一、OSPF的版本

选路佳，收敛快，占用资源少
RIP存在3个版本 — RIPV1，RIPV2 — IPV4, RIPNG — IPV6
OSPF也存在三个版本 — OSPFV1（实验室阶段夭折），OSPFV2 — IPV4
OSPFV3 — IPV6

二、RIPV2和OSPFV2的异同点：

1.相同点

1，RIPV2和OSPFV2一样，都是无类别的路由协议（传递路由信息
的时候携带子网掩码），都支持VLSM和CIDR。
2，OSPFV2和RIPV2（224.0.0.9）都是以组播的形式传递信息。
---- 224.0.0.5/224.0.0.6
3，OSPFV2和RIPV2都支持等开销负载均衡。

2.不同点

OSPF和RIP不同，RIP要求仅适用于中小型的网络环境中，OSPF可
以应用于中大型的网络环境中。

三、OSPF的区域划分

1.区域划分的目的：

区域划分的主要目的 — 区域内部传递拓扑信息，区域之间传递路由信息

2.OSPF网络区域：

OSPF为了适应中大型网络环境，需要进行结构化部署。— 区域划分

1.单区域：当网络规模不大时，我们也可以将OSPF网络划分在一个区域内，这样的OSPF网络 — 称为单区域OSPF网络
2. 多区域：如果，一个OSPF网络当中包含多个OSPF区域 — 称为多区域OSPF网络

3.区域边界路由器：ABR

同时处于多个区域，并且一个接口对应一个区域，至少有一个接口属于骨干区域。区域之间可以存在多个ABR，一个ABR也可以对应多个区域

4.区域划分的要求：

1，区域之间必须存在ABR
2，区域划分必须按照星型拓扑结构划分 ---- 所有区域需要连接在中心区域上，这个中心我们称之为骨干区域。

5. RID：

因为OSPF传递的是拓扑信息，需要将所有路由器的位置关系表示清楚，所以，需要有一个参数对所有的路由器进行区分和标定。我们引入RID来完成这个工作。
RID需要满足的条件：

唯一性（全OSPF网络内部唯一即可）；
格式统一 — 由32位二进制构成，采用IP地址的格式

RID的获取方法:

手工配置：仅需满足以上两点要求即可。
自动获取：如果是自动获取，设备将会在自己环回接口的IP地址中选择最大的作为自己的RID。如果没有环回接口，则将在自己的物理接口上选择IP地址最大的作为RID。hello包中会携带这个RID。

四、OSPF数据包

1.hello包

用来周期发现，建立和保活邻居关系
hello的周期发送时间 ---- 10S（30S）
死亡时间 — dead time ---- 4倍的hello时间 ----40S（120S）

2.DBD包

DBD包 ---- 数据库描述报文 — 携带的是数据库（LSDB — 存放LSA信息的数据库）的目录信息

3.LSR包

LSR包 ---- 链路状态请求报文 — 基于DBD包请求未知的LSA信息

4.LSU包

LSU包 — 链路状态更新报文 — 真正携带LSA信息的数据包

5.LSAck包

LSAck包---- 链路状态确认报文 — 确认包

OSPF存在每30分钟一次的周期更新

五、OSPF的状态机：

1.Two-way

标志着邻居关系的建立。（条件匹配）
在这里插入图片描述

2.EXSTART状态

主从关系选举 ---- 使用的未携带数据的DBD包（主要
是为了和之前的邻居关系进行区分），通过比较RID大小进行主从关系选举，RID大的为主，可以优先进入下一个阶段。
在这里插入图片描述

3.FULL状态

标志着邻接关系的建立。 ---- 邻接关系主要是为了和之前邻居关系进行区分。邻居关系，仅能使用hello包进行周期保活，只有邻接关系可以去交换LSA信息。
在这里插入图片描述

4.总结

down状态 — 启动OSPF之后，发出hello包进入下一个状态
init（初始化）状态 —收到Hello包中包含本地的RID时进入下一个状态
Two-way（双向通讯）状态 — 标志着邻居关系的建立（条件匹配）条件匹配成功，则进入下一个状态；否则，只能停留在邻居关系，靠Hello 包进行周期保活。
Exstart（预启动）状态 —使用未携带数据的DBD包进行主从关系选举，比较RID，RID大的为主，可以优先进入下一个状态
Exchange（准交换）状态 — 使用携带数据的DBD包进行数据库目录摘要的共享。
Loading（加载）状态 — 查看对端的DBD包中的信息和本地的LSDB数据库目录信息进行对比，基于未知的LSA信息发送LSR包，对端回复LSU包，需要LSACK进行确认。
FULL状态 —标志着邻接关系的建立

六、OSPF工作过程

配置完成后，OSPF向本地所有运行OSPF协议的接口以组播 224.0.0.5发送hello包。Hello包中携带本地的RID以及本地已知邻居的RID。之后，将收集到的邻居关系记录在一张表中 — 邻居表。
邻居表建立之后，将进行条件匹配；失败则将停留在邻居关系，仅使hello包进行周期保活。
匹配成功，则开始建立邻接关系。首先使用未携带数据的DBD包进行主从关系选举。之后，使用携带数据的DBD包进行数据库目录的共享。之后，本地使用LSR/LSU/LSACK数据包来获取未知的LSA信息；完成本地数据库的建立。 — LSDB（链路状态数据库） — 生成数据库表。
最后，基于本地的链路状态数据库，生成有向图。之后，通过SPF算法将有向图转换成最短路径树。之后，计算本地到达未知网段的路由信息，将路由信息添加到路由表中。
收敛完成后，hello包依然需要进行10S（30S）一次的周期保活，没30MIN进行一次周期更新。
网络结构突变：
1，增加一个网段：触发更新，直接通过LSU包将变更信息发送，需要ACK确认。
2，断开一个网段：触发更新，直接通过LSU包将变更信息发送，需要
ACK确认。
3，无法沟通：死亡时间 — 40S（120S）

七、OSPF的基本配置

1，启动OSPF进程

[r1]ospf 1 router-id 1.1.1.1 --- 1 进程号，仅具有本地意义；
手工配置RID在启动进程时完成
[r1-ospf-1]

2，创建区域

[r1-ospf-1]area 0
[r1-ospf-1-area-0.0.0.0]

3，宣告

宣告的目的：
1，激活接口 — 只有激活的接口才能收发OSPF的数据
2，发布路由 — 只有激活接口对应网段信息才能发布出去

[r1-ospf-1-area-0.0.0]network 12.0.0.0 0.0.0.255 --- 反掩码
 --- 由连续的0和连续的1组成（0对应的位不可变，1对应位可变）
 
补充：
[r1]display ospf peer --- 查看OSPF的邻居表 分区 
[r1]display ospf peer brief ---- 查看邻居关系的简表
[r1]display ospf lsdb --- 查看数据库表
[r1]display ospf lsdb router 2.2.2.2 --- 展开一跳LSA信息
[r1-ospf-1]bandwidth-reference 1000 --- 修改参考带宽值
注意，参考带宽修改，则所有设备上都需要改成相同的。