OSPF:开放式最短路径优先协议
无类别链路状态路由协议，属于IGP（内部网关路由协议）
更新方式：组播更新224.0.0.5、224.0.0.6 ，触发更新，30min一次周期更新。
更新量大：为了在中大型网络中使用，必须进行结构化的部署，即区域划分、地址规划。
判断网络协议的好坏：
1、收敛好
2、选路佳——即无环
3、占用资源少
1、OSPF的数据包： 跨层封装在3层报头 协议号89
1 、 hello数据包
2 、 数据库描述包–DBD
3 、 链路状态请求包—LSR
4 、 链路状态更新包—LSU
5 、 链路状态确认包—LSAck
LSA—链路状态通告—具体的每条拓扑或路由信息
2、OSPF的状态机
down ——一旦收到对端的hello包进入下一个状态。
init ——初始化，一旦接收到的hello包中存在本地的RID，进入下一个状态。
2way ——双向通讯，邻居关系建立的标志。
状态含义：
条件：点到点直接进入下一状态，MA网络进行40s的DR/BDR选举，非DR/BDR间不能进入下一状态。
Exstart 预启动——使用不携带数据库目标的DBD包进行主从关系选举，RID数值大为主即优先。
先进入下一个状态
Exchange—— 准交换，使用携带信息的DBD进行数据库目录共享。
Loading ——加载，查看完对端的DBD后，基于本地未知的LSA信息，使用LSR查询，对端使用LSU应答，本地使用LSack确认，来获取所有未知的LSA信息。
FULL——转发，邻接关系建立的标志。
LSDB同步过程如下：
１、RTA和RTB的Router ID分别为1.1.1.1和2.2.2.2并且二者已建立了邻居关系。当RTA的邻居状态变为ExStart后，RTA会发送第一个DD报文。此报文中，DD序列号被随机设置为X，I-bit设置为1，表示这是第一个DD报文，M-bit设置为1，表示后续还有DD报文要发送，MS-bit设置为1，表示RTA宣告自己为Master。
２、当RTB的邻居状态变为ExStart后，RTB会发送第一个DD报文。此报文中，DD序列号被随机设置为Y（I-bit=1，M-bit=1，MS-bit=1，含义同上）。由于RTB的Router ID较大，所以RTB将成为真正的Master。收到此报文后，RTA会产生一个Negotiation-Done事件，并将邻居状态从ExStart变为Exchange。
３、当RTA的邻居状态变为Exchange后，RTA会发送一个新的DD报文，此报文中包含了LSDB的摘要信息，序列号设置为RTB在步骤2中使用的序列号Y（隐式确认），I-bit=0，表示这不是第一个DD报文，M-bit=0，表示这是最后一个包含LSDB摘要信息的DD报文，MS-bit=0，表示RTA宣告自己为Slave。收到此报文后，RTB会产生一个Negotiation-Done事件，并将邻居状态从ExStart变为Exchange。
４、当RTB的邻居状态变为Exchange后，RTB会发送一个新的DD报文，此报文包含了LSDB的摘要信息，DD序列号设置为Y+1, MS-bit=1，表示RTB宣告自己为Master。
５、虽然RTA不需要发送新的包含LSDB摘要信息的DD报文，但是作为Slave，RTA需要对Master发送的每一个DD报文进行确认。所以，RTA向RTB发送一个新的DD报文，序列号为Y+1，该报文内容为空。发送完此报文后，RTA产生一个Exchange-Done事件，将邻居状态变为Loading。RTB收到此报文后，会将邻居状态变为Full（假设RTB的LSDB是最新最全的，不需要向RTA请求更新）。
3、OSPF的工作过程
启动配置完成后，运行ospf协议的路由器，将组播收发hello包；若hello包中存在本地的RID，视为对端已经认识本地，故标志邻居关系建立；生成邻居表。
之后条件的匹配，匹配失败将停留于邻居关系，仅hello周期保活即可。匹配成功者间，将建立邻接（毗邻）关系；首先使用不携带数据库目录的DBD进行主从关系选举；之后主优先与从进行DBD目录交换；交换后再使用LSR/LSU/LSack来获取未知的LSA信息；直到邻接间数据库完全一致；生成LSDB表（即链路状态数据库（该网络所有LSA的集合））
当数据库的同步完成后，本地将所有的LSA进行组合；生成有向图—>最短路径树将最佳路径加载到本地的路由表中；网络收敛完成，hello包周期保活。
之后每30min邻接关系间周期比对下一数据库目录（查漏补缺）。
即:
1、启动配置完成后，本地收发hello包，建立邻居关系，生成邻居表。
2、再进行条件的匹配，匹配失败将停留于邻居关系，仅hello包保活即可。
3、匹配成功者之间建立邻接关系，需要DBD共享数据库目录，LSR/LSU/LSack来获取未知的LSA信息，当收集完网络中所有的LSA后，生成数据表–LSDB。
4、LSDB建立完成后，本地基于OSPF选路规则，计算本地到达所有未知网段的最短路径，然后将其加载到路由表中，完成收敛。
5、收敛完成后–hello包周期保活–30分钟周期的BDB比对，若不一致将会使用LSR/LSU/LSack重新获取。
网络结构突变：
1、新增网段——直连新增网段的ospf设备，使用LSU告知本地所有邻接，对端需确认。
2、断开网段——直连断开网段的ospf设备，使用LSU告知本地所有邻接，对端需确认。
3、无法沟通——dead time到时时，断开邻居关系，删除从该邻接学习到信息。
默认hello 包的hello time 为10s或30s ；dead time 为hello time的4倍。
邻居间hello包中必须完全一致的参数、 hello time和dead time、区域ID、认证字段。
末梢区域标记：在华为设备的体系中，邻居间接口所配置ip地址子网掩码必须完全一致。
4、OSPF的基础配置
[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1
启动时需要定义进程号；进程号仅具有本地意义；
同时配置RID，全网唯一；使用IPV4地址格式；
手工配置—环回接口最大地址数值—物理接口最大地址数值。
宣告：1）区域划分 ；2）激活接口协议 ； 3）传递接口信息。
[r1-ospf-1]area 0
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 1.1.1.1 0.0.0.0
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.1.1.0 0.0.0.255
区域划分规则：
1、星型拓扑（中心到站点、轴辐状） 区域0为骨干，大于0为非骨干；所有非骨干必须连接到骨干区域
2、必须存在ABR—区域边界路由器 –同时连接两个区域
启动配置完成后，邻居间收发hello包，建立邻居关系；生成邻居表。
[r2]display ospf peer brief
邻居关系建立后，邻居间进行条件匹配；匹配失败，停留于2way的邻居关系。
匹配成功将建立成为邻接关系，关系间将进行LSA的洪泛、LSDB的同步（OSPF收敛）；
完成后，生成LSDB—数据库表。
当数据库表完全一致后，本地基于数据库生成有向图，在转换为最短路径树；之后将本地到达所有未知网段的最短路径加载于本地的路由表中。
优先级为10，选路基于cost值进行。
Cost开销值= 参考带宽/接口带宽 向上取整 默认优选整段路径cost值之和最小。
若接口带宽大于参考带宽，cost值为1；可能导致选路不佳；故需要修改默认的参考带宽。
默认参考带宽=100m
[r2]ospf 1
[r2-ospf-1]bandwidth-reference ?
INTEGER<1-2147483648> The reference bandwidth (Mbits/s)
[r2-ospf-1]bandwidth-reference 1000
切记：网络中一定修改参考带宽，需要全网设备修改一致。
5、邻居关系成为邻接关系的条件
邻居关系成为邻接关系的条件基于网络类型决定的。
点到点——OSPF在点到点网络必然成为邻接关系。
MA ——由于OSPF协议没有接口水平分割，故该网段两两间皆邻接，将可能出现大量的重复更新；因此ospf协议在MA网络中将进行DR/BDR选举；所有非DR/BDR间仅为邻居关系。
选举规则：先比较参选接口的优先级，默认1，0-255越大越优；0为不参选
若接口优先级相同，比较参选设备的RID，数值大的优先。
[r2]interface GigabitEthernet 0/0/0
[r2-GigabitEthernet0/0/0]ospf dr-priority 3 修改参选接口的优先级
DR/BDR为选举而非抢占，故修改优先级后不会影响网络选举结果。
因此修改优先级后，需要管理员重启该网段所有设备的ospf进程。
reset ospf process
Warning: The OSPF process will be reset. Continue? [Y/N]:y
还可以将非DR/BDR设备优先级修改为0，这样不需要重启进程。
P2P：点到点网络
P2MP：点到多点网络
NBMA：非广播型网络
BMA：广播型网络
6、注意
OSPF协议要求邻接关系间接口MTU值必须一致，否则将卡在exstart或exchange状态机；华为设备默认不检测邻接间的MTU。
[r1]interface GigabitEthernet 0/0/1
[r1-GigabitEthernet0/0/1]ospf mtu-enable
要求本地与该接口连接的邻接设备进行mtu值一致。
作业
1、使用OSPF实现全网可达；
2、R1与R3之间，R1为DR，没有BDR；
3、R３与R４，R４为DR，没有BDR。
解：
1、配置所有设备的IP地址
2、使用OSPF实现全网可达
1）对R1：
[r1]ospf 1 rou
[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1
[r1-ospf-1]area 0
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]net
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 1.1.1.1 0.0.0.0
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]net
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 123.1.1.1 0.0.0.0
2）对R2：
[r2]ospf 1 rou
[r2]ospf 1 router-id 2.2.2.2
[r2-ospf-1]area 0
[r2-ospf-1-area-0.0.0.0]net
[r2-ospf-1-area-0.0.0.0]network
[r2-ospf-1-area-0.0.0.0]net
[r2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 2.2.2.2 0.0.0.0
3）对R3：
[r3]ospf 1 rou
[r3]ospf 1 router-id 3.3.3.3
[r3-ospf-1]area 0
[r3-ospf-1-area-0.0.0.0]net
[r3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 123.1.1.3 0.0.0.0
[r3-ospf-1]area 1
[r3-ospf-1-area-0.0.0.1]net
[r3-ospf-1-area-0.0.0.1]network 3.3.3.3 0.0.0.0
[r3-ospf-1-area-0.0.0.1]net
[r3-ospf-1-area-0.0.0.1]network 34.1.1.1 0.0.0.0
[r3-ospf-1]display this
#
ospf 1 router-id 3.3.3.3
area 0.0.0.0
network 123.1.1.3 0.0.0.0
area 0.0.0.1
network 3.3.3.3 0.0.0.0
network 34.1.1.1 0.0.0.0
#
return
4）对R4：
[r4]ospf 1 router-id 4.4.4.4
[r4-ospf-1]area
[r4-ospf-1]area 1
[r4-ospf-1-area-0.0.0.1]net
[r4-ospf-1-area-0.0.0.1]network 34.1.1.2 0.0.0.0
[r4-ospf-1-area-0.0.0.1]net
[r4-ospf-1-area-0.0.0.1]network 4.4.4.4 0.0.0.0
3.R1-R3之间R1为DR，没有BDR
先比较接口优先级，然后人为修改优先级。
R1为DR，其他的全是DROTHER。
现在修改除R1外的两个路由器的优先级为0，R1为1，在修改后重启三个路由器，再查询R1的优先级。
修改接口优先级命令：【对应接口：ospf dr-priority +优先级】
1)对R1:
2)对R2：
3）对R3：
4.R3与R4，R4为DR，没有BDR
先修改R4的优先级为0，再修改后重启R3与R4两个由器，最后查询R3的优先级。
1）对R3：
2）对R4：
