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Ciscoospf协议

Cisco相关命令:
Ospf（open shortest path first）开放最短路径优先---属于IGP（内部网关协议）
基于ip协议，其协议（端口）号89
Ospf协议是一种链路状态路由选择协议，它产生于ip网路，发展成用于单个自治系统来分发路由选择信息。
链路状态路由协议
Ospf利用链路状态算法计算到所有已知目的的最短路径。链路状态指的是一个路由器的接口的状态（包括与上、下ip地址、网络类型等）和路由器和它邻居间的联系，这个链路状态通告被扩散到每个路由器并用来建立一个拓扑数据库，diskjtra算法被运行在每个使用了拓扑数据库的路由器上，这个数据库是靠收到区域内所有路由器发来的LSA而产生的，这算法被放置到处于树根处的路由器上，它根据到达在这个网络的费用计算到达目地的最短路径。
Cost值=10的8次方/带宽（注：以Bit为单位）
Ospf 的hello协议
Hello协议的目的：
1、 用于发现邻居
邻居建立的四大必须匹配参数
1. Hello and dead intervals
2. Area ID
3. Authentication password
4. Stub area flag
2、 在成为邻居之前，必须对Hello包里的一些参数协商成功
3、 Hello包在邻居之间扮演着keepalive的角色
4、 允许邻居之间的双向通信
5、 它在NBMA（Nonbroadcast Multi-access）和broadcast网络上选举DR和BDR。
6、 如果在4倍与这个Hello包发送时间间隔后仍然没有收到来自邻居的新的Hello包，这个邻居将被宣告为无效（dead）
命令：通过ip ospf hello-interval 修改hello包的发送时间
通过ip ospf dead-interval 修改hello包的失效时间
HELLO packet 包含以下信息：
1、 源路由器的router id
2、 源路由器的 Area id
3、 源路由器接口的掩码
4、 源路由器接口的认证类型和认证信息
5、 源路由器接口的hello包发送的时间间隔
6、 源路由器接口的无效时间间隔
7、 优先级
8、 DR/BDR
9、 五个标记位（flag bit）
10、源路由器的所有邻居的router id

Ospf路由器在完全邻接之前，所进过的几个状态
1、 DOWN状态：初始化状态
2、 Attempt状态：只适于NBMA网络，在NBMA网络中邻居是手工指定的，在该状态下，路由器将使用hellointerval（间隔）取代pollinterval来发送hello包。
3、 Init状态：:表明在deadinterval里收到了hello包，但是2-Way通信仍然没有建立起来
4、 Two-way状态：双向会话建立，DR/BDR选举出来
5、 ExStart状态：信息交换初始状态，在这个状态下，本地路由器和邻居将建立Master/Slave关系，并确定DDsequence Number,接口等级高的成为Master。发送DBD数据库目录
6、 Exchange状态：:信息交换状态，本地路由器向邻居发送数据库描述包，并且会发送LSR用与请求新的LSA。
7、 Loading状态：信息加载状态，本地路由器向邻居发送LSR用于请求新的LSA.
8、 Full状态：完全邻接状态，这种邻接出现在Router LSA 和Network LSA中。
Ospf泛洪
在P-P网络，路由器是以组播方式将更新报文发送到组播地址224.0.0.5
在P-MP和虚链路网络，路由器以单播方式将更新报文发送至邻接邻居的接口地址
在广播型网络，DRother路由器只能和DR&BDR形成邻接关系，所以更新报文将发送到224.0.0.6，相应的DR以224.0.0.5泛洪LSA并且BDR只接收LSA，不会确认和泛洪这些更新，除非DR失效
在NBMA型网络，LSA以单播方式发送到DR BDR，并且DR以单播方式发送这些更新

Ospf网络类型
1、 点到点网络
是连接单独的一对路由器的网络，点到点网络上的有效邻居总是可以形成邻接关系的，在这种网络上，ospf包的目标地址使用的是224.0.0.5，这个组播地址称为AIISPFRouters。
Hello的计时器是10S，终结间隔为40S，等待间隔40S。
2、 广播型网络
比如以太网，ToKen Ring和FDDI，这样的网路上会选举一个DR/BDR，DR/BDR的发送的OSPF包的目标地址为224.0.0.5，而除了DR/BDR以外的OSPF包的目标地址为224.0.0.6,这个地址叫ALLDRouters。
Hello的计时器是10S，而终结间隔是40S，等待间隔是40S。
3、 NBMA网络
比如X.25,Frame Relay，和ATM，不具备广播的能力，因此邻居要人工来指定，在这样的网络上要选举DR和BDR，OSPF包采用unicast的方式。
Hello计时器为30S，终结间隔120S，等待时间为120S。
4、 点到多点网络
是NBMA网络的一个特殊配置，可以看成是点到点链路的集合，在这样的网络上不选举DR和BDR.
Hello计时器为30S，终结间隔120S，等待时间为120S。
5、 虚链接
OSPF包是以unicast的方式发送。
所有的网络也可以归纳成2种网络类型
1、 传输网络（Transit Network）
2、 末梢网络（Stub Network）
OSPF的DR和BDR
网络中只需选举DR和BDR。注意：接口特性，不是路由器特性。建立FULL adjacency。所有路由找DR或BDR进行数据更新，可以大大减少网络资源消耗。DR、BDR外的路由器叫DRothers。
DR,BDR监听 224.0.0.6
DR,BDR把路由信息发往224.0.0.5
Drother 监听224.0.0.5
Drother 把路由信息发往224.0.06
注意：所有路由器依然使用224.0.0.5来发送Hello数据包。
DR，BDR选举规则(越大越优)
1、 先比wait时间，默认40S。若超过wait时间，则认为自己是DR。实际工作中，通常先启动配置最高的，容易被选为DR。
2、 再比priority 范围0---255，默认是1.数字大的优先级高。若优先级改为0，则不会选为DR/BDR。
3、 最后比ROUTER ID
4、 //当DR坏掉后，不管priority多大，BDR都会成为DR。剩下最大的priority为BDR。
命令：show ip ospf interface 接口 查看ospf接口信息
信息包含：
1、 process id：进程号
2、 router id ：路由器的router id
3、 network type：网络类型
4、 lnftransdelay：LSA通告从路由器接口发送后经历的时间，以Transmit Delay 显示，缺省值为1sec
命令：ip ospf transmit-deley 可以修改LSA通告从路由器接口发送后经历的时间
5、 cost值：
命令：ospf auto-cost reference-bandwidth 允许管理者更改缺省的参考带宽
6、 wait timer：选举DR/BDR之前，等待邻居路由器宣告DR/BDR的Hello包的时间长度，这个时间长度等于无效时间（router deadinterval）
7、 Rxmtinterval：没有得到确认的情况下，重传OSPF packet包所等待的时间长度，默认为5S。
命令：ip ospf retransmit-interval 修改重传OSPF packet包所等待的时间长度
8、 Heelo timer：由hellointerval设置的，当它超时后，将从接口发送一个hello包。
9、 Autype：认证类型，ospf的认证类型可以是null（无认证），简单口令或者md加密。如果使用null认证方式，该查询方式将不会显示认证类型和钥匙信息。
命令：show ip ospf neighbor 邻居id 查看邻居信息
信息包含：
1、 poll interval：这个参数只用于NBMA网络，因为在NBMA网络中邻居无法自动发现。如果邻居状态是down，那么路由器将经poll interval长的时间发送hello包给这个状态为down的邻居
2、 Dead timer due in 00：01：00：Dead Timer 将在60秒后超时，超时之前没收到新的Hello包的话将被宣告无效。
3、 DR/BDR信息
命令：show ip ospf database 查看LSDB信息
LSA通过序列号，效验和，和老化时间保证LSDB中的LSA是最新的
信息包含：
1、 Seq：序列号（seq）的范围是-80000001到0x7fffffff
2、 Checksum：效验和（checksum）计算除了Age字段以外的所有字段，每5分钟效验一次
3、 Age：范围是0到3600秒，16位长，当路由器发出1个LSA后，就把Age设置为0，当这个LSA经过1台路由器以后，Age就会增加1个由Inftrans delay 设定的时间（默认为1秒，LSA保存在LSDB中的时候，老化时间也会增加。
当收到相同的LSA的多个实例的时候，将通过一下方法确定那个LSA是最新的：
1、 比较LSA实例的序列号，越大的越新。
2、 如果序列号相同，就比较效验和，越大越新。
3、 如果效验和也相同，就比较老化时间，如果只有1个LSA拥有MaxAge(3600S)老化时间，它就是最新的。
4、 如果LSA老化时间相差15分钟以上，(叫做MaxAgeDiff)，老化时间越小的越新。
5、 如果上述都无法区分则认为这2个LSA是相同的
Ospf协议LSA—type
1. LSA-Type①：Router LAS
路由器LSA：由区域内所有路由器产生，并且只能在本个区域内泛红广播
2. LSA-Type②：Network LSA
网络LSA:由区域内的DR或BDR路由器产生，报文包括DR、BDR连接的路由器的链路信息。网络LSA也仅仅在产生这条网络LSA区域内部进行泛红
3. LSA-Type③：Network Summary LSA
网络汇总LSA：由ABR产生，用于通告该区域外部的目的地址。发送网络汇总LSA到区域内部，用来区域外部地址。ABR也可以通过网络汇总地址，向骨干区域通告其区域内部的目的地址。
在一个区域外部但是仍然在一个OSPF自治系统内部的缺省路由也可以通过这种LSA来通告。
如果一台ABR路由器经过骨干区域从其他的ABR路由器收到多条网络汇总LSA，那么这台始发的ABR路由器将会选择这些LSA通告中代价最低的LSA，并且将这个LSA的最低代价通告给与它相连的非骨干区域。
4. LSA-Type④：ASBR Summary LSA
ASBR汇总LSA:也由ABR产生，但是它是一条主机路由，指向ASBR路由器地址的路由。
即通告的是ASBR所在的ip地址的通告。
5. LSA-Type⑤：AS External LSA
自治系统外部LSA：由ASBR产生，告诉相同自治区域的路由器通往外部自治区域的路
径。
6. LSA-Type⑥: Group Membership LSA
组成员LSA：*目前不支持组播OSPF（MOSPF协议）
7. LSA-Type⑦: NSSA External LSA
NSSA外部LSA：由ASBR产生，几乎和LSA5通告是相同的，但NSSA外部LSA通告仅仅
在始发这个NSSA外部LSA通告的非纯末梢区域内部进行泛红。
在NSSA区域中，当有一个路由器是ASBR时，不得不产生LSA5报文，但是NSSA中不能有LSA5报文，所有ASBR产生LSA7报文，发给本区域的路由器。
*只有一个例外，每台ABR路由器上利用一个类型3来通告缺省路由。
每一种区域内允许泛红的LSA类型。

LSA类型
Link ID
ADV router (通告路由器)
包含内容
泛洪范围
L1 Router LSAs
始发路由器的ROUTER ID
始发路由器的router-id
直连网络
本区域
L2 Network LSAs
DR的接口地址
DR所在路由器的router-id
MA链路、掩码
本区域
L3 Summary LSAs
网络前缀
本区域的ABR的router-id
域间路由
整个OSPF网络
L4 Summary LSAs
ASBR的router-id
除了ASBR所在区域以外区域的本地ABR router-id
ASBR的路由
除了ASBR所在区域的整个OSPF网络。
L5 External LSAs
网络前缀（外部路由）
始发的ASBR的router-id
外部路由信息
整个OSPF网络

几种特殊的区域

Stub
过滤Type5LSA 并自动产生默认路由O*IA但不过滤掉域间路由
Stub-No Summary
只放入Type 2&6类的路由，即域间路由被过滤掉，同时产生O *IA的默认路由
NSSA
ASBR使用Type 7LSA 通告外部路由，路由条目由O E2改为O N2,NSSA不会自动产生默认路由，除非加入area 2 nssa default-information-originate.且默认路由仅用在ASBR，ABR上，产生一条O *N2的路由。同时过滤掉骨干区域来的Type5路由.
命令：show ip ospf database database-summary 查看LSDB中的LSA类型
命令：show ip ospf database router 查看LSDB中的router LSA类型
命令：show ip ospf database network DR端口IP 查看LSDB中的network LSA
命令：show ip ospf database summary ABR区域网段 查看LSDB中的区域汇总LSA
命令：showip ospf database asbr—summary 查看LSDB中由ABR发出，ASBR汇总LSA除了通告的目的地是一个ASBR而不是一个网络外，其他同Networksummary LSA
命令：showip ospf database external 外网网段 查看LSDB中ASBR到达外部目的地的LSA
命令：showip ospfdatabase nssa-external 查看LSDB中来自完全Stub区域内ASBR路由器始发的LSA通告它只在NSSA区域内泛洪，这是与LSA-type5有区别的

使用auto-cost reference-bandwidth bandwidth(1~4296967Mb)修改默认的参考值，以便识别1000M和10G的interface两个不同的区域可以使用不同的参考带宽