认证方式。
      • 配置命令
        • 设定密文认证密码：Router(config-if)#ip ospf message-digest-key <密码 ID> md5 <密码>
        • 设定明文认证密码：Router(config-if)#ip ospf authentication-key <密码>
        • 设定密文认证方式：Router(config-if)#ip ospf authentication message-digest
        • 设定明文认证方式：Router(config-if)#ip ospf authentication
        • 密文认证邻居两边的 <密码 ID> 和 <密码> 必须 一致 。
    • 区域级认证 （只支持 HMAC 密文认证）
      • 依旧要在 每个接口上设置认证密码 。
      • 配置命令
        • Router(config-router)#area <区域号> authentication message-digest
    • Virtual Link 认证
      • 配置命令
        • 密文认证：Router(config-router)#area <区域号> virtual-link <目的路由器 ID> authentication message-digest message-digest-key <密码 ID> md5 <密码>
        • 明文认证：Router(config-router)#area <区域号> virtual-link <目的路由器 ID> authentication authentication-key <密码>
      • 在思科路由器上由于存在 Hello 抑制 特性，在 已经建立完成的 Virtual Link 上配置认证需要重置 OSPF 进程才能生效 。
  • 由 1、2 类 LSA 生成的路由条目 只能做 本地抑制 。
  • OSPF 调用前缀列表进行路由过滤的命令
    • Router(config-router)#area <区域号> filter-list prefix <前缀列表名称> in|out

• • 目前 用于 IPv4 路由的 OSPF 版本为 v2 。
  • OSPFv2 最大的缺陷就是 将某些重要 LSA 中的路由信息和拓扑信息绑定起来 ，这导致了 OSPFv2 根本无法支持 IPv6。不过后来的 OSPFv3 也有这种缺陷，导致最初的 OSPFv3 也只支持 IPv6。后来思科改进了 OSPFv3（称为 二代 OSPFv3 ），把 LSA 中的拓扑信息和路由信息剥离开来（LSA 类型可自定义），才解决了这个问题（增加了协议的可扩展性）。但改进后的 OSPFv3 依然不能和OSPFv2 互操作。
  • 思科路由器通过 OSPFv3 来为 IPv4 做路由的命令
    • Router(config)#ipv6 unicast-routing % 开启 IPv6 路由功能
    • Router(config)#router ospfv3 <进程号>
    • Router(config-router)#address-family ipv4 unicast % 进入 IPv4 单播地址簇配置模式
    • Router(config)#interface <接口名>
    • Router(config-if)#ipv6 enable % 开启接口的 IPv6 功能
    • Router(config-if)#ospfv3 <进程号> ipv4 area <区域号>

• • 思科路由器通过 OSPFv3 来为 IPv6 做路由的命令
    • Router(config)#ipv6 unicast-routing % 开启 IPv6 路由功能
    • Router(config)#router ospfv3 <进程号>
    • Router(config-router)#address-family ipv6 unicast % 进入 IPv6 单播地址簇配置模式
    • Router(config-router-af)#router-id <路由器 ID> % 如果路由器没有 IPv4 地址，必须手动指定一个路由器 ID
    • Router(config)#interface <接口名>
    • Router(config-if)#ospfv3 <进程号> ipv6 area <区域号>
  • OSPFv3 的 LSA 简介
    • 1、2 类 LSA
      • 和 OSPFv2 的 1、2 类 LSA 相比 少了与网络相关的参数 。
      • 没有 接口 IP、掩码、度量值等 形成路由条目的必备参数 。
      • 只能形成拓扑 ， 不能形成路由 。
    • 8 类 LSA ： 链路 LSA
      • 只能 在本地链路中发送 。
      • 配合 1、2 类 LSA 可形成直连网络 Link Local 地址的路由条目 。
    • 9 类 LSA ： 区域内前缀 LSA
      • 携带 AGUA 地址及掩码 。
        • 在为 IPv4 做路由时将携带 IPv4 地址及掩码。
      • 配合 1、2 类 LSA 可形成 AGUA 地址的路由条目 。
        • 在为 IPv4 做路由时可配合 1、2 类 LSA 形成 IPv4 路由条目。
  • OSPFv3 先形成拓扑 ， 后计算路由 。