华为HCIA认证考试OSPF协议概念与配置实例分析
我畏时光
本文讲述了华为HCIA认证考试OSPF协议。分享给大家供大家参考，具体如下：
HCIA---OSPF
目录
基本概念
OSPF：Open Shortest Path First
开放式的最短路径优先协议，是标准的链路状态（ LS ）型路由协议—共享拓扑。
基于 IP 封装，协议号为 89。支持手工汇总和认证。
管理距离110，使用COST值作为度量值。
OSPF是一种链路状态型协议，传递的是 LSA（链路状态通告），LSA包含了路由信息和拓扑信息，常见的有 1、2、3、4、5、7 类 LSA 。
更新方式：触发更新以及存在 30min 的周期链路更新
更新为组播更新，地址为：224.0.0.5 和 224.0.0.6
OSPF网络需要结构化部署：
1、区域划分：基于接口划分
优势：减少 LSA 的传递距离和范围，减少 LSA 的数量。
区域：分为 0（骨干）区域和非 0（骨干）区域。
区域划分规则：
（1）必须拥有区域 0（骨干区域），所有非骨干的区域必须直连骨干区域
（2）必须拥有 ABR —区域边界路由器
2、IP地址规划
链路状态型路由协议的距离矢量特征：区域之内传递拓扑，区域之间传递路由
OSPF 数据包
hello包：用于发现、建立并保活（10s）邻居关系。存在全网唯一的 Router-ID ，用于路由器的身份标识，使用的 IP 地址的方式表示。
DD包：Database Description，数据库描述包。
LSR：链路状态请求。
LSU：链路状态更新（携带了 LSA ）。
LSAck：链路状态确认。
LSA：链路状态通告，就是OSPF中不同的拓扑或者路由信息。
LSDB：链路状态数据库，所有的 LSA 的集合
OSPF 状态机
down：未启动协议。一旦启动协议并发出hello包之后，立即进入下一状态。
init：等待邻居回复的状态。若收到的hello包中携带了自己的RID，则和对方一起进入下一状态。
2-way：表示邻居关系建立。条件匹配：若成功，则进入下一状态；若失败，仅hello包保活。
Exstart：预启动，使用假的DD报文比较RID，大者优先进入下一状态。
Exchange：双方交换DD报文。
Loading：使用LSR/LSU/LSAck获取未知的路径拓扑或者路由。
Full：邻接关系建立，收敛完成。
OSPF 工作过程
1.启动协议后，设备本地基于 224.0.0.5 组播发出 hello 包，发现并建立邻居关系，生成邻居表，之后进行条件匹配，若成功，则进入下一状态；若失败，则仅 hello 包 10s 进行邻居关系保活。
2.RID 大者优先进入下一状态，先交换 DD ，然后再使用 LSR/LSU/LSACK 收集未知的 LSA ，生成 LSDB —数据库表。
3.设备基于此 LSDB ，使用 SPF 算法计算出去往目标的最佳路径，生成路由表，完成收敛。
4.之后 10s 周期保活，30min 周期性比对 DD ，若不一致将使用 LSR/LSU/LSack 重新获取。
当网络结构发生变化
1.新增&断开：直连发生变化的设备通过 DBD/LSR/LSU/LSACK 完善即可。
2.设备无法通信：hello 包 10s 保活 dead time 40s–计时结束后，删除邻居关系以及从邻居处学习到的所有 LSA 信息。
OSPF 选路规则
路由表中，所有 OSPF 计算所得的路径使用 OSPF 表示，OSPF 优先级为 10 。
Cost 值=参考带宽÷入接口带宽（默认参考带宽为100Mbits/s）
当接口带宽大于参考带宽时，COST取1，会导致选路不佳，可以通过修改参考带宽来解决：
[r1]ospf 1
[r1-ospf-1]bandwidth-reference ?
INTEGER<1-2147483648> The reference bandwidth (Mbits/s)
[r1-ospf-1]bandwidth-reference 10000 //修改参考带宽
PS：参考带宽的修改需要全网一致
若去往某一个目标拥有多条路径时，优先选择整条路经控制层面入接口Cost之和最小的
控制层面：路由来的方向
数据层面：数据去的方向
成为邻接关系的条件—关注网络类型
1.点到点：在一个网络内只能存在两个节点
点到点网络类型，邻居关系必须成为邻接关系，否则无法正常收敛。
2.MA（多路访问）：在一个网络内不限制节点数
MA 网络类型中，若全网均为邻接关系，那么将可能出现大量重复性的 LSA 洪泛。
为避免该现象，则需要选举 DR/BDR 角色，所有的非DR/BDR间不得建立成为邻接关系。
为了消除重复更新，选举时间 40s，其他所有没有定义角色的路由器成为 DROther。
角色关系：
DR与DROther之间是邻接关系
BDR与DROther之间是邻接关系
DROther与DROther之间是邻居关系
DR与BDR之间是邻接关系
选举规则：
1.先比较接口优先级，大优。默认所有路由器接口优先级为 1。0 表示不参选，点到点接口默认为 0；
2.比较 Router-ID，大优；
干涉选举的方法：
1.可以通过修改设备参加选举的接口的优先级实现控制选举，修改DR最大优先级，BDR次大：
[r1]interface GigabitEthernet 0/0/0
[r1-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 5
[r2]interface GigabitEthernet 0/0/1
[r2-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 3
PS：DR 选举非抢占，故修改优先级后必须重启设备的OSPF 进程
reset ospf 1 process （重启OSPF进程）
2.修改 DR 最大优先级，BDR 次大；剩余所有设备优先级修改为 0。
PS：不能将所有的接口优先级全改成0
OSPF 基本配置
[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1
启动协议，并配置进程号。同时可以选择配置路由器的RID。若不配置，路由器会自己选择，环回接口>物理接口
[r1-ospf-1]area 0
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 172.16.1.0 0.0.0.255
进入区域宣告：1、激活接口 2、发布拓扑或路由 3、区域划分
反掩码：32位二进制，使用点分十进制的方式表示，由连续的0和连续的1构成。
若反掩码为0，表示IP对应位固定；若为1，表示可变。
基本查看指令：
display ospf peer brief （查看邻居关系摘要）
display ospf lsdb （查看本地的LSDB表）
display ip routing-table protocol ospf （仅查看OSPF学习到的路由条目）
OSPF扩展配置
1.缺省路由—在连接运营商的边界路由器上配置
[r1]ospf 1
[r1-ospf-1]default-route-advertise //非强制下发缺省
非强制下发缺省：若想要下发成功，自身的路由表中必须有缺省路由。
[r1]ospf 1
[r1-ospf-1]default-route-advertise always //强制下发缺省
2、静默接口–只接收不发送OSPF数据包。一般用于连接用户的接口，禁止用于路由器之间的接口。
[r1]ospf 1
[r1-ospf-1]silent-interface GigabitEthernet 0/0/1